[发明专利]将用于制造聚氨酯的化学组分混合的方法和设备

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及将用于制造聚氨酯泡沫物的化学组分混合的设备和方法，所述化学组分尤其为多元醇和发泡剂。

背景技术

聚氨酯泡沫物广泛用于热隔离应用中，例如冰箱，户外板热隔离，和各种汽车零件。聚氨酯泡沫物的制造典型方式涉及：将诸如多元醇（polyol）和异氰酸酯（isocyanate）之类的化学组分混合，其中可添加发泡剂和其它添加物。

一种常用的制造方法是：首先将发泡剂与多元醇化合物混合，然后允许该混合物与异氰酸酯反应以形成聚氨酯泡沫物。氯氟碳（chlorofluorocarbon，CFC），例如Freon 11和Freon 12，在过去的十年中作为主要发泡剂被工业界广泛使用。它们被认为是第一代发泡剂，并由于其高臭氧破坏潜能值（ODP）而在联合国蒙特利尔协议下已被逐步淘汰。氢氯氟碳（hydrochlorofluorocarbon，HCFC），例如HCFC 141b，被认为是第二代发泡剂，其由于ODP值不为零而在联合国蒙特利尔协议下也计划将被逐步淘汰。

用于取代CFC和HCFC的第三代发泡剂例如包括以下的化合物：氢氟碳（hydrofluorocarbon，HFC）（例如HFC-245fa、365mfc、134a），碳氢（例如环戊烷），和氢氟烯（hydrofluoroolefin，HFO）（例如HFO-1234ZE）。这些发泡剂主要用于制造实现热隔离应用的刚性聚氨酯泡沫物。目前，HFC化合物被工业界认可作为CFC和HCFC的可替代物，但其并非直接的替代品，不得不对化学配方和混合系统进行调适以实现所需要的聚氨酯泡沫物性能。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种混合设备，用于制造聚氨酯泡沫物，所述混合设备包括混合室，所述混合室具有多个喷嘴以将多元醇和发泡剂喷射到所述室中。各喷嘴位于混合室的不同区部（例如高度）处，不同发泡剂根据其沸点被喷射到混合室中。发泡剂是经选择的化学化合物，其具有低值或零值的臭氧破坏潜能值（ODP）和/或小于1500的温室效应潜能值（GWP）。

根据本发明的另一实施例，所述混合设备包括静态混合器，用于将从所述混合室中排出的混合物成分进行进一步混合。通过静态混合器进行进一步混合提高了混合物成分均匀性，以提供更高质量的产品。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明的实施例将易于理解。

图1例示出根据本发明的一个实施例的用于制造聚氨酯泡沫物的混合设备的结构图。

图2例示出根据本发明的一个实施例的混合室的侧视图。

图3例示出图2所示混合室的另一侧视图。

图4例示出混合室沿图2的线A-A所取的截面图。

图5例示出混合室沿图3的线B-B所取的截面图。

具体实施方式

在以下描述中，阐明多种具体细节以提供对本发明各种例示性实施例的充分理解。不过，应理解，对于本领域技术人员而言，本发明的实施例可在没有一些或所有这些具体细节的情况下付诸实施。在其它情况下，并未详细描述公知的聚氨酯处理方法和装置，以避免不必要地混淆正在描述的实施例的相关特征。

在本发明的实施例中，用于制造聚氨酯泡沫物的混合设备包括混合室，混合室具有多个喷嘴，用于将多元醇和发泡剂喷射到所述室中。在特定的实施例中，多个喷嘴在混合室上的不同高度水平处定位，各发泡剂根据其沸点经各喷嘴喷射。发泡剂是从包含以下化合物的组中选出的化学化合物：含碳氢的化合物，含氢氟碳（hydrofluorocarbon）的化合物，或含氢氟烯（hydrofluoroolefin）的化合物。而且，发泡剂具有零臭氧破坏潜能值（ODP）和/或低的小于1500的温室效应潜能值（GWP）。一物质的ODP被定义为：由于该物质所致的相对于类似质量CFC-11的对臭氧产生影响的比率，其中CFC-11的ODP被定义为1.0。一物质的GWP被定义为：由于该物质所致的相对于类似质量二氧化碳的暖化的比率，其中CO₂的GWP被定义为1.0。在一个实施例中，来自混合室的混合物被传输到静态混合器，以提高混合物成分均匀性。