用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，属于化工材料技术领域。该干燥床包括防腐内层、中间增强结构层和外表抗老化外层；所述防腐内层由胶液喷射在模具上后固化形成；所述中间增强结构层是由胶液与玻璃纤维布交替覆盖粘结复合而成；所述外表抗老化外层是由胶液与抗老化剂按照质量比为100:2?3混合后喷射在中间增强结构层表面后固化形成。该干燥床具有较好的耐腐蚀性，耐磨性和抗静电能力，能满足氯化聚乙烯生产实际需求，延长设备的使用寿命和保障生产安全。
【专利说明】用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床 【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工材料技术领域，具体涉及一种用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾 干燥床。 【【背景技术】】
[0002] 氯化聚乙烯，化学名CPE，为饱和高分子材料，具有优良的稳定性、耐侯性、耐臭氧、 耐化学药品及耐老化性能，广泛用于塑料、橡胶、建材、机电、汽车、军工等领域。
[0003] 目前国内氯化聚乙烯(CPE)生产工艺为水相悬浮法，主要包括氯化、脱酸、中和、脱 碱、离心分离、干燥、粉碎和混合包装这几步，在氯化聚乙烯干燥过程中，主要采用沸腾干燥 床进行物料干燥。该工艺由于采用了脱酸、中和和脱碱的程序，在干燥时，产品中的酸含量 已经降至很低，所以对后续干燥床的耐腐蚀性要求并不高。然而该方法生产周期长，生产过 程中的除酸、脱碱的过程需要耗费大量的水，不符合现代化生产高效节能的理念。
[0004] 本
【申请人】经过实践研究出了一种新的水相悬浮法制备氯化聚乙烯的工艺，包括氯 化、水洗、离心、干燥的过程，由于干燥过程中氯化聚乙烯物料中还含有一定量的盐酸，所以 对干燥设备的耐腐蚀性要求较高。另外，氯化聚乙烯粒子在沸腾床内被热风吹起形成沸腾 状态时，会与沸腾床体的内壁产生摩擦作用形成静电，一旦干燥床内部的环境符合粉尘爆 炸的条件，会引起很严重的生产事故，所以干燥设备还应具有抗静电的性能。然而，目前还 没有专门用于制备氯化聚乙烯沸腾干燥床的玻璃钢材料。 【
【发明内容】
】
[0005] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于干燥氯化聚乙烯的 玻璃钢沸腾干燥床，包括防腐内层、中间增强结构层和外表抗老化外层;具有较好的耐腐蚀 性，耐磨性和抗静电能力，能满足氯化聚乙烯生产实际需求，延长设备的使用寿命和保障生 产安全。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0007] 用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，包括防腐内层、中间增强结构层和外 表抗老化外层;所述防腐内层由胶液喷射在模具上后固化形成;所述中间增强结构层是由 胶液与玻璃纤维布交替覆盖粘结复合而成;所述外表抗老化外层是由胶液与抗老化剂按照 质量比为100: 2-3混合后喷射在中间增强结构层表面后固化形成；
[0008] 其中所述胶液是包括以下重量份的原料：乙烯基树脂60-80份、糠醇树脂15-20份、 聚异丁烯6-10份、海泡石纤维30-45份、抗静电剂2-3份、固化剂3-5份、树脂稀释剂15-25份、 硼改性酚醛树脂胶粘剂6-8份、石墨粉0.5-0.8份;所述的硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下 重量份的原材料制作而成的：苯酚90-110份、甲醛20-30份、硼酸锌5-8份、氢氧化钡3-5份、 苯胺2-3份、A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树脂4-6份。
[0009] 所述胶液更优选的配方为，其包括以下重量份的原料：乙烯基树脂75份、糠醇树脂 18份、聚异丁烯9份、海泡石纤维40份、抗静电剂2.5份、固化剂4份、树脂稀释剂20份、硼改性 酚醛树脂胶粘剂7份、石墨粉0.6份。
