[发明专利]一种水性聚氨酯树脂的生产系统

说明书

本发明公开了一种水性聚氨酯树脂的生产系统，包括：生产装置系统、加热系统、冷冻水系统及冷却水系统；生产装置系统包括依次连接的反应釜、乳化釜、脱溶釜及过滤器，纯水罐连接乳化釜，反应釜和纯水罐均设有自动称重模块，反应釜设有温度控制模块；反应釜设有计量器的入料口；冷冻水系统包括冷冻水产生单元、用于将冷冻水分别输送到反应釜、乳化釜及纯水罐的冷却夹套中的冷冻水上水管及用于将反应釜、乳化釜及纯水罐进行热交换后的水排回冷冻水产生单元中的冷冻水回水管；冷却水系统包括冷却水产生单元、用于将冷却水输送到脱溶釜的冷却夹套中的冷却水上水管及用于将所述脱溶釜进行热交换后的水排回到冷却水产生单元中的冷却水回水管。

技术领域

本发明涉及化工材料生产设备领域，尤其涉及一种水性聚氨酯树脂的生产系统。

背景技术

聚氨酯(PU)树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯，并以此为基础进入工业化应用，英美等国1945-1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化。日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术。20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步，近十年发展较快。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，可广泛应用于涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、织物整理剂等方面。水性聚氨酯由于具备无毒、价廉、安全、不燃等优点及自身性能的不断提高，表现出巨大的市场前景并有逐步取代溶剂型产品的趋势。水性聚氨酯的合成多以自乳化为主，即在聚氨酯大分子中引入-COOH、-S03、-OH、-O-等亲水性基团。但由于这些亲水性基团的存在及聚氨酯树脂本身的一些不足之处，使水性聚氨酯产品在耐水、耐溶剂、耐候等方面表现较差，一定程度上限制了该类产品的使用范围。自20世纪70年代以来，聚氨酯材料研究者根据不同树脂之间性质上互补性，采用接枝、嵌段技术将丙烯酸酯、环氧树脂、苯乙烯等树脂引入到水性聚氨酯树脂大分子上，制备出具有交联、核壳、互穿网络结构的复合型树脂，弥补了不同树脂之间性能上的不足。

水性聚氨酯按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液(粒径0.001微米，外观透明)、聚氨酯水分散体(粒径:0.001-0.1微米，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径0.1微米，外观白浊)。依亲水性基团的电荷性质，水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要，分为羧酸型和磺酸型两大类。依合成单体不同水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。依照选用的二异氰酸酯的不同，水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族，或具体分为TDI型、HDI型等等。依产品包装形式水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。目前，聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型，成为聚氨酯工业发展的重要方向。

传统的水性聚氨酯树脂生产存在的问题有：

1、投料多采用人员投料及计量，工作强度很大，计量不准确；

2、传统温度控制靠手动控制并多采用导热油加热，温度控制不精准；

3、传统生产用水为自来水，常温水，并且加水速度慢，会影响产品品质。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯树脂的生产系统,以解决上述技术问题。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种水性聚氨酯树脂的生产系统，包括：生产装置系统、加热系统、冷冻水系统及冷却水系统；

所述生产装置系统包括反应釜、乳化釜、脱溶釜、纯水罐及过滤器，所述反应釜的出料口连接所述乳化釜的进料口，所述乳化釜的出料口连接所述脱溶釜的进料口，所述脱溶釜的出料口与所述过滤器的进料口连接，所述纯水罐的出水口连接所述乳化釜的进水口，所述反应釜和纯水罐均设置有自动称重模块，所述反应釜内部还设有温度控制模块；所述反应釜设有入料口，所述入料口设有计量器；