专利名称：生胶聚合反应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反应装置，尤其是一种为制备硅橡胶生胶而进行聚合反应的装置。
背景技术：
硅橡胶具有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等，且无味无毒，可以耐高温和耐低温，被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域领域，并且在医学领域中也发挥着重要的作用。在硅橡胶的制备过程中，以二甲基环体硅氧烷为主要原料，并加入占二甲基环体硅氧烷千分之一至千分之四的甲基乙烯基四环体，二甲基环体硅氧烷在催化剂的作用下， 发生开链聚合反应而生成高分子线型二甲基聚硅氧烷，甲基乙烯基四环体也同时发生开链聚合反应而生成高分子线型甲基乙烯基聚硅氧烷，从而得到甲基乙烯基硅橡胶生胶。普通的聚合反应装置容量较小，通常是300至500升，产量低，效率低，所生产的生胶的分子量分布不均勻。普通的聚合反应装置采用蒸汽盘管加热，温度会随着蒸汽压力的变化而变化，依靠快速且频繁的调节阀门来控制温度，温度起伏不稳定，温度低则反应慢甚至不反应，温度高则催化剂会失去活性，对聚合反应影响较大。另外，普通的聚合反应装置采用敞开式投料的方式，在聚合反应阶段通过投料口向反应釜中加入催化剂、分子量调节剂、乙烯基含量控制剂等原料，由于反应釜是真空的，很容易在加入助剂时吸入大量空气和空气中的水分，在进行生成硅橡胶生胶的聚合反应时对水分非常敏感，因为水的存在会转化成羟基而进行封端，从而使得生胶的分子量较小，而生胶中若存在许多链端为羟基的聚合物分子，会造成在混炼加工时与补强填料的混合困难，还会使得后道的混炼胶的储存时间变短，最终导致硅橡胶制品的机械性能下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种物料分子量、乙烯基分布均勻，微量水吸入少，且生产效率高的生胶聚合反应装置。实现本发明目的的技术方案是一种生胶聚合反应装置包括反应釜、搅拌机构和投料保护装置；
反应釜包括釜体、抽真空接口件、打料接口件、出料阀和夹套板件；夹套板件与釜体共同构成夹套；抽真空接口件和打料接口件均设置在釜体的顶部；出料阀从下方固定连接在釜体底部中央位置处的出料口上；
搅拌机构包括变频电机、减速机、搅拌轴、搅拌桨叶、固定支架和限位轴承；变频电机的电机轴也是减速机的动力输入轴，减速机由其底座固定连接在反应釜的釜体上，且位于釜体的顶部中央位置处；固定支架固定在反应釜的釜体内，且位于釜体的底部的中央位置处； 限位轴承安装在固定支架上，且位于固定支架的顶部；搅拌轴和搅拌桨叶均位于反应釜的釜体内腔中，搅拌轴的上端通过联轴器与减速机的向下伸入釜体内的动力输出轴的下端头相连，搅拌轴的下端伸入限位轴承的内圈中，且与限位轴承的内圈紧配合；搅拌桨叶固定在搅拌轴上；
投料保护装置包括进料斗、第一阀门、容器、投料抽真空接口件、出料管和第二阀门；进料斗由其位于下端的出料口与容器的进料口相连，且位于容器的顶部的上方；第一阀门设置在进料斗的下部；投料抽真空接口件设置在容器的顶部的一侧；出料管的上端与容器的位于底部的出料口相连，出料管的下端固定在反应釜的釜体的顶部，且与釜体的内腔相连通；第二阀门设置在出料管上。上述反应釜的夹套由夹套板件包围在釜体的侧面外部上，并由其上下端的向内折弯的板端固定连接在釜体的外壁上，从而在釜体与夹套板件之间形成一个空气夹层而构成；夹套的侧面下部设有热油进口管，夹套的侧面上部设有热油出口管。本发明具有积极的效果
(1)本发明的生胶聚合反应装置的搅拌机构的电机采用变频控制，可搅动2吨左右的半固体物料，大大提高了产能，可以改善分子量和乙烯基分布不均勻的状况，安全可靠，且节约能源。(2)本发明的生胶聚合反应装置采用投料保护装置通过抽真空去除空气的方法， 有效的避免了在添加助剂时吸入空气中的水分，保证了生胶的质量。(3)本发明的生胶聚合反应装置采用夹套式通热油加热，比起蒸汽盘管加热温度均勻稳定，加热速度快，易于操控。
