低VOC高固含防腐耐油涂料工艺系统、工艺及其配方的制作方法

本发明属于涂料制备领域。

背景技术：

低voc高固含防腐耐油涂料在制取过程中的分散工艺至关重要，现有的分散设备往往分散效果不好，最终产品不够细腻。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供混合分散效果更佳细腻的低voc高固含防腐耐油涂料工艺系统、工艺及其配方。

技术方案：为实现上述目的，本发明的低voc高固含防腐耐油涂料工艺系统，包括立式的涂料分散罐，所述涂料分散罐内的上部同轴心设置有粗混腔，所述涂料分散罐内的下部同轴心设置有柱状的传送腔，所述涂料分散罐内的中部同轴心设置有上粗下细的分散锥腔，所述分散锥腔的上端同轴心连通所述粗混腔，所述分散锥腔的下端同轴心连通所述传送腔的上端；

所述粗混腔的顶部一侧设置有进料口，所述传送腔的底端一侧连通有抽液通道，所述抽液通道上设置有抽液泵，所述抽液通道的入口处设置阀门。

进一步的，还包括主轴，所述主轴向上同轴心伸入传送腔、分散锥腔和粗混腔内，所述主轴下端的轴壁与所述涂料分散罐的底部壁体通过两个第一密封轴承旋转紧配连接；所述主轴下端同轴心固定安装有皮带轮，还包括同步带电机，所述同步带电机通过同步带与所述皮带轮驱动连接；所述主轴的上端出口位于所述粗混腔的中部所在高度处；

位于所述传送腔内的主轴外壁上呈螺旋状盘旋设置有绞龙传送叶片，所述绞龙传送叶片的外缘与所述传送腔的内壁间隙配合，所述传送腔内还竖向设置有若干搅动杆，各所述搅动杆均与所述绞龙传送叶片一体化连接；所述主轴的内部同轴心设置有导液通道，所述导液通道的上端从所述主轴的顶部穿出，所述导液通道的底端封闭；所述主轴外壁的绞龙传送叶片处均布镂空设置有若干过液孔，各所述过液孔将所述传送腔与所述导液通道的下端相互连通；所述主轴的上端壁体上呈圆周阵列分布有若干搅拌桨；所述粗混腔的内壁还呈螺旋状盘旋设置有电加热管。

进一步的，所述主轴的上端出口上方设置有伞形状的罩体，所述罩体的上端通过筒体同轴心固定连接所述涂料分散罐的顶部壁体；筒体的筒内同轴心穿过有搅动旋转轴，所述搅动旋转轴与所述筒体内壁通过若干第二密封轴承与所述搅动旋转轴转动紧配连接；所述搅动旋转轴的下端同轴心伸入所述导液通道中，所述搅动旋转轴的外径小于所述导液通道内径；伸入所述导液通道中的搅动旋转轴外壁上均布有若干搅动棒；所述涂料分散罐的顶部固定安装有第一电机，所述第一电机，与所述搅动旋转轴驱动连接。

进一步的，所述主轴的中部外壁上一体化同轴心设置有上分散盘和下分散盘，所述上分散盘位于所述分散锥腔内的上端位置，所述下分散盘位于所述分散锥腔内的下端位置，所述上分散盘和下分散盘的外缘均与所述分散锥腔内壁保持间距；所述上分散盘的外缘呈圆周阵列均布有若干上分散齿体，所述下分散盘的外缘呈圆周阵列均布有若干下分散齿体；所述下分散盘的盘面上呈圆周阵列镂空分布有若干减阻孔；所述上分散盘的上表面呈圆周阵列固定设置有若干桨臂，各所述桨臂的末端均设置有浆片，各所述浆片位于所述粗混腔内的搅拌桨下方；

所述分散锥腔的中部高度处的内壁设置有一圈环形内缘，所述环形内缘的下侧设置一圈环槽；所述分散锥腔内还包括环形壁体，所述环形壁体与所述环形内缘通过第三轴承旋转紧配连接；所述环形壁体的内圈一体化设置有分散环盘，分散环盘的内缘与所述主轴外壁之间为过液通道，所述分散环盘的内缘呈圆周阵列均布有若干中分散齿体；所述环形壁体的下端外壁一体化同轴心设置有齿圈；所述环槽内设置有齿轮，所述齿轮与所述齿圈啮合连接；所述涂料分散罐的壁体内部还设置有电机容纳腔和竖向的转轴穿过孔，所述转轴穿过孔的上下端分别连通所述电机容纳腔和环槽，所述转轴穿过孔内同轴心穿过有电机轴，所述电机轴与所述转轴穿过孔通过第四密封轴承与所述转轴穿过孔转动紧配连接；所述电机轴的上端同轴心固定连接所述齿轮，所述电机容纳腔内固定安装有第二电机，所述第二电机与所述电机轴驱动连接。

