[实用新型]一种粒状反式异戊橡胶后处理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于干燥机领域，具体来说涉及一种粒状反式异戊橡胶后处理系统。通过三组双螺杆挤压、真空和加热共同作用，可以实现反式异戊橡胶的深度干燥及造粒。

背景技术

反式异戊橡胶(反式聚异戊二烯)分子链由500～10000个C₅H₈结构单元组成，室温下易结晶，结晶熔点仅60℃左右，当交联密度较低时，是一种热致弹性体，可作为形状记忆功能材料；当交联密度较高时，由于交联阻碍了结晶，就变成了弹性体材料。这种弹性体的最大特点是动态性能好，生热低，耐疲劳性能好，是制造高性能绿色节能环保轮胎和高速火车、汽车减震制品的优良材料。可见聚异戊二烯既是塑料，又是橡胶，还可作为功能材料，是一种用途很广的高分子新材料。聚异戊二烯的合成自上世纪50年代开始有专利和报道，60-80年代，加拿大、英国、日本、俄罗斯等国家陆续有中试装置建成，但当时由于聚异戊二烯生产方法均是采用钒或钒/钛混合体系为催化剂，工艺流程复杂，能耗、物耗均很高，且装置规模较小，因此生产成本很高，使聚异戊二烯价格超过普通橡胶10倍以上，从而限制了聚异戊二烯市场的发展。目前，只有日本Kurary公司仍在生产，产品主要用于医用材料市场，价格约35美元/公斤，产量400t/a。

为解决聚异戊二烯生产干燥装置复杂，生产效率低的难题，我们借鉴塑料行业采用双螺杆挤压原理脱挥干燥挤出成型，且随着设备制造行业水平不断更新提升，这种双螺杆挤出原理也可以应用到反式异戊橡胶的干燥过程中。因为在挤出过程中，通过橡胶胶料自身摩擦生热会促使挥发性单体异戊二烯排出，通过添加回收装置可以回收脱挥成分，引入真空及冷阱设备提高了脱挥效率。首次将塑料成型中常用的双螺杆挤压机，引入橡胶材料中的使用，设计了本实用新型的多级双螺杆挤出干燥装置。我们根据橡胶物料干燥所要求的技术特点，对传统螺杆挤出机作了大量的改造设计，使之能满足反式异戊橡胶的深度脱挥要求。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有干燥系统领域存在的问题，采用双螺杆挤压、真空抽吸和加热结合的方式，充分利用双螺杆对粘性物料可以实现自清洁的特点，实现反式异戊橡胶的深度干燥和单体异戊二烯回收，可以将反式异戊橡胶的挥发分降低到0.5％以下。

具体来说，本实用新型采用了以下技术方案：

一种粒状反式异戊橡胶后处理系统，包括两组双螺杆挤出干燥设备及一组热挤出双螺杆挤出造粒设备，三组双螺杆挤出设备为串联排列，三组双螺杆挤出设备外侧均设置有控温装置，机筒上每隔一段设置排气口排出机筒内物料脱挥所产生的气体，并设置有真空及冷凝回收装置。热挤出双螺杆造粒设备采用输送履带风冷方式成型橡胶粒子，实现自动化包装。

具体为，三组双螺杆挤出设备：第一组特点为高温粗脱除高效率，第二组特点为控温高质量实现产品挥发分达标；第三台为热挤出造粒，可实现充油改性进一步脱挥提高产品质量等效果，配套设施为真空装置以及冷阱装置。该组双螺杆干燥系统具有脱挥能力强，对物料形态无严格要求，可实现橡胶直接成型。高效安全，具有良好的经济效益和社会效益。

所述第一组双螺杆挤出干燥设备的两根螺杆相互靠近啮合，转速为10-30RPM，控温装置使机筒内物料的温度保持在30-60℃，真空装置使机筒内压力保持在-0.01MPa～-0.1MPa。

所述第二组双螺杆挤出干燥设备的两根螺杆相互靠近啮合，转速为30-50RPM，控温装置使机筒内物料的温度保持在20-50℃，真空装置使机筒内压力保持在-0.01MPa～-0.1MPa。

所述第三组双螺杆挤出造粒设备的两根螺杆相互靠近啮合，转速为30-100RPM，控温装置使机筒内物料的温度保持在70-120℃，真空装置使机筒内压力保持在-0.01MPa～-0.1MPa。

所述第一组双螺杆挤出干燥设备，机筒上设置的排气口的数量为4-5个，第二组双螺杆挤出干燥设备，机筒上设置的排气口的数量为2-3个，第三组双螺杆挤出造粒设备，机筒上设置的排气口的数量为1-2个。

还设置有真空抽吸系统及冷阱用于抽取及回收从排气口抽出异戊二烯单体。

三组双螺杆挤出设备之间的送料方式为强行送料。

如上所述，由于反式异戊橡胶脱挥后处理仍采用传统烘干干燥方式，脱挥效率低，挥发分含量高，后续加工困难，与传统的脱挥技术相比，该方案有以下技术优点：

1.反式异戊橡胶深度脱水能力：可以实现反式异戊橡胶的深度脱水，将含水率降低到0.5％以下；