本实用新型涉及热塑性聚氨酯弹性体生产制造设备的结构改进技术，尤其是TPU灌注机混合头B组分管路强加热装置。
背景技术：
TPU是英文名称Thermoplastic polyurethanes的简称，中文名称为热塑性聚氨酯弹性体。它是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物，其中的低聚物多元醇主要包括聚酯多元醇和聚醚多元醇两大类，二异氰酸酯是以MDI为主，还有TDI、IPDI、HDI等。TPU是弹性体中比较特殊的一大类，它的硬度范围很宽，即60HA-85HD，性能范围宽泛，是介于橡胶和塑料的一类高分子材料，具备耐磨、耐油、透明、弹性好、强度高等特性，广泛应用于生活用品、工业用品、体育用品、医疗卫生、装饰材料和军用物资等领域。
TPU的工业生产合成过程一般是通过灌注机将二异氰酸酯，即也称A组分、聚酯多元醇或聚醚多元醇，也称B组分，低聚物二醇扩链剂，也称C组分三组分主要原料分别计量灌注、高速混合进入反应型双螺杆挤出机，反应挤出形成高分子化合物，然后经水下冷却切粒而成。
在常用的一步法聚合生产TPU设备中，TPU原料灌注机B组分温度通常在80～90℃，与A、C组分粘度差异较大，存在以下缺陷：
1、B剂在80～90℃下粘度大约150～1400mPa.s/80℃，远高于A、C剂粘度mPa.s/50℃，粘度差异较大导致快速混合分散不够均匀；
2、A、B、C组分为TPU聚合的三大主要原料，混合分散不均匀会导致后续反应聚合物分子结构中软硬段的不均匀，各分子熔点差异就会给后续熔融挤出、流延或注塑加工带来“晶点”和“不熔颗粒”的瑕疵，影响制品品质。
灌注机将三组分原料储存在一定温度下保温，以保持三种原料在液体状态，然后通过质量流量计输送至高速混合头，瞬间高速混合后进入反应型双螺杆挤出机。灌注机三组分原料的储存条件分别是：如纯MDI A组分异氰酸酯40℃～60℃，此温度下MDI的粘度大约在5mPa.s/50℃，B组分聚酯多元醇或聚醚多元醇80℃～90℃，此温度下以聚酯多元醇PBA1000为例，粘度大约150mPa.s/80℃；此温度下聚酯多元醇PBA2000的粘度大约600mPa.s/80℃；此温度下聚酯多元醇PBA3000的粘度大约1400mPa.s/80℃；同类结构的聚酯多元醇分子量越大则相同温度下粘度越高；如1,4-丁二醇BDOC组分扩链剂40℃～60℃，此温度下BDO的粘度不高于50mPa.s/50℃。混合头就是将此三种不同温度和粘度的液体物料快速混合，此混合是一个物理过程，混合的机理就是在整个系统的全部体积内的各组分在其基本单元没有发生本质变化的情况下的细化和分布过程，混合的目的是使原来两种或两种以上各自均匀分散的物料从一种物料按照可接受的概率分布到另一种物料中去，以便得到组成均匀的混合物。但混合物料的状态与分子扩散程度是相关的，有气体与气体的混合、液体与液体的混合、固体与固体的混合，相对而言，气体与气体混合分子扩散速度最快，其次是液体与液体的混合，固体与固体混合时，分子扩散速度极慢。而同样是液体与液体混合，粘度高低也决定着混合分散程度，低粘度液体之间相对更容易混合均匀。
上述三组分中A组分MDI的粘度大约在5mPa.s/50℃，B组分聚酯多元醇或聚醚多元醇以常用的PBA2000为例粘度大约600mPa.s/80℃，C组分扩链剂以1,4-丁二醇BDO为例粘度不高于50mPa.s/50℃。三组分粘度差异较大，有粘度接近水一样的MDI，也有粘度粘稠的聚酯多元醇，粘度差异较大势必影响混合分散程度。
三组分灌注混合器中的搅拌器是一个螺纹陀螺式结构元件：搅拌器长835mm、顶部直径380mm、底部直径250mm、螺纹深5.5mm，搅拌器转速1000～3300rpm变频可调，垂直安装，外护保护套，物料经过此垂直搅拌器时间仅约0.1秒。
为了让三组分通过此搅拌器搅拌混合分散更均匀充分，所以需要减少三组分的粘度高低差异，A、C组分粘度都在50mPa.s/50℃以内，且大多数TPU品种都是以二苯基甲烷二异氰酸酯MDI作为A组分、以1,4-丁二醇BDO作为C组分，而B组分聚酯多元醇或聚醚多元醇种类繁多，粘度有高有低，且粘度都会比A、C组分高。所以，关键就是把B组分的温度提高，从80～90℃提高到110～130℃。提高B组分的温度理论上有两个可操作的方法：其一就是提高B组分储槽和灌注机主机桶的夹套保温温度来提高物料B剂的温度，此为惯常思维普遍想法。但此方法有几个缺点：一是B剂在此高温下可能加剧逆反应，比如聚酯多元醇发生水解成酸和醇；二是B剂中一般会加有抗氧剂、紫外线吸收剂、润滑剂等添加剂，长时间高温可能黄变而影响功能性和TPU色度；三是如此高温势必需要热媒油系统，一般选择电加热，这样相对能耗成本更高。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供TPU灌注机混合头B组分管路强加热装置，降低B剂粘度，提高混合分散效果，从而改善TPU加工制品品质。