图1为本发明的生胶聚合反应装置的一种结构示意图。图2为图1中的生胶聚合反应装置的投料保护装置的结构示意图。上述附图的标记所表示的技术特征的名称如下
反应釜1，釜体11，抽真空接口件12，打料接口件13、出料阀14，夹套15，热油进口管 15-1，热油出口管15-2，夹套板件16，
搅拌机构2，变频电机21，减速机22，搅拌轴23，搅拌桨叶24，固定支架25，限位轴承
26，
投料保护装置3，进料斗31，第一阀门32，容器33，投料抽真空接口件34，出料管35，第二阀门36。
具体实施例方式(实施例1)
见图1，本实施例的生胶聚合反应装置包括反应釜1、搅拌机构2、和投料保护装置3。反应釜1包括釜体11、抽真空接口件12、打料接口件13、出料阀14和夹套板件16。 夹套板件16与釜体11共同构成夹套15。釜体11为钢板经过冲压焊接制成的一体件，釜体 11的顶部的板体上的中央部位开有用于通过搅拌机构的动力输出轴的中央圆孔，釜体11 的顶部的板体上还开有位于中央安装孔附近的作为抽真空口的第一圆孔、作为液体物料口的第二圆孔以及作为助剂物料口的第三圆孔；釜体11的底部的板体上的中央部位开有用作出料口的中央圆孔。
抽真空接口件12密闭焊接固定在釜体11的顶部的第一圆孔处的板体上。打料接口件13密闭焊接固定在釜体11的顶部的第二圆孔处的板体上。出料阀14为球阀，出料阀 14从下方固定连接在釜体11的底部的出料口处的板体上，而对釜体11中的物料是否出料进行控制。夹套15由夹套板件16包围在釜体11的侧面外部上，并由其上下端的向内折弯的板端固定连接在釜体11的外壁上，从而在釜体11与夹套板件16之间形成一个空气夹层而构成。夹套15的侧面下部设有热油进口管15-1，夹套15的侧面上部设有热油出口管 15-2。搅拌机构2包括变频电机21、减速机22、搅拌轴23、搅拌桨叶24、固定支架25和限位轴承26。变频电机21的电机轴也是减速机22的动力输入轴，减速机22由其底座密闭固定连接在反应釜1的釜体11上，且位于釜体11的顶部中央位置处，减速机22的动力输出轴向下穿过釜体11的顶部的中央圆孔而伸入釜体11中。固定支架25固定在反应釜 1的釜体11内，且位于釜体11的底部的中央位置处。限位轴承沈安装在固定支架25上， 且位于固定支架25的顶部。搅拌轴23和搅拌桨叶M均位于反应釜1的釜体11内腔中， 搅拌轴23的上端通过联轴器与减速机22的向下伸入釜体11内的动力输出轴的下端头相连，搅拌轴23的下端伸入限位轴承沈的内圈中，且与限位轴承沈的内圈紧配合。搅拌桨叶M固定在搅拌轴23上。见图2，投料保护装置3包括进料斗31、第一阀门32、容器33、投料抽真空接口件 34、出料管35和第二阀门36。容器33为钢板经过冲压焊接制成的一体件，容器33的顶部的板体上的中央部位开有作为进料口的圆孔，容器33的顶部的板体上还开有位于进料口附近的作为抽真空口的圆孔，容器33的底部的板体上的中央部位开有作为出料口的圆孔。 进料斗31由其位于下端的出料口部位从上方密闭焊接固定在容器33的进料口处的板体上。第一阀门32设置在进料斗31的下部，而对进入进料斗31的物料是否进入容器33进行控制。投料抽真空接口件34密闭焊接固定在容器33的顶部的抽真空口处的板体上。出料管35的上端密闭焊接固定在容器33的出料口处的板体上，出料管35的下端密闭焊接固定在釜体11的助剂物料口处的板体上。第二阀门36设置在出料管35上，而对进入出料管 35中的物料是否进入釜体11进行控制。本实施例的生胶聚合反应装置在使用时，投料保护装置3的第一阀门32和第二阀门36均处于关闭状态。由物料泵或者高位容器将液态物料二甲基环体硅氧烷和甲基乙烯基四环体通过打料接口件13投入反应釜1的釜体11内，同时启动真空泵通过反应釜1的抽真空接口件12而对反应釜1的釜体11进行抽真空。打开投料保护装置3的第一阀门32， 将催化剂、分子量调节剂、乙烯基含量控制剂等助剂通过进料斗31倒入容器33中，然后关闭第一阀门32，再启动另外的真空泵通过投料保护装置3的投料抽真空接口件34而对容器33抽真空，再打开第二阀门36，使得助剂流入反应釜1的釜体11内。热油从夹套15的热油进口管15-1进入夹套15中，再从夹套15的热油出口管15-2流出，不断循环，从而对反应釜1的釜体11内的物料进行加热。搅拌机构2对物料进行搅拌，从而使得物料翻转流动，在抽真空的反应釜1的釜体11中均勻受热，发生聚合反应。反应结束后，物料通过反应釜1的出料阀14排出。
