[发明专利]一种聚合物发泡珠粒连续制备装置及方法

权利要求书

1.一种聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，包括至少一个气源，至少一个气体增压泵和设有至少一个发泡剂注入口的高压釜，所述高压釜的内部设有振动床和风扇叶片，所述高压釜的上部设有交替使用的多个加料单元，所述多个加料单元至少包括第一加料单元和第二加料单元，所述高压釜的下部设有交替使用的多个排料发泡单元，所述多个排料发泡单元至少包括第一排料发泡单元和第二排料发泡单元，其中，

所述第一加料单元包括依次连接的第一加料口、第一加料阀门、第一加料缓冲罐和第一缓冲罐出口阀门，以及所述第二加料单元包括依次连接的第二加料口、第二加料阀门、第二加料缓冲罐和第二缓冲罐出口阀门，

所述第一排料发泡单元包括依次连接的第一排料仓、第一排料仓出口阀门、第一出料缓冲仓、第一出料缓冲仓出口阀门和第一出料口管道，以及所述第二排料发泡单元包括依次连接的第二排料仓、第二排料仓出口阀门、第二出料缓冲仓、第二出料缓冲仓出口阀门和第二出料口管道。

2.根据权利要求1所述的聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，所述聚合物发泡珠粒连续制备装置包括两个气体增压泵，以及所述高压釜上设有两个注气口。

3.根据权利要求1所述的聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，所述振动床入口位于所述第一加料单元和所述第二加料单元下方，以及所述振动床的出口位于所述第一排料发泡单元和所述第二排料发泡单元上方，所述振动床入口至出口具有0.5-5°之间的坡度。

4.根据权利要求1所述的聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，所述振动床与安装在所述高压釜外的振动筛驱动电机连接，所述振动筛驱动电机通过长轴伸入到所述高压釜内，所述长轴与高压釜壁之间设有密封结构以防止内部高压介质泄漏。

5.根据权利要求4所述的聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，所述风扇叶片安装在位于所述高压釜内的下方或侧壁下方的所述长轴上。

6.根据权利要求1所述的聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，所述第一加料缓冲罐和所述第二加料缓冲罐的体积均小于所述高压釜体积的1％。

7.根据权利要求1所述的聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，所述高压釜的外壁安装有加热单元及保温层，并且在所述高压釜的上部、中部和下部安装有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器与所述加热单元的控制系统连接，所述压力传感器与所述气体增压泵的控制系统连接。

8.一种聚合物发泡珠粒连续制备方法，使用权利要求1-7中任一项所述的聚合物发泡珠粒连续制备装置，其特征在于，包括：

S1.加料步骤：通过交替使用所述第一加料单元和所述第二加料单元将聚合物微粒物料加入高压釜内的振动床入口区域；

S2.饱和输送步骤：将所述聚合物微粒物料从所述振动床的入口输送到所述振动床的出口，所述聚合物微粒物料被加热同时发泡剂向所述聚合物微粒内部扩散至饱和状态以形成含有发泡剂的聚合物微粒物料；

S3.排料步骤：通过交替使用所述第一排料发泡单元和所述第二排料发泡单元，所述振动床将含有发泡剂的聚合物微粒输送到所述第一出料缓冲仓和所述第二出料缓冲仓中；以及

S4.发泡步骤：交替打开所述第一出料缓冲仓出口阀门和所述第二出料缓冲仓出口阀门，使含有发泡剂的聚合物微粒快速进入大气环境，通过压力降低实现发泡，得到聚合物发泡珠粒。

9.根据权利要求8所述的聚合物发泡珠粒连续制备方法，其特征在于，在步骤S4中，当所述第一排料仓出口阀门关闭时，打开所述第一出料缓冲仓出口阀门，当所述第二排料仓出口阀门关闭时，打开所述第二出料缓冲仓出口阀门，使得含有发泡剂的聚合物微粒快速进入大气环境，通过压力降低实现发泡，得到聚合物发泡珠粒。

10.根据权利要求8所述的聚合物发泡珠粒连续制备方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括以下步骤：

1)将聚合物树脂及添加剂通过挤出机共混并挤出造粒制备待发泡聚合物微粒；

2)所述聚合物发泡珠粒连续制备装置的所有阀门均关闭，以及将所述高压釜内的温度加热到设定温度；

3)当所述高压釜内的温度加热到设定温度时，通过所述气体增压泵将所述气源中的作为发泡剂的气体注入高压釜内并达到设定的压力，所述压力大于等于5MPa，使所述高压釜内温度、压力达到平衡和稳定。