[0010] 所述硼改性酚醛树脂胶粘剂更优选是由以下重量份的原材料制作而成的：苯酚 100份、甲醛25份、硼酸锌6份、氢氧化钡4份、苯胺2.5份、A151硅烷偶联剂2份、增粘树脂5份。
[0011] 优选地，所述抗静电剂是聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物。
[0012]优选地，所述树脂稀释剂为环氧丙烷邻甲苯基醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1，4_ 丁 二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。
[0013] 优选地，所述抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为1-2:1组成。
[0014] 优选地，所用玻璃纤维布是指中碱玻璃纤维布。
[0015] 优选地，所述硼改性酚醛树脂胶粘剂的制作方法为：按重量份准备好苯酚90-110 份、甲醛20-30份、硼酸锌5-8份、氢氧化钡3-5份、苯胺2-3份、A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树 月旨4-6份;将苯酚90-110份、甲醛5-8份和硼酸锌5-8份加入到反应釜中，边搅拌边在反应釜 加入氢氧化钡3-5份和苯胺2-3份作复合催化剂，搅拌15-20分钟;然后将反应釜升温至75-80°C反应50-60min;再升温至85 °C，加入剩余部分的甲醛，反应20-30分钟;然后停止加热， 用草酸调节反应釜内的pH值为中性，待反应釜内的温度下降至40°C以下时，加入A151硅烷 偶联剂2-3份、增粘树脂4-6份搅拌20-30min，然后过滤出料，即得到硼改性酚醛树脂胶粘 剂。
[0016] 本发明所用的胶液中，乙烯基树脂为主料，其是国际上公认的耐腐蚀性很好的树 月旨，但强度和耐高温性能还不能满足生产需要。糠醇树脂的固化物耐酸、耐碱、耐有机溶剂、 耐水、耐热性较好，硬度较高，与碳、石墨、石棉、玻纤有较好的粘接性，缺点是脆性大。乙烯 基树脂和糠醇树脂共聚合，互为改性，能使产物兼具两者的优点，形成耐腐蚀性好，强度和 韧性适中的产物，提高玻璃钢整体的性能。硼改性酚醛树脂胶粘剂通过酚醛树脂改性得到 具有粘度高、粘结性强、耐腐蚀和耐高温的性能，聚异丁烯能增加体系粘结力和固化后的柔 韧性，两者的加入可以使各原料之间具有良好的融合性。
[0017] 石墨粉的强度高，导电性好，具有良好的化学稳定性，能耐酸、碱的腐蚀，还具有润 滑性，加入其中能提高干燥床内壁的光滑耐磨性。海泡石纤维具有较好的耐热性、耐腐蚀性 等优异特性，用于胶液体系中还能起到分散效果，使体系各部分的强度更均一。抗静电剂可 以使玻璃钢干燥床的表面电阻大幅降低，形成抗静电的性能。固化剂可以使玻璃钢在制备 时较快的凝固。树脂稀释剂优选采用活性树脂稀释剂，其可以参加化学反应，又具有稀释效 果和增韧作用，由于不产生挥发产物，可使成品具有更低的毛细孔，更高的抗渗能力和耐蚀 性。
[0018] 硼改性酚醛树脂胶粘剂是由苯酚和甲醛进行酚醛反应得到羟甲基苯酚并用硼酸 锌改性得到，反应时加入氢氧化钡和苯胺作为联合催化剂，氢氧化钡能加快酚醛反应的速 度，苯胺能是反应更充分，从而减少游离酚和游离醛的含量;A151硅烷偶联剂兼具有偶联剂 和交联剂的作用，提高粘结剂的粘结强度、耐水和耐气候能力;增粘树脂具有优良的聚合物 相容性，可以进一步增强各原料间的融合性。
[0019]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0020] 1、本发明通过胶液原料的选取和配合，并调节胶液中乙烯基树脂、糠醇树脂、聚异 丁烯、海泡石纤维、抗静电剂、固化剂、树脂稀释剂、硼改性酚醛树脂胶粘剂、石墨粉之间的 重量比例，可以使干燥床整体的抗腐蚀性、抗静电能力、耐高温性能、强度和韧性均满足生 产需求。
