一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置及其制备方法与流程

本发明涉及智能制造，具体为一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置及其制备方法。

背景技术：

1、聚氯乙烯，简称pvc，是世界上产量最大的通用塑料之一，广泛应用于建筑建材，工业制品、日用品、管材等方面，其中在电线管材方面的应用尤为重要，现有的pvc管材多用于室内场合，为了电路故障而导致火灾情况的发生，因此对其防火性能尤为重要。

2、然而现有的pvc材料往往是通过氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物，其材料本身阻燃效果较差，且其制成的聚氯乙烯成品材料的阻燃效果依旧不理想，在电路发生短路现象时，往往会导致管材本身起火而造成火势增大或火势蔓延的风险。且现有的聚氯乙烯材料的制备反应釜，结构简单，仅有釜体、搅拌轴、外圈加热板及顶部加料口组成，虽然能够完成聚氯乙烯的聚合反应，但是容易造成聚合反应时，内部原料混合扩散不均匀，加热速度慢，从而导致制备的聚氯乙烯材料质量较差。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置及其制备方法，具备材料具备阻燃性，使用安全性高，性能强，且制备装置具有混合均匀，制备效率高的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，包括釜体，所述釜体的内部活动放置有内釜胆，釜体的顶部通过螺栓连接有釜盖，釜盖的顶部固定连接有搅拌电机，搅拌电机的底部固定连接有主轴，主轴的外部套接有外轴，主轴和外轴的外部设置有传动机构，主轴的底部固定连接有下搅拌叶，外轴的外部固定连接有上搅拌叶，外轴的外部固定连接有连接杆，连接杆的外部固定连接有内套环。

3、优选的，所述传动机构包括和主轴固定连接的主锥齿轮、和外轴固定连接的辅锥齿轮，主锥齿轮和辅锥齿轮之间啮合连接有连接锥齿轮，连接锥齿轮转动连接在釜盖的底部，传动机构的外部设置有防护罩壳。

4、优选的，所述釜体的外部设置有用于支撑的支撑架，釜体的底部固定连接有下控制阀，下控制阀的底部固定连接有出料口，下控制阀和内釜胆的底卸料口连通。

5、优选的，所述釜盖的顶部固定连接有至少一个添加口，添加口的内部设置有过滤网和加热器，添加口用于设置有抽液泵，添加口用于和辅料添加管连接。

6、优选的，所述釜体的内部设置有隔热层和内套管，内套管的两端分别设置有进液管和出液管，进液管和出液管之间设置有循环泵，循环泵的内部设置有加热制冷组件。

7、优选的，所述釜盖的底部内侧设置有控制器，控制器的外部电连接有连接器，外轴的内部设置有连接线，连接器用于连接连接线和控制器，内套环的内部设置有加热圈，连接杆的内部设置有导线，加热圈和连接线之间通过连接杆内部导线电连接。

8、一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备方法，通过上述一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置实现，其步骤包括：

9、s1、在内釜胆的内部注入氯乙烯单体，合并固定釜盖，通过添加口注水，聚乙烯单挑和水的比例为1:0.5～1.2；

10、s2、通过添加口对釜体内部进行反复抽真空和氮净化，并通过上搅拌叶和下搅拌叶进行搅拌；

11、s3、在搅拌反应时，添加悬浮稳定剂6-20wt%、引发剂30-70wt%，启动循环泵和内部加热组件，通过内套管对釜体的内部进行保温加热，并且启动内套环内部加热圈进行辅助加热；

12、s4、通过添加口依次添加阻燃剂15-35wt%、分散剂800-1500ppm；

13、s5、在聚合加料时，加入缓冲剂，用于调整浆液ph值保持中性；

14、s6、在聚合反应时，添加终止剂30-45wt%，用于聚合反应的终止；

15、s7、聚合反应终止后添加阻聚剂4-16wt%，用于抑制自由基聚合反应；

16、s8、聚合后，物料通过出料口流入单体回收罐，进行离心脱水、干燥后制粒，即得到成品。

17、优选的，所述s2步骤反应温度为33℃～37℃，所述s3～s7步骤的反应温度为37℃～98℃。

18、优选的，所述悬浮稳定剂包括明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等其中一种或任意成分组合；

19、所述引发剂包括过氧化二碳酸二（2-乙基己基）酯、过氧化碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二（2-乙基己）酯、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁腈其中一种或任意成分组合；

20、所述阻燃剂包括氯化石蜡、氯化聚乙烯、四氯邻苯二甲酸酐、四氯双酚a或六氯环戊二烯其中一种或任意成分组合；

21、所述分散剂包括72.5%～88%醇解度的pva，还包括0.23-0.35wt%的羟丙基甲基纤维素；

22、缓冲剂包括碳酸氢氨或氢氧化钠；

23、终止剂包括丙酮缩氨基硫脲；

24、阻聚剂包括a-甲基苯乙烯。

25、优选的，所述步骤s8成品颗粒为圆柱形，长度为6-30mm，粒度在200个-600个之间。

26、有益效果：

27、1、该聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置及其制备方法，通过外轴转动时，同步带动内套环转动，且下搅拌叶和上搅拌叶转动时，带动内釜胆内部的流体原料向上流动，因此在内釜胆的内部形成环流，该环流以内套环为中心，流体从内套环底部向内流入，顶部向外流出，且外轴带动底部上搅拌叶与下搅拌叶与上搅拌叶转向相反的方向转动，使上搅拌叶和下搅拌叶同轴反向转动，避免内釜胆的内部液体因为搅拌惯性而通向旋转，从而提高搅拌效果，进而有效保证聚合反应的稳定有效的进行。

