本發(fā)明涉及塑料加工領(lǐng)域，特別涉及一種聚碳酸酯混合系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一般聚合物生產(chǎn)裝置中，聚合物與助劑混合都是通過攪拌型的混合器來進(jìn)行的，助劑以母粒的形式加入其中與聚合物混合。但是這種混合方式是間歇性的，從而就會造成物料在管道和設(shè)備內(nèi)的停留時間加長，并且容易產(chǎn)生渦流、死角，而且聚合物在離開混合器的時候由于沒有推力的作用，從而聚合物很容易依附在混合器的壁面和攪拌槳的葉片上，這樣時間一長聚合物就會出現(xiàn)局部降解，引起品質(zhì)下降。而且長時間停留在死角的聚合物會裂解碳化，污染產(chǎn)品的同時也會造成系統(tǒng)內(nèi)部積碳，降低設(shè)備、管道傳熱效果，影響生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可提高聚碳酸酯品質(zhì)的聚碳酸酯混合系統(tǒng)。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種聚碳酸酯混合系統(tǒng)，包括反應(yīng)器，所述反應(yīng)器通過輸送管道依次連接有熔體泵一、靜態(tài)混合器、雙螺桿擠出機和切料機，所述靜態(tài)混合器還與助劑的加料管相連接。

由于聚碳酸酯首先會在熔體泵一的作用下會被輸送到靜態(tài)混合器中與來自加料管的助劑進(jìn)行混合，而在這個過程中聚碳酸酯和助劑的混合是連續(xù)性的，從而減少了聚碳酸酯在靜態(tài)混合器內(nèi)的停留時間。另外，由于進(jìn)入靜態(tài)混合器內(nèi)的聚碳酸酯對離開靜態(tài)混合器的聚碳酸酯有推力的作用，從而也就減少了聚碳酸酯依附在板元件的可能性，從而能夠避免聚碳酸酯長時間停留在靜態(tài)混合器中而碳化的可能性，此處靜態(tài)混合器可采用sulzer公司的smxplus混合元件。

同時，由于靜態(tài)混合器是通過不同方向的板元件來破壞聚碳酸酯的層流運動，使之成為湍流運動方式，這樣在不使用能源的前提下又充分地將聚碳酸酯和各類助劑進(jìn)行了均勻的混合，進(jìn)而有利于提高聚碳酸酯的品質(zhì)。而雙螺桿擠出機的設(shè)置，進(jìn)一步對母粒形式的助劑 進(jìn)行了擠壓和剪切，從而進(jìn)一步提高了聚碳酸酯的混合均勻性。

作為優(yōu)選，所述熔體泵一和靜態(tài)混合器之間設(shè)有熔體泵二。

這樣一旦聚碳酸酯的輸送距離過長，為了避免熔體泵一的揚程過大，而對其下游部分的管道和設(shè)備造成過大的負(fù)荷，所以熔體泵二可以充當(dāng)增壓泵，來對流至熔體泵二處的聚碳酸酯進(jìn)行增壓。這樣即能夠有效地將聚碳酸酯輸送到靜態(tài)混合器中，又減小了熔體泵一的揚程，避免了下游設(shè)備和輸送管道發(fā)生損壞。

作為優(yōu)選，所述熔體泵一和熔體泵二均為外嚙合型，泵入口粗糙度為ra0.1～ra0.5。

由于熔體泵一和熔體泵二是外嚙合型，這樣泵能就不會有死角的存在，從而聚碳酸酯就不容易長時間地停留在熔體泵一和熔體泵二中，并且泵入口的粗糙度為ra0.1～ra0.5，這樣一方面減小了聚碳酸酯進(jìn)入到熔體泵一和熔體泵二內(nèi)的阻力，另一方面也避免了聚碳酸酯附著在熔體泵一和熔體泵二的泵入口處，這樣聚碳酸酯就不容易長時間提留在熔體泵一和熔體泵二的泵入口處而發(fā)生碳化，因此也不會對整體的聚碳酸酯造成污染。