[0021] 2、本发明中所用的硼改性树脂是通过酚醛树脂改性得到的，具有粘度高、粘结性 强、耐腐蚀和耐高温的性能，其与聚异丁烯一起添加可以各原料之间具有良好的融合性，提 升玻璃钢的均一性和整体性能。 【【具体实施方式】】
[0022] 本发明的玻璃钢沸腾干燥床具有抗腐蚀性好、抗静电能力强、耐高温性能好、强度 和韧性均满足生产需求的优点。该玻璃钢沸腾干燥床，包括防腐内层、中间增强结构层和外 表抗老化外层;所述防腐内层由胶液喷射在模具上后固化形成;所述中间增强结构层是由 胶液与玻璃纤维布交替覆盖粘结复合而成;所述外表抗老化外层是由胶液与抗老化剂按照 质量比为100:2-3混合后喷射在中间增强结构层表面后固化形成。以下通过具体实施例对 本发明作进一步详述。
[0023] 实施例1
[0024] (1)配制硼改性酚醛树脂胶粘剂
[0025]硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份的原材料制作而成的：按重量份准备好苯 酚90份、甲醛20份、硼酸锌5份、氢氧化钡3份、苯胺2份、A151硅烷偶联剂2份、增粘树脂EVA 4 份;将苯酚90份、甲醛5份和硼酸锌5份加入到反应釜中，边搅拌边在反应釜加入氢氧化钡3 份和苯胺2份作复合催化剂，搅拌15分钟;然后将反应釜升温至75 °C反应50min;再升温至85 °C，加入剩余部分的甲醛，反应20分钟;然后停止加热，用草酸调节反应釜内的pH值为中性， 待反应釜内的温度下降至40°C以下时，加入A151硅烷偶联剂2份、增粘树脂SBS 4份搅拌 20min，然后过滤出料，即得到硼改性酚醛树脂胶粘剂。所得硼改性酚醛树脂胶粘剂的游离 酚少于8%，游离甲醛少于1.2%。
[0026] (2)按重量份比例准备胶液原料：乙烯基树脂60份、糠醇树脂15份、聚异丁烯6份、 海泡石纤维30份、抗静电剂聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物2份、二氨基二苯甲烷3份、树脂稀 释剂树脂稀释剂为环氧丙烷邻甲苯基醚15份、硼改性酚醛树脂胶粘剂6份、石墨粉0.5份;用 高速分散机以15m/s的线速度搅拌5min，得胶液。将胶液按内层、中间层和外层的需求量分 成3份，分别为内层胶液、中间层胶液和外层胶液，向外层胶液中按照胶液与抗老化剂的质 量比为100:2混合均匀备用，其中，抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为1:1组成。
[0027] (3)采用喷射的方式制作干燥床防腐内层，内层的厚度为0.5mm-2mm均可，本实施 例为1mm;然后将中间层胶液放入浸渍槽中，待内层胶液固化后，采用缠绕机组，用玻璃纤维 布一边浸渍胶液一边交错缠绕的方式制作成中间增强结构层;最后在中间增强结构层表面 喷射一层胶液与抗老化剂的混合物，待固化后形成外表抗老化外层，外层的厚度为0.5mm-2mm均可，本实施例为1mm。采用上述方法制得的玻璃钢干燥床的性能参数见下表1。
[0028] 表1实施例1制备的玻璃钢干燥床的常规性能参数
[0030] 实施例2
[0031 ] (1)配制硼改性酚醛树脂胶粘剂
[0032]硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份的原材料制作而成的：按重量份准备好苯 酚110份、甲醛30份、硼酸锌8份、氢氧化钡5份、苯胺3份、A151硅烷偶联剂3份、增粘树脂EVA 6份;将苯酚110份、甲醛8份和硼酸锌8份加入到反应釜中，边搅拌边在反应釜加入氢氧化钡 5份和苯胺3份作复合催化剂，搅拌20分钟；然后将反应釜升温至80°C反应50min;再升温至 85°C，加入剩余部分的甲醛，反应30分钟；然后停止加热，用草酸调节反应釜内的pH值为中 性，待反应釜内的温度下降至40°C以下时，加入A151硅烷偶联剂3份、增粘树脂6份搅拌 30min，然后过滤出料，即得到硼改性酚醛树脂胶粘剂。所得硼改性酚醛树脂胶粘剂的游离 酚少于8%，游离甲醛少于1.2%。
