聚氨酯反应釜的搅拌方式对反应效率、产品质量(如均匀性、气泡控制)及工艺稳定性至关重要。以下是聚氨酯反应中常见的搅拌方式及其特点:
1. 锚式搅拌(Anchor Stirrer)
结构特点:搅拌桨形状与釜底轮廓匹配(类似锚形),贴近釜壁。
适用场景:中高粘度物料(如预聚体阶段)、需要强剪切和传热的反应。
优点:
良好的传热效果(刮壁作用减少物料粘附)。
适合高粘度体系的混合。
缺点:
低粘度时混合效率较低。
可能产生死角,需配合挡板使用。
2. 框式搅拌(Paddle Stirrer)
结构特点:桨叶为矩形框架,覆盖较大搅拌区域。
适用场景:中高粘度物料的混合、悬浮或溶解。
优点:
搅拌范围广,适合温和混合。
结构简单,易于维护。
缺点:
对低粘度物料混合效果一般。
3. 螺旋带状搅拌(Helical Ribbon Stirrer)
结构特点:螺旋形带状桨叶,沿釜壁旋转。
适用场景:极高粘度物料(如聚氨酯胶粘剂、密封胶)。
优点:
轴向和径向混合能力强。
减少分层现象,适合热敏性物料。
缺点:
制造成本高,能耗较大。
4. 涡轮式搅拌(Turbine Stirrer)
结构特点:多叶片涡轮(开式或闭式),高速旋转。
适用场景:低中粘度物料、需要高剪切的应用(如乳化、分散)。
优点:
剪切力强,适合快速混合和气体分散。
适用于多相体系(如发泡过程)。
缺点:
高粘度时易形成涡流,需配合挡板。
5. 推进式搅拌(Propeller Stirrer)
结构特点:类似船舶螺旋桨,高速旋转。
适用场景:低粘度液体(如原料预混)、需要强烈循环的场景。
优点:
轴向流动强,混合速度快。
缺点:
不适合高粘度物料,易产生漩涡。
6. 组合式搅拌
常见组合:
锚式+螺旋式:兼顾高粘度混合与轴向流动。
涡轮式+推进式:强化剪切与循环(如发泡反应)。
优点:
适应复杂工艺需求(如聚氨酯发泡的剪切与均质化)。
缺点:
结构复杂,成本较高。
选择搅拌方式的关键因素
物料粘度:
低粘度(<1,000 cP):推进式、涡轮式。
中高粘度(1,000–50,000 cP):锚式、框式。
极高粘度(>50,000 cP):螺旋带状。
反应类型:
预聚体合成:需高剪切(涡轮式)或高传热(锚式)。
发泡反应:需气体分散(涡轮式+挡板)。
工艺要求:
避免气泡:慢速搅拌(框式)或真空脱泡。
温度控制:锚式或螺旋式利于传热。
其他辅助设计
挡板:减少涡流,提高混合效率(尤其涡轮式/推进式)。
转速控制:变频调速适应不同反应阶段(如初始混合与后期熟化)。
密封系统:防止湿气进入(聚氨酯对水分敏感)。
实际应用示例
聚氨酯泡沫生产:涡轮式搅拌(快速分散发泡剂)+ 中速锚式(稳定反应)。
聚氨酯涂料:螺旋带状搅拌(高粘度树脂均质化)。