一種氟橡膠脫水工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新的氟橡膠脫水工藝，采用雙階式螺桿擠出機，步驟依次包括：凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒先通過離心初脫水，然后初脫水的濕橡膠粒進入第一階推進式擠壓機；經過推進式擠壓機脫水擠出的橡膠經過擠出螺桿頭部特殊的齒形螺紋被切割成適當大小的尺寸，并直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥；最后氟橡膠含水率最少可達0.10wt%。本發(fā)明的氟橡膠脫水工藝步驟簡單、操作條件溫和，大大降低了傳統(tǒng)工藝的干燥成本，可得到性能優(yōu)異的干燥氟橡膠產品。
【專利說明】一種氟橡膠脫水工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新的氟橡膠脫水工藝，屬于有機化學【技術領域】，具體來說，涉及合成高分子化學【技術領域】的氟橡膠處理技術。
【背景技術】
[0002]氟橡膠是指主鏈或側鏈的碳原子上連接有氟原子的一種合成高分子彈性體。該類新型高分子材料具有耐熱、耐油、耐溶劑、耐強氧化劑等特性，并且有良好的物理機械性能，成為現(xiàn)代工業(yè)尤其是高【技術領域】中不可缺少和替代的基礎材料，廣泛用于國防、軍工、航空航天、汽車、石油化工等諸多領域。
[0003]目前世界氟橡膠產量60%以上用于汽車工業(yè)，但隨著國內外各種特種工業(yè)及航空航天技術的快速發(fā)展，對氟橡膠的基礎性能要求也越來越來高，其中以含水率為最關鍵的因素之一。
[0004]由于氟橡膠生產過程中要用到大量的水，而水對氟橡膠的影響較大。如果使用傳統(tǒng)的干燥工藝達到所需含水率，其存在著極大地能源及人力浪費，而過多的人工接觸也存在著雜質引入物料這方面的隱患，而且生產連續(xù)性差，生產工藝難以控制，產品質量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種可解決上述問題的新的氟橡膠脫水工藝，采用雙階式螺桿擠出機，該雙階式螺桿擠出機的第一階為推進式擠壓機，第二階為膨脹式干燥擠出機，該工藝具體依次包括如下步驟:
[0006](I)凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒先通過離心初脫水，從而得到初脫水的濕橡膠粒;
[0007](2)然后初脫水的濕橡膠粒加入第一階推進式擠壓機；
[0008](3)經過推進式擠壓機脫水擠出的橡膠經過擠出螺桿頭部特殊的齒形螺紋被切割成適當大小的尺寸；
[0009](4)直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥，最后氟橡膠含水率最少(可達 0.10wt%)o
[0010]優(yōu)選地，在本發(fā)明的氟橡膠脫水工藝中，步驟(I)中，凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒含水率為65-70wt%。
[0011 ] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的氟橡膠脫水工藝中，經過步驟(I)后，初脫水后的氟橡膠含水率為 30wt%_35wt%。
[0012]優(yōu)選地，在本發(fā)明的氟橡膠脫水工藝中，步驟(2 )中，將初脫水后的濕橡膠粒通過加料斗加入第一階推進式擠壓機。擠壓機內產生的壓力2.5-3.5MPa，更優(yōu)選為2.5_3MPa，更優(yōu)選為2.8-3.2MPa，最優(yōu)選大約在3MPa左右，更優(yōu)選為3MPa，最高溫度不高于115°C，優(yōu)選不高于115°C，優(yōu)選為95-110°C，更優(yōu)選100-105°C，在這樣的壓力和溫度條件下，通過螺桿的旋轉，水同橡膠分離。步驟(2)的處理時間優(yōu)選為l_2min。