进一步的，低voc高固含防腐耐油涂料工艺系统分散混合工艺：

包括如下步骤：

步骤一，将已经按比例配置完成，但还没有充分混合分散的涂料乳液通过进料口逐渐下料至粗混腔、分散锥腔和传送腔内；直至粗混腔内的液面完全淹没罩体；

步骤二，启动同步轮电机，进而通过同步轮皮带带动皮带轮和主轴顺时针旋转；与此同时启动第一电机，进而使搅动旋转轴逆时针旋转；与此同时还启动第二电机，进而第二电机通过齿轮带动齿圈、环形壁体和分散环盘同步旋转；

在传送腔内，由于绞龙传送叶片随主轴顺时针旋转，绞龙传送叶片的顺时针搅动使传送腔内的涂料乳液向下搅动推进，由于传送腔的下端是封闭的，进而使传送腔内的浆液形成向下推进的正压，进而传送腔内的浆液通过若干过液孔挤入导液通道的下端，进而挤入导液通道中的浆液沿导液通道向上流动，直至从导液通道的上端出口向上排出至罩体内侧，进而在罩体内壁的引流下均匀分散在粗混腔中；而粗混腔底部的浆液持续向下流入分散锥腔中，分散锥腔中的涂料浆液会持续向下流入传送腔内，进而上述过程形成了涂料分散罐内的内循环；

上述内循环过程中：传送腔内的涂料浆液持续受到绞龙传送叶片的搅动推进作用的同时还受到若干搅动杆的横向搅拌作用；导液通道内的浆液向上流动的过程中由于主轴仍然处于持续顺时针旋转的作用，由于液体存在一定的粘性，导液通道内向上流动的浆液会随主轴一同旋转，当导液通道内的浆液向上流动至有搅动棒的位置时，顺时针旋转并向上流动的浆液会受到逆时针旋转的搅动棒的搅动和撕裂作用，进而使导液通道内向上流动的浆液受到充分细化和混匀；粗混腔内的涂料浆液会持续受到若干搅拌桨和浆片的顺时针的大幅度搅动，使粗混腔内形成顺时针旋流；上述内循环的作用使分散锥腔中的浆液持续向下流动，在上分散盘上的若干上分散齿体的分散带动下，分散锥腔内上部的液体在向下流动的过程中会受到顺时针的牵动，进而形成顺时针的旋流；在分散环盘上的若干中分散齿体的分散带动下，分散锥腔内中部的液体在向下流动的过程中会受到逆时针的牵动，进而形成逆时针的旋流；在下分散盘上的若干下分散齿体的分散带动下，分散锥腔内下部分的液体在向下流动的过程中会受到顺时针的牵动，进而形成顺时针的旋流；进而在上分散盘、分散环盘和下分散盘的综合分散作用下，使分散锥腔内的上中下部分分别形成同轴心的顺时针旋流、逆时针旋流和顺时针旋流，相邻反向旋流之间的分界位置会形成强烈的撕裂效果，进而使流过分散锥腔的涂料乳液充分的分散、细化；

持续维持上述内循环状态，进而使涂料分散罐内的涂料浆液充分混合、分散、细化，最终形成细腻的涂料乳液；

步骤三，在维持步骤二的基础上打开抽液通道入口处阀门，并且打开抽液泵，进而持续抽走粗混腔、分散锥腔和传送腔内已经完全混合细化的涂料乳液。

有益效果：本发明的结构简单，采用内循环式的搅拌细化系统，使涂料分散罐内的涂料分散混合更加均匀；在内循环的作用使分散锥腔中的浆液持续向下流动，在上分散盘上的若干上分散齿体的分散带动下，分散锥腔内上部的液体在向下流动的过程中会受到顺时针的牵动，进而形成顺时针的旋流；在分散环盘上的若干中分散齿体的分散带动下，分散锥腔内中部的液体在向下流动的过程中会受到逆时针的牵动，进而形成逆时针的旋流；在下分散盘上的若干下分散齿体的分散带动下，分散锥腔内下部分的液体在向下流动的过程中会受到顺时针的牵动，进而形成顺时针的旋流；进而在上分散盘、分散环盘和下分散盘的综合分散作用下，使分散锥腔内的上中下部分分别形成同轴心的顺时针旋流、逆时针旋流和顺时针旋流，相邻反向旋流之间的分界位置会形成强烈的撕裂效果，进而使流过分散锥腔的涂料乳液充分的分散、细化。

