一種乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法，屬于氟聚物后處理技術(shù) 領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 氟樹乙烯/四氟乙烯共聚物（下面也將乙烯稱作E，將四氟乙烯稱作TFE，將乙烯/ 四氟乙烯共聚物稱作ETFE或F40)具有優(yōu)異的絕緣耐熱耐腐性能，是當前航空航天電纜線 的重要絕緣材料。ETFE具有優(yōu)良的耐溶劑性能，大量應用于涂塑反應釜、儲槽、管道等化工 防腐領域。ETFE具有高透明性、耐老化、耐污性、不粘性及優(yōu)良的加工性能等，可用于生產(chǎn)高 性能的膜材。此外，ETFE還可以生產(chǎn)高性能工程塑料制品，或制成纖維用于污水處理，或做 成密封材料用于核反應堆、防止核泄漏。
[0003] ETFE通常采用本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合或乳液聚合的方法獲取，特別是采用 溶液聚合法時獲得的共聚物溶液需要經(jīng)過脫溶處理才能獲得固體物料。而ETFE是結(jié)晶性 高聚物，熔點為255~280°C，薄膜蒸發(fā)裝置不適合該物料的脫溶處理；另外，ETFE溶液中共 聚物的質(zhì)量濃度較低，一般不超過10%，物料也比較粘稠，對粘性敏感的噴霧干燥裝置也不 易實現(xiàn)對其的脫溶處理。通常ETFE溶液的脫溶處理采用帶攪拌的減壓蒸發(fā)裝置，攪拌是為 了防止脫溶至一定程度后物料體系形成果凍狀難以進一步脫除剩余溶劑。但即使如此，在 脫溶后期，由于物料已經(jīng)固態(tài)化，揮發(fā)面積減小，攪拌也難以達到均勻的效果，造成少量溶 劑的殘留。為了使溶劑殘留量達到規(guī)定要求（防止在后續(xù)的加工過程中產(chǎn)生氣泡，使制品 容易被拉斷、影響拉伸強度，或使絕緣層產(chǎn)生缺陷而導致漏電等），往往需要對從帶攪拌的 減壓脫溶裝置中獲得的ETFE固體物料進行二次干燥處理。但二次干燥時間通常較長，同時 難以實現(xiàn)機械/自動化及規(guī)?；a(chǎn)。
[0004] 帶式干燥機是成批生產(chǎn)用的連續(xù)式干燥設備，用于透氣性較好的片狀、條狀、顆粒 狀物料的干燥，對于脫水蔬菜、催化劑、中藥飲片等類含水率高、而物料溫度不允許高的物 料尤為合適；該系列干燥機具有干燥速度快、蒸發(fā)強度高、產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點，對脫水濾餅 類的膏狀物料，需經(jīng)造?；蛑瞥蓷l狀后方可干燥。因此如能通過優(yōu)化控制參數(shù)，將帶式干 燥設備應用于乙烯/四氟乙烯共聚物（ETFE)溶液的干燥，將大大簡化生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)機械 /自動化及規(guī)?；a(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率，并提高干燥后乙烯/四氟乙烯共聚物粉體產(chǎn)品 的加工性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)品收率高，耐熱性能、拉伸強度 和斷裂伸長率優(yōu)良，加工性能好的乙烯/四氟乙烯共聚物（ETFE)溶液的干燥方法
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種乙烯/四氟乙烯共聚物溶液 的干燥方法，將乙烯/四氟乙烯共聚物溶液加入真空狀態(tài)下的帶式干燥設備，乙烯/四氟乙 烯共聚物溶液被均勻排布于履帶表面，隨履帶向前傳動，經(jīng)脫溶段I段、II段、III段和出料 段依次干燥后乙烯/四氟乙烯共聚物溶液中的溶劑被脫除，獲得乙烯/四氟乙烯共聚物粉 體。
[0007] 所述乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的進料速度優(yōu)選為10~15Kg/h。