作為優(yōu)選，所述熔體泵一和熔體泵二的材質(zhì)為不銹鋼sus304l、氮化鋼或合金鋼。

由于不銹鋼sus304l、氮化鋼或合金鋼均具有將強的抗腐蝕的能力，而且結(jié)構(gòu)強度大，這樣熔體泵一和熔體泵二的使用壽命就會延長，而且也有利于提高它們的揚程，有利于聚碳酸酯的輸送。

作為優(yōu)選，所述靜態(tài)混合器上設(shè)有輸送超臨界二氧化碳的進(jìn)料管和用于排空苯酚、碳酸二苯酯和雙酚a殘留單體的排氣管。

由于聚碳酸酯在靜態(tài)混合器中進(jìn)行流動的時候，由于受到板元件的作用而發(fā)生強烈的湍流，這樣原先混合在聚碳酸酯中未被反應(yīng)的苯酚、碳酸二苯酯和雙酚a就會從聚碳酸酯中被釋放出來，而進(jìn)料管通入超臨界二氧化碳不僅可以通過鼓泡的方式進(jìn)一步促進(jìn)聚碳酸酯和助劑之間的混合，而且超臨界二氧化碳還可以占據(jù)苯酚、碳酸二苯酯和雙酚a等殘留單體的位置，使得苯酚、碳酸二苯酯和雙酚a等殘留單體向靜態(tài)混合器的上方進(jìn)行運動，并從排氣 管排出。由于殘留單體含量越低越好，苯酚、雙酚a等殘留單體會大幅降低了聚碳酸酯的濕熱老化性能，造成透明度下降，分子量下降，機械性能惡化，最終導(dǎo)致聚碳酸酯長期使用可靠性下降，這樣也就提高了聚碳酸酯的品質(zhì)了。

另外，超臨界二氧化碳具有很好的溶解作用，其可以充分的溶解聚碳酸酯和助劑，使其能夠充分地混合，從而也就免去了動力攪拌操作的投入，大大提高了聚碳酸酯和助劑之間的混合效率，而且混合操作完成后，超臨界二氧化碳又可以通過氣化從聚碳酸酯中被去除，進(jìn)而不會對聚碳酸酯的成品造成影響。而且，超臨界二氧化碳在加壓的時候還有助于提高聚合物的聚合速率，從而有利于得到分子量較高的聚碳酸酯，提高整個產(chǎn)品的機械強度。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)料管和排氣管上均設(shè)有止逆閥。

止逆閥的設(shè)置，一方面可以防止聚碳酸酯逆向進(jìn)入到進(jìn)料管中而造成進(jìn)料管的阻塞，另一方面也可以防止外界的空氣回流到靜態(tài)混合器中，這樣大大提高了除去經(jīng)過靜態(tài)混合器的聚碳酸酯內(nèi)部的苯酚、碳酸二苯酯和雙酚a的效率。

作為優(yōu)選，所述靜態(tài)混合器的材質(zhì)為1.4418/14571的不銹鋼、hastealloy59或者incone合金，優(yōu)選為滲氮鋼。

1.4418/14571的不銹鋼、hastealloy59、incone合金或滲氮鋼都具有耐腐蝕和抗氧化的能力，尤其是滲氮鋼，其還具有高硬度和耐磨等作用，這樣有利于提高靜態(tài)混合器的負(fù)荷，減少了靜態(tài)混合器因為壓力過大而發(fā)生裂紋的可能性，延長了靜態(tài)混合器的使用壽命。

作為優(yōu)選，所述雙螺桿擠出機與切料機之間設(shè)有熔體過濾設(shè)備，所述熔體過濾設(shè)備可以為柱塞式換網(wǎng)器、單筒過濾器或雙筒過濾器。

熔體過濾設(shè)備的設(shè)置，可以除去聚碳酸酯中的大顆粒物質(zhì)，這樣可以保證聚碳酸酯的均勻性，提高了聚碳酸酯的整體品質(zhì)，而且也便于切料機進(jìn)行切料。

作為優(yōu)選，所述熔體過濾設(shè)備的過濾元件為金屬編制濾網(wǎng)或金屬濾氈。

金屬編制濾網(wǎng)或金屬濾氈的強度高，所以不容易破損，這樣就有利于提高熔體過濾設(shè) 備的使用壽命，進(jìn)而提高了整個聚碳酸酯混合系統(tǒng)的效率。

