反应釜生产涂料或胶水是精细化工中常见的工艺过程,涉及化学反应、物理混合及后处理等环节。以下是详细的工艺流程及关键控制点:
一、原料准备与预处理
原料选择
涂料:树脂(环氧、丙烯酸、聚氨酯等)、溶剂(水或有机溶剂)、颜料、填料、助剂(分散剂、消泡剂、流平剂)。
胶水:基体聚合物(PVA、EVA、聚氨酯等)、固化剂、增塑剂、溶剂(水或丙酮)、填料(如碳酸钙)。
预处理
固体原料粉碎至规定粒径(如填料需过200目筛)。
液体原料过滤去除杂质(如树脂需通过5μm滤网)。
部分原料需预溶(如PVA胶水需提前溶解于热水)。
二、反应釜内工艺过程
涂料生产工艺
树脂合成(若自产树脂)
投料顺序:单体(如丙烯酸丁酯)、引发剂(如过氧化苯甲酰)、溶剂(甲苯/丁酮)。
反应条件:升温至80-120℃,氮气保护下搅拌反应4-8小时,控制转化率>95%。
分散与混合
加入树脂、溶剂至反应釜,搅拌(转速300-800rpm)。
逐步加入颜料(钛白粉、炭黑等)和填料(滑石粉、硫酸钡),高速分散(>1200rpm)至细度≤20μm(用刮板细度计检测)。
添加助剂:消泡剂(0.1-0.5%)、流平剂(0.2-1%)。
调粘与过滤
调节粘度(用旋转粘度计控制,如涂料粘度2000-5000cps)。
过筛(80-100目)后出料。
胶水生产工艺
基体聚合物溶解/聚合
水基胶水(如PVA胶水):
将PVA颗粒投入热水(80-90℃),搅拌溶解至透明胶液。
加入增塑剂(如甘油,用量5-10%)和防腐剂(如苯甲酸钠)。
溶剂型胶水(如聚氨酯胶):
多元醇与异氰酸酯在60-80℃下反应,生成预聚体(NCO含量需控制±0.5%)。
混合与改性
加入填料(如碳酸钙,用量10-30%)和固化剂(如环氧胶的胺类固化剂)。
控制pH值(水基胶水pH 6-8,用氨水调节)。
脱泡与均质化
真空脱泡(-0.08MPa,30分钟)或添加消泡剂。
均质机处理(压力20-40MPa)提升稳定性。
三、关键控制参数
温度控制
树脂合成阶段:±2℃(超温易引发暴聚)。
溶解阶段:PVA胶水需80℃恒温。
搅拌速度
分散阶段:1200-2000rpm(涂料颜料分散)。
反应阶段:300-600rpm(避免飞溅)。
反应时间
树脂聚合:时间不足导致分子量过低,过长则能耗增加。
粘度监控
涂料:斯托默粘度计(KU值80-100)。
胶水:Brookfield粘度计(25℃下500-2000cps)。
四、后处理与包装
过滤与质检
涂料过200目滤网,胶水过100目滤网。
检测项目:固含量(涂料≥50%)、附着力(划格法)、耐候性(UV老化测试)。
包装
涂料:密封铁桶(防溶剂挥发)。
胶水:塑料桶或铝箔袋(水基产品需防冻)。
五、安全与环保
防爆措施
溶剂型车间需防爆电机,静电接地(电阻<10Ω)。
反应釜安装泄压阀(设定压力1.5倍工作压力)。
三废处理
废气:活性炭吸附+催化燃烧(VOCs去除率>90%)。
废水:中和沉淀(pH 6-9)+生化处理(COD<100mg/L)。
六、常见问题及解决
涂料分层/沉降
原因:分散不充分或增稠剂不足。
方案:添加气相二氧化硅(0.5-1%)或提高分散时间。
胶水固化慢
原因:固化剂比例错误或湿度不足。
方案:调整固化剂添加量(如环氧胶固化剂比例1:1至1:0.8)。
通过以上工艺控制,可生产出符合国标(如GB/T 9756-2018涂料标准)或行业要求的产品。实际生产中需根据配方调试参数,并定期清洗反应釜(建议用NaOH溶液循环清洗)。