权利要求
1.一种生胶聚合反应装置，其特征在于包括反应釜(1)、搅拌机构(2)和投料保护装置(3)；反应釜(1)包括釜体(11)、抽真空接口件(12)、打料接口件(13)、出料阀(14)和夹套板件(16)；夹套板件(16)与釜体(11)共同构成夹套(15)；抽真空接口件(12)和打料接口件 (13)均设置在釜体(11)的顶部；出料阀(14)从下方固定连接在釜体(11)底部中央位置处的出料口上；搅拌机构(2)包括变频电机(21)、减速机(22)、搅拌轴(23)、搅拌桨叶(24)、固定支架 (25 )和限位轴承(26 )；变频电机(21)的电机轴也是减速机(22 )的动力输入轴，减速机(22 ) 由其底座固定连接在反应釜(1)的釜体(11)上，且位于釜体(11)的顶部中央位置处；固定支架(25)固定在反应釜(1)的釜体(11)内，且位于釜体(11)的底部的中央位置处；限位轴承(26)安装在固定支架(25)上，且位于固定支架(25)的顶部；搅拌轴(23)和搅拌桨叶 (24)均位于反应釜(1)的釜体(11)内腔中，搅拌轴(23)的上端通过联轴器与减速机(22 )的向下伸入釜体(11)内的动力输出轴的下端头相连，搅拌轴(23)的下端伸入限位轴承(26) 的内圈中，且与限位轴承(26)的内圈紧配合；搅拌桨叶(24)固定在搅拌轴(23)上；投料保护装置(3)包括进料斗(31)、第一阀门(32)、容器(33)、投料抽真空接口件 (34)、出料管(35)和第二阀门(36);进料斗(31)由其位于下端的出料口与容器(33)的进料口相连，且位于容器(33)的顶部的上方；第一阀门(32)设置在进料斗(31)的下部；投料抽真空接口件(34)设置在容器(33)的顶部的一侧；出料管(35)的上端与容器(33)的位于底部的出料口相连，出料管(35)的下端固定在反应釜(1)的釜体(11)的顶部，且与釜体(11) 的内腔相连通；第二阀门(36)设置在出料管(35)上。
2.按照权利要求1所述的生胶聚合反应装置，其特征在于所述反应釜(1)的夹套 (15)由夹套板件(16)包围在釜体(11)的侧面外部上，并由其上下端的向内折弯的板端固定连接在釜体(11)的外壁上，从而在釜体(11)与夹套板件(16 )之间形成一个空气夹层而构成；夹套(15)的侧面下部设有热油进口管(15-1)，夹套(15)的侧面上部设有热油出口管 (15-2)。
全文摘要
本发明涉及一种生胶聚合反应装置包括反应釜、搅拌机构和投料保护装置；反应釜包括釜体、抽真空接口件、打料接口件、出料阀和夹套板件；夹套板件与釜体共同构成夹套；搅拌机构包括变频电机、减速机、搅拌轴、搅拌桨叶、固定支架和限位轴承；变频电机和减速机位于釜体的顶部中央位置处；固定支架固定在反应釜的釜体内，限位轴承安装在固定支架上；搅拌轴和搅拌桨叶均位于反应釜的釜体内腔中，搅拌轴的下端伸入限位轴承的内圈中；搅拌桨叶固定在搅拌轴上；投料保护装置包括进料斗、第一阀门、容器、投料抽真空接口件、出料管、第二阀门；该反应装置内的物料分子量、乙烯基分布均匀，微量水吸入少，生产效率高。
文档编号C08G77/06GK102151537SQ201110034568
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月8日 优先权日2011年2月8日
发明者张国年, 陈拉克 申请人:溧阳市利达有机硅科技有限公司