作為優(yōu)選，所述輸送管道與每個設(shè)備連接處的焊縫高度應(yīng)小于2mm。

這樣可以盡可能的消除輸送管道與每個設(shè)備連接處的死角的存在，從而聚碳酸酯就不容易嵌于死角處，避免了聚碳酸酯因為局部長時間停留在死角中而發(fā)生碳化而污染整批聚碳酸酯的質(zhì)量。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.首先利用熔體泵一將聚碳酸酯輸送到靜態(tài)混合器中與助劑進(jìn)行初步的混合，而這一過程中聚碳酸酯始終都是在移動的，這樣減少了聚碳酸酯停留在靜態(tài)混合器中的停留時間，從而就可以減少聚碳酸酯碳化的可能性；

2.聚碳酸酯在靜態(tài)混合器中受到板元件的作用，從原先的層流狀態(tài)轉(zhuǎn)化成了湍流狀態(tài)，這樣在不需要能源消耗的情況下，便輕松地將聚碳酸酯和各類助劑充分地混合在了一起；

3.將超臨界二氧化碳充入到靜態(tài)混合器中，這樣有利于排去聚碳酸酯中的苯酚、碳酸二苯酯和雙酚a等殘留單體，從而就可以有效地提高聚碳酸酯的品質(zhì)。

附圖說明

圖1是聚碳酸酯混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、反應(yīng)器；2、熔體泵一；3、熔體泵二；4、靜態(tài)混合器；41、加料管；42、進(jìn)料管；43、排氣管；44、止逆閥；5、雙螺桿擠出機；6、柱塞式換網(wǎng)器；7、切料機。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例一、

熔體泵一2將在300℃情況下的400pa*s的聚碳酸酯熔體從反應(yīng)器1中抽出，并通過導(dǎo)熱油將聚碳酸酯的溫度保持在280℃情況下，然后利用熔體泵二3將聚碳酸酯輸送至靜態(tài)混合器4中，并與來自加料管41的各類助劑進(jìn)行初步混合，同時，開啟進(jìn)料管42和排氣管43上的止逆閥44，超臨界二氧化碳就從進(jìn)料管42進(jìn)入到靜態(tài)混合器4中，而排氣管43排出靜態(tài)混合 器4中的苯酚、碳酸二苯酯和雙酚a等殘留單體。而后聚碳酸酯被輸送至雙螺桿擠出機5中進(jìn)行擠壓粉碎混合，再經(jīng)過柱塞式換網(wǎng)器6過濾，最后通過切料機7進(jìn)行切料操作產(chǎn)出成品。

這種混合系統(tǒng)生產(chǎn)出來的聚碳酸酯的黃色指數(shù)yi為2.20，透光度為91.5％。

測試標(biāo)準(zhǔn)：

1.黃色指數(shù)，樣片厚度4mm，測試標(biāo)準(zhǔn)astme313；

2.透光率，樣片厚度4mm，測試標(biāo)準(zhǔn)astmd1003。

由此可見，與目前市場上常見的助劑添加技術(shù)相比，本項目中不同種類助劑通過不同位置在線加入有利于靈活調(diào)節(jié)助劑用量，調(diào)整助劑種類，使生產(chǎn)不同牌號時的切換更便捷，節(jié)約資源、有效提高生產(chǎn)效率；與此同時，該系統(tǒng)可以由集成的plc控制，plc與工廠的集散式控制系統(tǒng)dcs通訊，dcs進(jìn)行監(jiān)控，這樣系統(tǒng)配置可自由組合調(diào)節(jié)，主設(shè)備積木式組合，可最大程度地靈活調(diào)整設(shè)置，滿足不同種類的產(chǎn)品的生產(chǎn)需要；更重要的是本技術(shù)在達(dá)到助劑添加且與聚碳酸酯有效混合的情況下不引起聚碳酸酯在系統(tǒng)內(nèi)停留時間的延長，極大地保護了聚碳酸酯，不會出現(xiàn)長時間受熱而引起產(chǎn)品降解、劣化，保證了產(chǎn)品的色澤及機械性能，選用帶有自清潔功能的設(shè)備，避免設(shè)備內(nèi)表面積碳，保證長期生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。