[0033] (2)按重量份比例准备胶液原料：乙烯基树脂80份、糠醇树脂20份、聚异丁烯10份、 海泡石纤维45份、抗静电剂聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物3份、二氨基二苯甲烷5份、树脂稀 释剂树脂稀释剂为聚丙二醇二缩水甘油醚25份、硼改性酚醛树脂胶粘剂8份、石墨粉0.8份； 用高速分散机以22m/s的线速度搅拌lOmin，得胶液。将胶液按内层、中间层和外层的需求量 分成3份，分别为内层胶液、中间层胶液和外层胶液，向外层胶液中按照胶液与抗老化剂的 质量比为100: 3混合均匀备用，其中，抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为2:1组 成。
[0034] (3)采用喷射的方式制作干燥床防腐内层，内层的厚度为0.5mm-2mm均可;然后将 中间层胶液放入浸渍槽中，待内层胶液固化后，采用缠绕机组，用玻璃纤维布一边浸渍胶液 一边交错缠绕的方式制作成中间增强结构层;最后在中间增强结构层表面喷射一层胶液与 抗老化剂的混合物，待固化后形成外表抗老化外层。采用上述方法制得的玻璃钢干燥床的 性能参数见下表2。
[0035] 表2实施例2制备的玻璃钢干燥床的常规性能参数
[0037] 实施例3
[0038] (1)配制硼改性酚醛树脂胶粘剂，
[0039] 硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份的原材料制作而成的：按重量份准备好苯 酚100份、甲醛25份、硼酸锌6份、氢氧化钡4份、苯胺2.5份、A151硅烷偶联剂2份、增粘树脂5 份;将苯酚100份、甲醛7份和硼酸锌7份加入到反应釜中，边搅拌边在反应釜加入氢氧化钡4 份和苯胺3份作复合催化剂，搅拌18分钟;然后将反应釜升温至75 °C反应60min;再升温至85 °C，加入剩余部分的甲醛，反应25分钟;然后停止加热，用草酸调节反应釜内的pH值为中性， 待反应釜内的温度下降至40°C以下时，加入A151硅烷偶联剂3份、增粘树脂5份搅拌25min， 然后过滤出料，即得到硼改性酚醛树脂胶粘剂。所得硼改性酚醛树脂胶粘剂的游离酚少于 8%，游离甲醛少于1.2%。
[0040] (2)按重量份比例准备胶液原料：乙烯基树脂75份、糠醇树脂18份、聚异丁烯9份、 海泡石纤维40份、抗静电剂聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物2.5份、二氨基二苯甲烷4份、树脂 稀释剂1，4_ 丁二醇二缩水甘油醚20份、硼改性酚醛树脂胶粘剂7份、石墨粉0.6份。用高速分 散机以20m/s的线速度搅拌5-10min，得胶液。将胶液按内层、中间层和外层的需求量分成3 份，分别为内层胶液、中间层胶液和外层胶液，向外层胶液中按照胶液与抗老化剂的质量比 为100:2混合均匀备用，其中，抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为2:1组成。
[0041] (3)采用喷射的方式制作干燥床防腐内层，内层的厚度为0.5mm-2mm均可;然后将 中间层胶液放入浸渍槽中，待内层胶液固化后，采用缠绕机组，用玻璃纤维布一边浸渍胶液 一边交错缠绕的方式制作成中间增强结构层;最后在中间增强结构层表面喷射一层胶液与 抗老化剂的混合物，待固化后形成外表抗老化外层，外层的厚度为〇.5mm-2mm均可。采用上 述方法制得的玻璃钢干燥床的性能参数见下表3。
[0042] 表3实施例3制备的玻璃钢干燥床的常规性能参数
[0043]
[0044] 从表1-3的数据可以看出，本发明所制得的玻璃钢干燥床的各项指标均较异，体积 电阻值满足抗静电的需求。耐腐蚀试验以25 %高浓度的盐酸来进行，远远超过干燥物料中 的盐酸浓度，试验结果是玻璃钢没有明显变化，证明其具有很好的耐酸腐蚀性。另外其强度 和韧性都满足实际生产的需求。
[0045] 上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发 明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属 于本发明所涵盖专利范围。
【主权项】