28、2、该聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置及其制备方法，通过控制器控制内套环内部加热圈，通过加热圈内釜胆内部流体进行内部加热，且加热圈为内釜胆内部流体循环流动中心，因此配合内套管进行双向加热，进一步保证加热的稳定性。

29、3、该聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置及其制备方法，该材料添加阻燃剂，使该材料具备阻燃特性，且通过添加88%醇解度的pva，使该材料具有较强的保胶能力，可有效防止vcm液滴聚并，提高其分散能力好，生产出的pvc孔隙率高，规整度好，流动时间短，弹性强，易加工的特点，能够有效对危险环境的抗性，提高使用效果。

技术特征：

1.一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，包括釜体（1），其特征在于：所述釜体（1）的内部活动放置有内釜胆（3），釜体（1）的顶部通过螺栓连接有釜盖（4），釜盖（4）的顶部固定连接有搅拌电机（6），搅拌电机（6）的底部固定连接有主轴（7），主轴（7）的外部套接有外轴（8），主轴（7）和外轴（8）的外部设置有传动机构，主轴（7）的底部固定连接有下搅拌叶（13），外轴（8）的外部固定连接有上搅拌叶（12），外轴（8）的外部固定连接有连接杆（14），连接杆（14）的外部固定连接有内套环（15）。

2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，其特征在于：所述传动机构包括和主轴（7）固定连接的主锥齿轮（9）、和外轴（8）固定连接的辅锥齿轮（10），主锥齿轮（9）和辅锥齿轮（10）之间啮合连接有连接锥齿轮（11），连接锥齿轮（11）转动连接在釜盖（4）的底部，传动机构的外部设置有防护罩壳。

3.根据权利要求2所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，其特征在于：所述釜体（1）的外部设置有用于支撑的支撑架（2），釜体（1）的底部固定连接有下控制阀（16），下控制阀（16）的底部固定连接有出料口（17），下控制阀（16）和内釜胆（3）的底卸料口连通。

4.根据权利要求3所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，其特征在于：所述釜盖（4）的顶部固定连接有至少一个添加口（5），添加口（5）的内部设置有过滤网和加热器，添加口（5）用于设置有抽液泵，添加口（5）用于和辅料添加管连接。

5.根据权利要求4所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，其特征在于：所述釜体（1）的内部设置有隔热层（18）和内套管（19），内套管（19）的两端分别设置有进液管（20）和出液管（22），进液管（20）和出液管（22）之间设置有循环泵（21），循环泵（21）的内部设置有加热制冷组件。

6.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，其特征在于：所述釜盖（4）的底部内侧设置有控制器（23），控制器（23）的外部电连接有连接器（24），外轴（8）的内部设置有连接线（25），连接器（24）用于连接连接线（25）和控制器（23），内套环（15）的内部设置有加热圈（26），连接杆（14）的内部设置有导线，加热圈（26）和连接线（25）之间通过连接杆（14）内部导线电连接。

7.一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备方法，用于权利要求6所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置实现，其特征在于，其步骤包括：

8.根据权利要求7所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备方法，其特征在于：所述s2步骤反应温度为33℃～37℃，所述s3～s7步骤的反应温度为37℃～98℃。

9.根据权利要求7所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备方法，其特征在于：所述悬浮稳定剂包括明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素其中一种或任意成分组合；

10.根据权利要求7所述的一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备方法，其特征在于：所述步骤s8中成品的颗粒为圆柱形，长度为6-30mm，粒度在200个-600个之间。

技术总结
本发明涉及智能制造技术领域，且公开了一种聚氯乙烯阻燃弹性体绝缘材料制备装置，包括釜体，所述釜体的内部活动放置有内釜胆，釜体的顶部通过螺栓连接有釜盖，釜盖的顶部固定连接有搅拌电机，搅拌电机的底部固定连接有主轴，主轴的外部套接有外轴，主轴和外轴的外部设置有传动机构，主轴的底部固定连接有下搅拌叶，外轴的外部固定连接有上搅拌叶。该材料添加阻燃剂，使该材料具备阻燃特性，且通过添加88%醇解度的PVA，使该材料具有较强的保胶能力，可有效防止VCM液滴聚并，提高其分散能力好，生产出的PVC孔隙率高，规整度好，流动时间短，弹性强，易加工的特点，能够有效对危险环境的抗性，提高使用效果。

技术研发人员：陈伟东,陈斌,王国良
受保护的技术使用者：苏州汇博塑化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14