[0013]優(yōu)選地，在本發(fā)明的氟橡膠脫水工藝中，步驟(4)中，將被切割后的橡膠直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥。橡膠在干燥擠出機的壓縮段內加壓到5.5MPa左右，加熱段溫度可選擇160-175°C，優(yōu)選170-175°C，最優(yōu)選介于170°C左右；優(yōu)選加壓到
5.5MPa，加熱段溫度170°C。橡膠在這個溫度壓力下僅停留幾秒鐘，然后就被迅速擠出至大氣壓。加熱的橡膠從擠出機?？诎鍞D出成連續(xù)片狀產品。由于壓力從5.5MPa突然下降至環(huán)境大氣壓，使橡膠中的水份迅速膨脹轉化成蒸汽。氣體離開橡膠后立即被強制排掉，這又起到了蒸發(fā)冷卻的作用，使橡膠的溫度在幾秒鐘內降到120°C左右(優(yōu)選120°C)。由于水蒸氣的劇烈變化使得橡膠成所需的片狀產品，其含水率可達到0.lwt%。步驟(4)的處理時間優(yōu)選為2-3min。
[0014]優(yōu)選地，本發(fā)明的氟橡膠脫水工藝中僅由以上四個步驟組成；且本發(fā)明得到的氟橡膠產品的含水量在0.20wt%以下，更優(yōu)選低于0.1wt %。
[0015]本發(fā)明中所述的推進式擠壓機和膨脹式干燥擠出機均為雙螺桿擠出機(購于南京創(chuàng)博機械制造廠)。本發(fā)明的雙螺桿擠出機脫水工藝采用雙階式配置，與傳統(tǒng)單階式相比，每套螺桿擠出機承擔不同工藝任務，減少了每根螺桿的長度跨度，大幅度的減少螺桿產生較大相互磨屑的可能性，并且采用雙階式配置的雙螺桿擠出機，可有效地降低氟橡膠水含量。水含量低可減少其硫化時間和氣泡。
[0016]本發(fā)明的氟橡膠脫水工藝步驟簡單、操作條件溫和，大幅度降低了傳統(tǒng)工藝氟橡膠生產過程中的干燥成本，大大節(jié)省了能源，有效控制環(huán)境污染，可得到性能優(yōu)異的含水量較低的氟橡膠產品。最后脫水后的氟橡膠含水率最少可達0.10wt%。
【具體實施方式】
[0017]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0018]實施例1氟橡膠脫水工藝
[0019](I)將凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒(含水率65_70wt%)通過離心初脫水，初脫水后的氟橡膠含水率為30wt%。
[0020](2)將初脫水后的濕橡膠粒通過加料斗加入第一階推進式擠壓機。擠壓機內壓力為2.8MPa，溫度為100°C，在這樣的壓力和溫度條件下，通過螺桿的旋轉，水同橡膠分離，時間為Imin。
[0021](3)經過推進式擠壓機脫水擠出的橡膠經過螺桿頭部特殊齒形螺紋被切割成適當大小的尺寸。
[0022](4)將被切割后的橡膠直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥。橡膠在干燥擠出機的壓縮段內加壓到5MPa，加熱段溫度168°C，時間為2min，從出口得到片狀產
品O
[0023]最后所得氟橡膠的含水率為0.14wt%，經耐高溫、耐油、耐化學腐蝕實驗，結果表明本發(fā)明實施例1所得氟橡膠產品具有預期的氟橡膠的優(yōu)越理化性能。
[0024]實施例2氟橡膠脫水工藝
[0025](I)將凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒(含水率65_70wt%)通過離心初脫水，初脫水后的氟橡膠含水率為35wt%。[0026](2)將初脫水后的濕橡膠粒通過加料斗加入第一階推進式擠壓機。擠壓機內壓力為2.5MPa，溫度在95°C，在這樣的壓力和溫度條件下，通過螺桿的旋轉，水同橡膠分離，時間為 1.5min。
[0027](3)經過推進式擠壓機脫水擠出的橡膠經過螺桿頭部的特殊齒形螺紋被切割成適當大小的尺寸。
