[发明专利]一种高效节能含气耦合超细膨胀微粒制备的方法和系统

说明书

本发明公开了一种高效节能含气耦合超细膨胀微粒制备的方法和系统，所述的系统包括浸润釜、液化气体储存系统、液化气体输送管路、真空泵、加热装置、粉碎机构、筛分设备、高分子聚合物、液化气体等。所述的方法，首先，将液化气体注入到装有高分子聚合物的浸润釜内，在一定温度和压力下超临界气体渗入到粘弹态的聚合物内部，然后停止加热，继续注入液化气体来冷却固化釜内聚合物使聚合物外表面固化将渗入到聚合物内部的液化气体包裹在里面，获得一种含气耦合超细膨胀微粒。同时，充分利用液化气体汽化的冷量将含气耦合超细膨胀微粒冷却到脆化状态，浸润釜上设有排气管和真空泵抽气装置，以便于汽化出来的气体输送到供气管网系统去。再将浸润釜内含有液化气体的脆化聚合物粒子投入到粉碎装置撞击粉碎，然后筛分制备出一种高效节能含气耦合超细膨胀微粒。本方法将液化气体汽化产生冷量直接利用于聚合物深冷脆化，传热效率高，节能环保。

技术领域

本发明涉及超细膨胀微粒制备领域，主要是一种高效节能含气耦合超细膨胀微粒制备的方法和系统。

背景技术

含气耦合超细膨胀微粒是一种膨胀微球，广泛应用在无纺布、壁纸、鞋材、皮革、超细粘土等领域的发泡助剂，通常膨胀微球通过化工反应聚合而成，在制造过程中工艺复杂，反应条件较为苛刻有毒有害易燃易爆，生产后会产生大量废水、废气。液化气体在使用前都需要进行汽化，需要消耗大量热量来克服汽化过程中产生的冷量，不利于环保节能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种高效节能含气耦合超细膨胀微粒制备的方法和系统。特别是利用液态气体来浸润高分子聚合物，使聚合物粒子内部分子间包含一定量的液态气体，制备出一种含气耦合膨胀微粒。同时利用液化气体气化的冷能将聚合物冷却到脆化温度使其脆化便于粉碎。脆化的含气耦合膨胀微粒经真空泵抽真空回收表面残留气体后，在粉碎装置内部进行无数次的撞击粉碎制备出一种新型含气耦合超细膨胀微粒的装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种高效节能含气耦合超细膨胀微粒制备的系统，包括浸润釜、液化气体储存系统、真空泵、加热装置、粉碎装置和筛分装置，液化气体储存系统与浸润釜的底部相连通，用于将液化气体注入到装有高分子聚合物的浸润釜1内；浸润釜上部与真空泵、加热装置和排气管相连接，其中真空泵和排气管用于将汽化出来的气体输送到供气管网系统，加热装置用于将超临界气体渗入到粘弹态的聚合物内部；浸润釜下部依次与粉碎装置和筛分装置相连接，其中粉碎装置用于将浸润釜内含有液化气体的脆化聚合物粒子进行多次相互撞击粉碎。

所述的筛分装置用于将粉碎过的聚合物微粒进行筛分，将不同范围内的微粒分成粗、中、细多种粒径产品。

本发明公开了一种高效节能含气耦合超细膨胀微粒制备的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、将液化气体注入到装有高分子聚合物的浸润釜内，在一定温度和压力下超临界气体渗入到粘弹态的聚合物内部，然后停止加热，继续注入液化气体来冷却固化浸润釜内聚合物使聚合物外表面固化将渗入到聚合物内部的液化气体包裹在里面，同时，充分利用液化气体汽化的冷量将聚合物粒子冷却到脆化状态，浸润釜上设有排气管和真空泵，以便于汽化出来的气体输送到供气管网系统去；

步骤二、将浸润釜内含有液化气体的脆化聚合物粒子投入到粉碎装置内，在粉碎装置内进行多次相互撞击粉碎，直至聚合物粒径达到所需要求；

步骤三、将粉碎过的聚合物微粒投入到筛分装置中去进行筛分，将不同范围内的微粒分成粗、中、细多种粒径产品。

步骤一中的浸润釜内的加热温度范围在60℃～200℃，冷却温度控制范围在-1℃～-200℃，压力范围在-0.09-30MPa。