[0008] 所述真空狀態(tài)的壓力優(yōu)選為-0· 1~-0· 095MPa。
[0009] 所述脫溶段I段脫溶溫度優(yōu)選為50~58°C，脫溶時間優(yōu)選為0. 4~0. 5h，II段 脫溶溫度優(yōu)選為80~KKTC，脫溶時間優(yōu)選為0. 3~0. 5h，III段脫溶溫度優(yōu)選為110~ 120°C脫溶，脫溶時間優(yōu)選為0. 1~0. 25h。
[0010] 所述出料段溫度優(yōu)選為45~55 °C，物料在出料段停留時間優(yōu)選為0. 2~0. 3h。
[0011] 本發(fā)明的ETFE干燥方法采用了帶式干燥設備，ETFE溶液的脫溶過程在真空狀態(tài) 下和一定溫度下進行。帶式脫溶裝置進料可采用隔膜泵，對物料粘性的敏感度小。另外，其 脫溶行程為履帶的長度，可根據(jù)需求設置。脫溶物料流速由履帶決定可調(diào)，溶劑揮發(fā)面積為 履帶面積，因此溶劑揮發(fā)面積較大，對于低濃度物料的脫溶特別適用。再者，其脫溶在高真 空狀態(tài)下進行，脫溶溫度可以分段控制，這對脫溶程度要求較高的物料更為有利。
[0012] 高真空度有利于加快脫溶速度，確保脫溶完全。溫度對脫溶速度也有影響。前段 物料濃度低、溶劑揮發(fā)量大，溫度要相應較低，否則會導致大量氣泡的產(chǎn)生，容易帶走部分 物料，影響收率；隨著物料濃度升高，溫度逐段升高，升高溫度利于殘留溶劑的脫除，否則溶 劑殘留量難以達到指標要求，因此本發(fā)明中脫溶時的溫度采取分段控制，脫溶段I段溫度 優(yōu)選為50~58°C，II段溫度優(yōu)選為80~100°C，III段溫度優(yōu)選為110~120°C，確保了 脫溶速度和脫溶完全。
[0013] 進料速度可以根據(jù)需要調(diào)整，不易過大、也不易過小，過大會造成溶劑難以脫除， 過小會造成產(chǎn)能過低，因此本發(fā)明中進料速度優(yōu)選為10~15Kg/h。
[0014] 物料在脫溶段I段、II段、III段和出料段的停留時間（脫溶時間）對脫溶效果 有較大影響。停留時間不易過長、也不易過短，停留時間過短影響脫溶效果，停留時間過長 影響生產(chǎn)效率。物料在脫溶段I段、II段、III段和出料段的停留時間可根據(jù)物料物性及 進料速度等參數(shù)，通過調(diào)節(jié)履帶傳動速度來控制。本發(fā)明中物料在脫溶段I段的脫溶時間 優(yōu)選為0. 4~0. 5h，II段的脫溶時間優(yōu)選為0. 3~0. 5h，III段的脫溶時間優(yōu)選為0. 1~ 0. 25h，物料在出料段停留時間優(yōu)選為0. 2~0. 3h。
[0015] 本發(fā)明由于采用了以上方案，具有以下有益效果：
[0016] 1、產(chǎn)品加工性能好，本發(fā)明采用帶式干燥設備，通過優(yōu)化脫溶溫度、壓力、進料速 度、物料停留時間等參數(shù)，確保了脫溶速度和脫溶完全，獲得的ETFE粉體溶劑殘留量低，可 以有效防止后續(xù)加工過程中氣泡的產(chǎn)生，進而避免使制品容易被拉斷、影響拉伸強度或使 絕緣層產(chǎn)生缺陷而導致漏電等不足，拉伸強度在42MPa以上，伸長率在525%以上，在235°C 的恒溫烘箱中放置60天后伸長率在375%以上；
[0017] 2、產(chǎn)品收率高，脫溶在高真空度下進行，脫溶溫度分段控制，前低后高，即避免 了物料損失，又保證了較高的脫溶程度要求，獲得的ETFE粉體產(chǎn)品收率高，粉體收率在 99. 8%以上；
[0018] 3、工藝簡單，本發(fā)明獲得的ETFE粉體產(chǎn)品無需進行二次干燥處理，簡化了脫溶工 藝，容易實現(xiàn)機械/自動化及規(guī)?；a(chǎn)。
【具體實施方式】
[0019] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0020] 實施例1