[0028](4)將被切割后的橡膠直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥。橡膠在干燥擠出機的壓縮段內加壓到5.5MPa，加熱段溫度在165°C，時間為3min，從出口得到片狀
女口
廣叩ο
[0029]最后所得氟橡膠的含水率為0.16wt%，經國標耐高溫、耐油、耐化學腐蝕實驗，結果表明本發(fā)明實施例2所得氟橡膠產品具有預期的氟橡膠的優(yōu)越理化性能。
[0030]實施例3氟橡膠脫水工藝
[0031](I)將凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒(含水率65_70wt%)通過離心初脫水，初脫水后的氟橡膠含水率為33wt%。
[0032](2)將初脫水后的濕橡膠粒通過加料斗加入第一階推進式擠壓機。擠壓機內壓力為3MPa，溫度在110°C，在這樣的壓力和溫度條件下，通過螺桿的旋轉，水同橡膠分離，時間為 2min。
[0033](3)經過推進式擠壓機脫水擠出的橡膠經過螺桿頭部特殊齒形螺紋被切割成適當大小的尺寸。
[0034](4)將被切割后的橡膠直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥。橡膠在干燥擠出機的壓縮段內加壓到5.5MPa，加熱段溫度在172°C，時間為3min。從出口得到顆粒狀產品。
[0035]最后所得氟橡膠的含水率為0.10wt%，經耐高溫、耐油、耐化學腐蝕實驗，結果表明本發(fā)明實施例3所得氟橡膠產品具有預期的氟橡膠的優(yōu)越理化性能。
[0036]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
【權利要求】
1.一種氟橡膠脫水工藝，其特征在于，采用雙階式螺桿擠出機，該雙階式螺桿擠出機的第一階為推進式擠壓機，第二階為膨脹式干燥擠出機，工藝過程依次包括如下步驟: (1)凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒先通過離心初脫水，從而得到初脫水的濕橡膠粒； (2)初脫水的濕橡膠粒加入第一階推進式擠壓機； (3)經過推進式擠壓機脫水擠出的橡膠經過擠出螺桿頭部特殊的齒形螺紋被切割成適當大小的尺寸； (4)直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥。
2.如權利要求1所述的氟橡膠脫水工藝，其特征在于，步驟(I)中，凝聚后的不規(guī)則帶水橡膠粒含水率為65-70wt%。
3.如權利要求1所述的氟橡膠脫水工藝，其特征在于經過步驟(I)處理所得到的初脫水后的氟橡膠含水率為30wt%-35wt%。
4.如權利要求1所述的氟橡膠脫水工藝，其特征在于，步驟(2)中，將初脫水后的濕橡膠粒加入第一階推進式擠壓機，擠壓機內產生的壓力在2.5-3MPa，最高溫度不高于110°C，在該壓力和溫度條件下，通過螺桿的旋轉，水與橡膠分離。
5.如權利要求1所述的氟橡膠脫水工藝，其特征在于，步驟(4)中，將被切割后的橡膠直接喂入第二階膨脹式干燥擠出機進行擠出干燥，橡膠在干燥擠出機的壓縮段內加壓到5.5MPa，加熱段溫度 160-175°C。
6.如權利要求1所述的氟橡膠脫水工藝，其特征在于，步驟(4)中，橡膠在膨脹式干燥擠出機的溫度壓力下僅停留幾秒鐘，然后就被迅速擠出至大氣壓。
7.如權利要求1所述的氟橡膠脫水工藝，其特征在于，步驟(4)中，加熱的橡膠從擠出機?？诎鍞D出成連續(xù)片狀產品。
8.如權利要求1所述的氟橡膠脫水工藝，其特征在于步驟(4)中，壓力從5.5MPa突然下降至環(huán)境大氣壓，橡膠中的水份迅速膨脹轉化成蒸汽；氣體離開橡膠后立即被強制排掉，橡膠的溫度在幾秒鐘內降到120°C，水蒸氣的劇烈變化使得橡膠成所需的片狀產品。
【文檔編號】B29B13/06GK103660069SQ201310674094
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】趙凡, 李斌, 楊帆, 付建偉 申請人:中昊晨光化工研究院有限公司