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甲苯二异氰酸酯(TDI)和三羟甲基丙烷(TMP)加成反应生成的聚氨酯固化剂以其优良的性能在双组分聚氨酯涂料中广泛应用,固化剂中的游离单体TDI是巨毒物质,必须尽量除去。本文围绕着高固体含量、高NCO基含量、低游离TDI含量、高应用性能固化剂产品的产业化进行一系列的工作。具体内容包括产业化生产线的设计、安装与设备工艺的优化改改进、分离游离TDI的工艺研究、产品的技术指标分析和应用性能分析等。本文对年产10000吨无毒级聚氨酯固化剂的产业化生产线进行了工艺设计,基本确定了产业化生产线所需主体设备和管道的尺寸。设计结果表面:脱水罐大小为4m3、反应釜为18m3、中间产品罐为20m3、兑稀罐为6m3、一级冷凝器换热面积为5.22m2、冷冻水流量为87.4kg/min、二级冷凝器换热面积为3.55m2、冷冻水流量为59.47kg/min;整个生产线每天消耗蒸汽量为9392.8kg。探讨了二级分离柱分离工艺对产品质量的影响,结果表明最优进料速率为30kg·min-1,最佳二级蒸馏温度为190℃,较优的二级分离真空度为60Pa,较理想的刮板转速为180r/min。在产业化生产中引进了自动化控制程序,解决了人工成本过高、进料不稳定等问题;对分离柱和刮板进行了改造,解决了分离柱底部出口易堵塞和刮板易卡死的问题;对反应釜降温管道进行了改造,解决了夏天滴加温度难以控制的问题;在真空机组后添置了冷凝器回收溶剂,使回收溶剂回收率从98.24%提高到99.78%;对蒸汽管道进行了回收凝结水改造,年节省成本约60W。将自产固化剂G21M与与其他同类固化剂进行了指标对比、存放稳定性对比、配漆喷板对比,结果表明自产G21M与拜耳L75各项技术指标均非常接近,都有着低游离TDI、高固含和高有效NCO值的优点,存放稳定性良好,各项指标都优于其他催化法制得的同类固化剂。G21M与L75在各项配漆性能上基本无差异,它们在相容性、光泽度、丰满度上均优于其他固化剂,但在硬度和干燥速率上都比其他固化剂要稍差。提出了W950M与G21M按20:80的比例混合使用配制清漆,所得漆膜综合性能最为优异。经过以上工作,高固含、无毒级聚氨酯固化剂产业化生产线已经初步实现了连续、稳定、低成本地生产出技术指标及应用性能合格的产品。