本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括基板、紧固螺栓、加热棒和蛇形管；基板中部安装有蛇形管，该蛇形管的两端开口由基板边缘接出，同时，基板中部安装加热棒。
尤其是，基板上安装测温点，测温点头部露出基板，尾部伸入基板中。
尤其是，基板由两块相对侧面分别开有与蛇形管外形相同的嵌槽的导热板相对扣合构成，蛇形管安装在该嵌槽中且两端伸出基板边缘外，而且在基板边缘处开孔并安装紧固螺栓。
尤其是，基板包括三层结构，即两外侧的夹板，以及中间的隔离块，蛇形管安装在由多个不同形状隔离块拼接出的缝隙中，而且，蛇形管两端伸出基板边缘外，在基板边缘处开孔并安装紧固螺栓，将夹持有蛇形管的三层结构结合紧固在一起。
尤其是，基板外侧敷有保温装置。
尤其是，加热棒的伸出一端与蛇形管端口不在同一侧。
尤其是，加热棒至少包括三根，其中两根在基板内的部分分别靠近蛇形管与端口相连接段。
本实用新型的优点和效果：装置应用后提高B剂温度达到110～130℃，B剂在110～130℃下粘度相比80～90℃大幅降低，从原来的150～1400mPa.s/80℃下降到200mPa.s/120℃以下；与A、C剂低粘度原料混合分散效果更好，TPU产品晶点更少。TPU产品检测优等品A级率从原来的60～70％提升到了90％以上。
附图说明
图1为本实用新型实施例1结构示意图。
附图标记包括：
基板1、测温点2、紧固螺栓3、加热棒4、蛇形管5。
具体实施方式
本实用新型原理在于，如果因粘度差异大导致混合分散不均匀，后续聚合反应也会不均匀。TPU制程是一种无规熔融聚合反应，二异氰酸酯与聚酯或聚醚多元醇反应形成软段，异氰酸酯与扩链剂小分子二元醇反应形成硬段，软段和硬段交替地通过氨酯键首尾连接形成规则结构。反应示意方程式如下：
如果聚合反应不够均匀，各分子软硬段结构和比例差异大，分子熔点差异大，就会给TPU加工带来影响，比如挤出加工的“晶点”甚至含有不熔颗粒，给制品带来瑕疵和不良比例。所以提高B剂储槽和主机桶温度的办法并不适用，因为此办法会引起B剂，比如聚酯多元醇的水解、B剂及其其中加有的添加剂的高温黄变。
本实用新型的原理就是，设计强加热装置安装于B剂灌注管路中，应用能够降低B剂的粘度，提高B剂的温度来降低粘度，但不影响B剂的品质，即在B剂灌注管路中快速补充加热，关闭灌注则停止加热。
本实用新型包括：基板1、紧固螺栓3、加热棒4和蛇形管5。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如附图1所示，基板1中部安装有蛇形管5，该蛇形管5的两端开口由基板1边缘接出，同时，基板1中部安装加热棒4。
前述中，基板1上安装测温点2，测温点2头部露出基板1，尾部伸入基板1中。
前述中，基板1由两块相对侧面分别开有与蛇形管5外形相同的嵌槽的导热板相对扣合构成，蛇形管5安装在该嵌槽中且两端伸出基板1边缘外，而且在基板1边缘处开孔并安装紧固螺栓3。
前述中，基板1包括三层结构，即两外侧的夹板，以及中间的隔离块，蛇形管5安装在由多个不同形状隔离块拼接出的缝隙中，而且，蛇形管5两端伸出基板1边缘外，在基板1边缘处开孔并安装紧固螺栓3，将夹持有蛇形管5的三层结构结合紧固在一起。
前述中，基板1外侧敷有保温装置。
前述中，加热棒4的伸出一端与蛇形管5端口不在同一侧。
前述中，加热棒4至少包括三根，其中两根在基板1内的部分分别靠近蛇形管5与端口相连接段。
在本实施例中，强加热装置主要包括两块可以对合的基板1以及夹持在其间的蛇形管5，该蛇形管5两端分别连接在B组分原料管路上，作为B组分原料输送管线的必经段，该B组分原料管路以与蛇形管5通过6分内丝接口连接；加热棒4功率4KW，采用外部温度控制。单块基板1尺寸是长394.70mm、宽281.18mm、厚37.34mm。蛇形管5为内径6分长约1500mm的不锈钢管。基板1采用金属或合成树脂导热体。
本实用新型中，将强制补充加热后的B剂灌注混合进挤出机，而不回流进主机桶，以免长时间高温对B剂及其添加剂的品质影响。装置采用电加热，安装在灌注机B剂管路输送泵浦和质量流量计后，灌注混合进双螺杆挤出级混合头前，与灌注共用一个开关。在开启灌注时启动加热，灌注停止时则停止加热。加热棒4加热温控系统可在180℃以内调节温度。以提高B剂物料温度来降低粘度、提高混合分散效果，让物料在挤出机内的聚合反应更均匀，TPU产品的“晶点”和“不熔颗粒”更少或避免，TPU品质优等A级品率大大提高。