[0021] 將乙烯/四氟乙烯共聚物溶液泵入真空狀態(tài)下的帶式干燥設備（采用上海敏杰生 產(chǎn)的真空低溫液體連續(xù)干燥機MJY20-4,履帶總長度17. 7m)，乙烯/四氟乙烯共聚物溶液經(jīng) 過帶式干燥設備的移動噴嘴被均勻排布于履帶表面，隨履帶向前傳動，經(jīng)脫溶段I段（長度 為3. 01m)、II段（長度為2. 83m)、III段（長度為I. 24m)和出料段（長度為I. 77m)依次 脫溶干燥后，乙烯/四氟乙烯共聚物溶液中的溶劑被脫除，獲得乙烯/四氟乙烯共聚物粉 體。進料速度、真空度、不同段的脫溶溫度、履帶傳動速度等參數(shù)詳見表1，粉體的收率及性 能指標詳見表2。
[0022] 實施例2~6
[0023] 采用同實施例1相同的脫溶處理工藝，脫溶處理工藝參數(shù)詳見表1。
[0024] 表1實施例1~6脫溶處理工藝操作參數(shù)
[0025]
[0026] 實施例1~6獲得的乙烯/四氟乙烯共聚物粉體的收率及性能指標詳見表2。其 中：
[0027] 【粉體收率】
[0028] 先通過固含量測試得出ETFE溶液的固含A%，由加料量與固含A%的積算出理論 粉體得量a，脫溶處理后稱出實際粉體得量b。由b與a的商獲得粉體收率。
[0029] 【恪點】
[0030] 本發(fā)明的熔點采用DSC進行測量。
[0031] 【拉伸強度、伸長率】
[0032] 將本發(fā)明的粉體按照規(guī)定要求壓制成Imm厚的片材，并沖切成測試樣條，然后進 行拉伸強度測試，拉伸速率為200mm/min。
[0033] 【耐熱性】
[0034] 將測試拉伸強度時制備的樣條在235°C的恒溫烘箱中放置60天，然后在室溫下進 行拉伸試驗，拉伸速率為200mm/min，測定伸長率。以伸長率在250%以上為耐熱性良好。
[0035] 表2實施例1~6獲得的乙烯/四氟乙烯共聚物粉體的性能
[0036]
【主權(quán)項】
1. 一種乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法，其特征在于將乙烯/四氟乙烯共聚 物溶液加入真空狀態(tài)下的帶式干燥設備，乙烯/四氟乙烯共聚物溶液被均勻排布于履帶表 面，隨履帶向前傳動，經(jīng)脫溶段I段、II段、III段和出料段依次干燥后乙烯/四氟乙烯共聚 物溶液中的溶劑被脫除，獲得乙烯/四氟乙烯共聚物粉體。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法，其特征在于所述乙 烯/四氟乙烯共聚物溶液的進料速度為10~15Kg/h。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法，其特征在于所述真 空狀態(tài)的壓力為-〇? 1~-〇? 〇95MPa。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法，其特征在于所述脫 溶段I段脫溶溫度為50~58°C，脫溶時間為0. 4~0. 5h，II段脫溶溫度為80~100°C，脫 溶時間為〇. 3~0. 5h，III段脫溶溫度為110~120°C脫溶，脫溶時間為0. 1~0. 25h。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法，其特征在于所述出 料段溫度為45~55°C，物料在出料段停留時間為0. 2~0. 3h。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種乙烯/四氟乙烯共聚物溶液的干燥方法，將乙烯/四氟乙烯共聚物溶液泵入真空狀態(tài)下的帶式干燥設備，乙烯/四氟乙烯共聚物溶液被均勻排布于履帶表面，隨履帶向前傳動，經(jīng)脫溶段I段、II段、III段和出料段依次干燥后乙烯/四氟乙烯共聚物溶液中的溶劑被脫除，獲得乙烯/四氟乙烯共聚物粉體。該干燥方法獲得的粉體收率高，且不需要二次干燥；粉體中溶劑殘留量低，加工性能好，制品性能優(yōu)良。
【IPC分類】C08F210/02, C08F6/10, C08F214/26
【公開號】CN104926959
【申請?zhí)枴緾N201510342028
【發(fā)明人】裴金東, 鄭明華, 王樹華, 余曉斌
【申請人】巨化集團技術(shù)中心
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月18日