附图说明

附图1为该装置的整体结构示意图；

附图2为该装置的立体剖视图；

附图3为该装置的正剖结构示意图；

附图4为附图3的标记29处的局部放大示意图；

附图5为该装置隐去涂料分散罐后的示意图；

附图6为附图5的中部位置的立体剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至6所示的低voc高固含防腐耐油涂料工艺系统，包括立式的涂料分散罐21，所述涂料分散罐21内的上部同轴心设置有粗混腔30，所述涂料分散罐21内的下部同轴心设置有柱状的传送腔7，所述涂料分散罐21内的中部同轴心设置有上粗下细的分散锥腔18，所述分散锥腔18的上端同轴心连通所述粗混腔30，所述分散锥腔18的下端同轴心连通所述传送腔7的上端；

所述粗混腔30的顶部一侧设置有进料口23，所述传送腔7的底端一侧连通有抽液通道24，所述抽液通道24上设置有抽液泵，所述抽液通道24的入口处设置阀门34。

还包括主轴19，所述主轴19向上同轴心伸入传送腔7、分散锥腔18和粗混腔30内，所述主轴19下端的轴壁与所述涂料分散罐21的底部壁体通过两个第一密封轴承45旋转紧配连接；所述主轴19下端同轴心固定安装有皮带轮35，还包括同步带电机，所述同步带电机通过同步带44与所述皮带轮35驱动连接；所述主轴19的上端出口36位于所述粗混腔30的中部所在高度处；

位于所述传送腔7内的主轴19外壁上呈螺旋状盘旋设置有绞龙传送叶片32，所述绞龙传送叶片32的外缘与所述传送腔7的内壁间隙配合，所述传送腔7内还竖向设置有若干搅动杆43，各所述搅动杆43均与所述绞龙传送叶片32一体化连接；所述主轴19的内部同轴心设置有导液通道10，所述导液通道10的上端从所述主轴19的顶部穿出，所述导液通道10的底端封闭；所述主轴19外壁的绞龙传送叶片32处均布镂空设置有若干过液孔17，各所述过液孔17将所述传送腔7与所述导液通道10的下端相互连通；所述主轴19的上端壁体上呈圆周阵列分布有若干搅拌桨2；所述粗混腔30的内壁还呈螺旋状盘旋设置有电加热管33。

所述主轴19的上端出口36上方设置有伞形状的罩体27，所述罩体27的上端通过筒体26同轴心固定连接所述涂料分散罐21的顶部壁体；筒体26的筒内同轴心穿过有搅动旋转轴8，所述搅动旋转轴8与所述筒体26内壁通过若干第二密封轴承28与所述搅动旋转轴8转动紧配连接；所述搅动旋转轴8的下端同轴心伸入所述导液通道10中，所述搅动旋转轴8的外径小于所述导液通道10内径；伸入所述导液通道10中的搅动旋转轴8外壁上均布有若干搅动棒9；所述涂料分散罐21的顶部固定安装有第一电机22，所述第一电机22，与所述搅动旋转轴8驱动连接。

所述主轴19的中部外壁上一体化同轴心设置有上分散盘02和下分散盘6，所述上分散盘02位于所述分散锥腔18内的上端位置，所述下分散盘6位于所述分散锥腔18内的下端位置，所述上分散盘02和下分散盘6的外缘均与所述分散锥腔18内壁保持间距；所述上分散盘02的外缘呈圆周阵列均布有若干上分散齿体38，所述下分散盘6的外缘呈圆周阵列均布有若干下分散齿体40；所述下分散盘6的盘面上呈圆周阵列镂空分布有若干减阻孔41；所述上分散盘02的上表面呈圆周阵列固定设置有若干桨臂20，各所述桨臂20的末端均设置有浆片37，各所述浆片37位于所述粗混腔30内的搅拌桨2下方；

所述分散锥腔18的中部高度处的内壁设置有一圈环形内缘3，所述环形内缘3的下侧设置一圈环槽3.1；所述分散锥腔18内还包括环形壁体1，所述环形壁体1与所述环形内缘3通过第三轴承12旋转紧配连接；所述环形壁体1的内圈一体化设置有分散环盘4，分散环盘4的内缘与所述主轴19外壁之间为过液通道42，所述分散环盘4的内缘呈圆周阵列均布有若干中分散齿体39；所述环形壁体1的下端外壁一体化同轴心设置有齿圈4；所述环槽3.1内设置有齿轮13，所述齿轮13与所述齿圈4啮合连接；所述涂料分散罐21的壁体内部还设置有电机容纳腔15和竖向的转轴穿过孔07，所述转轴穿过孔07的上下端分别连通所述电机容纳腔15和环槽3.1，所述转轴穿过孔07内同轴心穿过有电机轴14，所述电机轴14与所述转轴穿过孔07通过第四密封轴承08与所述转轴穿过孔07转动紧配连接；所述电机轴14的上端同轴心固定连接所述齿轮13，所述电机容纳腔15内固定安装有第二电机16，所述第二电机16与所述电机轴14驱动连接。

