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专利号: 2022107670278
申请人: 广东石油化工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种本体法生产石墨可发泡聚苯乙烯装置,其特征在于:包含聚合反应单元(1),所述聚合反应单元(1)上封头设有物料进口,上封头中间安装了反应搅拌器(2),上封头还与冷凝器I(3)连接相通;所述聚合反应单元(1)下端通过出料泵(4)与加热脱挥器(5)相连,所述加热脱挥器(5)上端连接有冷凝器II(7),所述冷凝器II(7)连接真空集液罐(8);所述加热脱挥器(5)下面通过泵I(6)与动态混合器(9)相连,所述动态混合器(9)与熔体换热器(10)相连,所述熔体换热器(10)通过泵II(11)与高压水下切粒系统(12)相连;所述动态混合器(9)前端设有添加发泡剂、熔融状态石墨母粒的接口,在接口处设有止回装置;所述高压水下切粒系统(12)中高温模头的孔径为0.9mm;

进入聚合反应单元(1)中的物料包括如下质量份组分:苯乙烯80‑95kg、溶剂2.0‑10kg,助剂0.5‑5.0kg;

进入动态混合器(9)中的物料包括如下质量份组分:发泡剂3.0‑8.0kg;石墨母粒4.0‑18kg。

2.使用权利要求1所述装置生产石墨可发泡聚苯乙烯的方法,其特征在于,包括如下步骤:

首先将成核剂低分子量聚乙烯1.0kg用苯乙烯9.0kg配制成浓度为10%的溶液;将苯乙烯83.5kg、乙苯5.0kg、白油1.0kg、磷酸三丁酯0.5kg、硬脂酸钙0.5kg、MgO  0.5kg和低分子量聚乙烯溶液混合后输入到聚合反应单元(1),控制聚合反应单元(1)内的物料温度在148℃,搅拌速度先调到60转/分,1小时后调到15转/分;进行聚合反应;产生的蒸气进入冷凝器I(3)冷却回流;

当苯乙烯转化率在68.0%时,将物料经出料泵(4)输送到加热脱挥器(5)顶部,控制加热脱挥器(5)内的温度为240℃,真空度0.098Mpa,并在1分钟内完成闪蒸;闪蒸脱除的蒸气进入冷凝器II(7)中冷却,冷凝液流入真空集液罐(8),再输入聚合反应单元(1),循环利用;

将闪蒸得到的聚苯乙烯作为第一股流体经泵I(6)输入到动态混合器(9)中;同时将发泡剂戊烷6.5kg,熔融状态石墨母粒7.0kg作为第二股流体输入动态混合器(9)中,两股流体在动态混合器(9)内高速剪切混合均匀;经熔体换热器(10)将物料温度降低到185℃;

再由泵II(11)输入到高压水下切粒系统(12),模头和刮切刀片都浸泡在40℃的高压冷却水中,经过切片、造粒、干燥,得到可发泡聚苯乙烯颗粒成品。