[发明专利]一种聚酰亚胺加工用聚合反应设备

说明书

本发明提出了一种聚酰亚胺加工用聚合反应设备，包括：反应釜和搅拌机构，其中：搅拌机构包括竖直布置在反应釜的搅拌轴、安装在搅拌轴上的搅拌叶、以及驱动搅拌轴旋转的动力组件；搅拌机构具有进口位于搅拌轴上、出口位于搅拌叶上的进料通道。本发明可有效解决反应釜内部中心温度过高的问题，并增强反应物的有效利用率。

技术领域

本发明涉及聚合反应设备技术领域，具体涉及一种聚酰亚胺加工用聚合反应设备。

背景技术

聚酰亚胺薄膜是现今需求量最大的聚酰亚胺产品之一，其优异的耐电晕性、耐辐射性、介电性能及尺寸稳定性使得高性能聚酰亚胺薄膜材料的需求不断增加。由于聚酰亚胺主链中大量的酰亚胺环及苯环结构，其分子链间存在较强的分子间作用力，使得聚酰亚胺分子链结构紧密，表现出难溶难熔的特性，成为聚酰亚胺大量生产加工的阻碍，影响了聚酰亚胺薄膜产品在更多应用领域的发展。为了避免溶解性的问题，聚酰亚胺薄膜的生产主要采用两步法，先合成聚酰胺酸溶液，再经过预烘过程和热亚胺化处理的流延法成膜工艺制备聚酰亚胺薄膜。酰胺酸通常由二酐和二胺在非质子极性溶剂中于低温下反应制得，具体操作方式是先加入二胺，后加二酐，这是由于二胺溶解度高，二酐溶解度低，若先加入二酐会与溶剂中的水分发生水解。然而由于在聚合过程中，二酐与二胺发生放热反应，聚合溶液粘度也随之增加，且其浆料具有绝热性、导热性差，造成釜内中心部位的热量很难向四周传递，中心温度过高，影响反应效果。

发明内容

为了解决背景技术存在的技术问题，本发明提出的一种聚酰亚胺加工用聚合反应设备。

需要说明的是：本申请文件中所述的流迎流面为搅拌轴在旋转过程中，搅拌叶迎向流体一面；所述背流面为与迎流面相对的叶面；所述第一单体和第二单体为可产生放热反应的两种物质。

本发明提出的一种聚酰亚胺加工用聚合反应设备，包括：反应釜和搅拌机构，其中：

搅拌机构包括竖直布置在反应釜的搅拌轴、安装在搅拌轴上的搅拌叶、以及驱动搅拌轴旋转的动力组件；搅拌机构具有进口位于搅拌轴上、出口位于搅拌叶上的进料通道。

优选地，还包括用于向反应釜内输送溶剂的进料机构、用于向反应釜内输送第二单体的上料机构；反应釜的顶部具有用于投放第一单体的第一投料口、用于投放第二单体的第二投料口、以及用于注入溶剂的注液口；进料机构具有第一出液口和第二出液口，所述第一出液口与注液口连接，所述第二出液口与进料通道的进口连通；上料机构具有第一出料口和第二出料口，所述第一出料口与第二投料头连接，第二出料口与进料通道的进口连接。

优选地，第二出液口经冷却器与搅拌轴的内腔连通。

优选地，进料通道的进口设有两个；进料机构中的第二出液口与进料通道中的其中一个进口连接，上料装置中的第二出料口与进料通道中的另一个进口连接。

优选地，搅拌叶上的出口设有多个，且沿搅拌轴的径向方向，出口的密度由靠近搅拌轴的一端向远离搅拌轴的一端依次递减。

优选地，出口为鱼鳞孔。

优选地，出口位于搅拌叶的迎流面或背流面上。

优选地，出口位于搅拌叶的上表面或下表面。

优选地，反应釜的顶部还设有用于投放第二单体的第二投料口，上料机构的出料口包括第一出料口和第二出料口，所述第一出料口与第二投料口连接，所述第二出料口与搅拌轴的内腔连通。

优选地，反应釜的内外壁之间设有冷却水套。

优选地，搅拌叶的横截面形状为波浪形结构。

优选地，搅拌轴的一端穿过反应釜伸至反应釜的外部，且搅拌轴位于反应釜外部的一端开放以形成第一通口，搅拌轴位于反应釜外部一端的侧壁设有与其内腔导通的第二通口；进料机构的第二出液口与第一通口连接，上料机构的输出端与第二通口连接。