1. 用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，包括防腐内层、中间增强结构层和外表 抗老化外层;其特征在于:所述防腐内层由胶液喷射在模具上后固化形成;所述中间增强结 构层是由胶液与玻璃纤维布交替覆盖粘结复合而成;所述外表抗老化外层是由胶液与抗老 化剂按照质量比为100:2-3混合后喷射在中间增强结构层表面后固化形成； 其中所述胶液包括以下重量份的原料：乙烯基树脂60-80份、糠醇树脂15-20份、聚异丁 烯6-10份、海泡石纤维30-45份、抗静电剂2-3份、固化剂3-5份、树脂稀释剂15-25份、硼改性 酚醛树脂胶粘剂6-8份、石墨粉0.5-0.8份;所述的硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份 的原材料制作而成的：苯酚90-110份、甲醛20-30份、硼酸锌5-8份、氢氧化钡3-5份、苯胺2-3 份、A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树脂4-6份。2. 根据权利要求1所述的用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，其特征在于:所述 的胶液包括以下重量份的原料:乙烯基树脂75份、糠醇树脂18份、聚异丁烯9份、海泡石纤维 40份、抗静电剂2.5份、固化剂4份、树脂稀释剂20份、硼改性酚醛树脂胶粘剂7份、石墨粉0.6 份。3. 根据权利要求1所述的用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，其特征在于:所述 的硼改性酚醛树脂胶粘剂是由以下重量份的原材料制作而成的：苯酚100份、甲醛25份、硼 酸锌6份、氢氧化钡4份、苯胺2.5份、A151硅烷偶联剂2份、增粘树脂5份。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，其特 征在于:所述抗静电剂是聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物。5. 根据权利要求4中任一项所述的用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，其特征 在于:所述固化剂为二氨基二苯甲烷。6. 根据权利要求5所述的用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，其特征在于:所述 树脂稀释剂为环氧丙烷邻甲苯基醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1，4_ 丁二醇二缩水甘油醚中 的一种或几种。7. 根据权利要求5所述的用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，其特征在于:所述 抗老化剂为苯二甲酸与苯并三唑按照重量比为1-2:1组成。8. 根据权利要求5所述的用于干燥氯化聚乙烯的玻璃钢沸腾干燥床，其特征在于:所述 硼改性酚醛树脂胶粘剂的制作方法为：按重量份准备好苯酚90-110份、甲醛20-30份、硼酸 锌5-8份、氢氧化钡3-5份、苯胺2-3份、A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树脂4-6份;将苯酚90-110份、甲醛5-8份和硼酸锌5-8份加入到反应釜中，边搅拌边在反应釜加入氢氧化钡3-5份 和苯胺2-3份作复合催化剂，搅拌15-20分钟；然后将反应釜升温至75-80 °C反应50-60min; 再升温至85°C，加入剩余部分的甲醛，反应20-30分钟;然后停止加热，用草酸调节反应釜内 的pH值为中性，待反应釜内的温度下降至40°C以下时，加入A151硅烷偶联剂2-3份、增粘树 月旨4-6份搅拌20-30min，然后过滤出料，即得到硼改性酚醛树脂胶粘剂。
【文档编号】C08L23/20GK105968871SQ201610372793
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】易东
【申请人】广西锦华新材料科技有限公司