本方案的涂料分散工艺、混合步骤、以及技术进步整理如下：

包括如下步骤：

步骤一，将已经按比例配置完成，但还没有充分混合分散的涂料乳液通过进料口23逐渐下料至粗混腔30、分散锥腔18和传送腔7内；直至粗混腔30内的液面完全淹没罩体27；

步骤二，启动同步轮电机，进而通过同步轮皮带14带动皮带轮35和主轴19顺时针旋转；与此同时启动第一电机22，进而使搅动旋转轴8逆时针旋转；与此同时还启动第二电机16，进而第二电机16通过齿轮13带动齿圈4、环形壁体1和分散环盘4同步旋转；

在传送腔7内，由于绞龙传送叶片32随主轴19顺时针旋转，绞龙传送叶片32的顺时针搅动使传送腔7内的涂料乳液向下搅动推进，由于传送腔7的下端是封闭的，进而使传送腔7内的浆液形成向下推进的正压，进而传送腔7内的浆液通过若干过液孔17挤入导液通道10的下端，进而挤入导液通道10中的浆液沿导液通道10向上流动，直至从导液通道10的上端出口36向上排出至罩体27内侧，进而在罩体27内壁的引流下均匀分散在粗混腔30中；而粗混腔30底部的浆液持续向下流入分散锥腔18中，分散锥腔18中的涂料浆液会持续向下流入传送腔7内，进而上述过程形成了涂料分散罐21内的内循环；

上述内循环过程中：传送腔7内的涂料浆液持续受到绞龙传送叶片32的搅动推进作用的同时还受到若干搅动杆43的横向搅拌作用；导液通道10内的浆液向上流动的过程中由于主轴19仍然处于持续顺时针旋转的作用，由于液体存在一定的粘性，导液通道10内向上流动的浆液会随主轴19一同旋转，当导液通道10内的浆液向上流动至有搅动棒9的位置时，顺时针旋转并向上流动的浆液会受到逆时针旋转的搅动棒9的搅动和撕裂作用，进而使导液通道10内向上流动的浆液受到充分细化和混匀；粗混腔30内的涂料浆液会持续受到若干搅拌桨2和浆片37的顺时针的大幅度搅动，使粗混腔30内形成顺时针旋流；上述内循环的作用使分散锥腔18中的浆液持续向下流动，在上分散盘02上的若干上分散齿体38的分散带动下，分散锥腔18内上部的液体在向下流动的过程中会受到顺时针的牵动，进而形成顺时针的旋流；在分散环盘4上的若干中分散齿体39的分散带动下，分散锥腔18内中部的液体在向下流动的过程中会受到逆时针的牵动，进而形成逆时针的旋流；在下分散盘6上的若干下分散齿体40的分散带动下，分散锥腔18内下部分的液体在向下流动的过程中会受到顺时针的牵动，进而形成顺时针的旋流；进而在上分散盘02、分散环盘4和下分散盘6的综合分散作用下，使分散锥腔18内的上中下部分分别形成同轴心的顺时针旋流、逆时针旋流和顺时针旋流，相邻反向旋流之间的分界位置会形成强烈的撕裂效果，进而使流过分散锥腔18的涂料乳液充分的分散、细化；

持续维持上述内循环状态，进而使涂料分散罐21内的涂料浆液充分混合、分散、细化，最终形成细腻的涂料乳液；

步骤三，在维持步骤二的基础上打开抽液通道24入口处阀门34，并且打开抽液泵，进而持续抽走粗混腔30、分散锥腔18和传送腔7内已经完全混合细化的涂料乳液。

上述混匀工艺中：按比例配置完成，但还没有充分混合分散的涂料配方按重量比例分配如下：

四氢呋喃单丙烯酸酯10～20％；

聚氨酯丙烯酸酯10～20％；

环氧丙烯酸酯15～25％；

丙烯酸丁酯10～20％；

己二醇双丙烯酸酯10～20％；

消泡剂0.1～1％；

光引发剂3～8％；

有机溶剂5～15％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。