一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳制造技術

本實用新型專利技術屬于化工機械領域，涉及一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳。其結構包括攪拌中軸，第一螺帶，框架，第二螺帶，錨式槳，其中：第一螺帶內側與攪拌中軸貼合固定連接；第二螺帶位于第一螺帶外側，第一螺帶和第二螺帶通過框架固定連接；錨式槳設置于攪拌中軸底部，外邊緣與第二螺帶底部固定連接。該攪拌槳為螺帶式、錨式、螺桿式的組合形式，這種組合式結構設計可滿足高粘度物料在反應釜中，橫向和縱向更新良好，實現物料的高效分散，同時螺帶外圍刮壁，錨框刮底，推動釜壁及釜底物料更新。主體物料由螺帶帶動攪拌，滿足高粘度物料攪拌需求，攪拌阻力較小。組合方式比單一結構方式更有利于物料攪拌均勻，提高物料界面更新速率。率。率。

【技術實現步驟摘要】
一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳


[0001]本技術屬于化工機械領域，涉及一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳。

技術介紹

[0002]聚對苯撐苯并二噁唑(PBO)(順、反兩種構象)苯環和噁唑環兩者幾乎與鏈軸共面，是左右對稱的剛棒狀分子結構，這種結構是能量最低的一種形式。由于使用了液晶紡絲技術，大分子鏈、晶體和微纖/原纖均沿纖維軸向呈現幾乎完全取向的排列，形成高度取向的有序結構。因此PBO纖維獨特的結構決定了其優異而杰出的性能，具有高強、高模、高耐熱和阻燃性好的特點，其尺寸穩定性好，耐化學穩定性高，是目前所有有機纖維中綜合性能最好的。
[0003]關于PBO纖維的制備，當前研究報道較多的主要工藝流程依次是：反應釜預聚合、螺桿擠出機后聚合、前紡干噴濕紡法出絲、后紡水洗上油烘干。在反應釜預聚合階段，需要將粘稠狀多聚磷酸及多種粉狀原料充分攪拌混勻，隨著聚合反應進行聚合物粘度逐漸增大，同時隨著物料溫度升高DAR鹽酸鹽脫除HCl的速率也逐漸升高。
[0004]攪拌設備對攪拌效率的影響是聚合工藝中的一個重要影響因素。在整個縮聚反應過程中，不同反應過程應適當調節不同的攪拌速度。例如在脫HCl過程中攪拌要控制在轉速較高的狀態。脫HCl結束進入縮聚過程后，攪拌轉速適當降低，以利于界面的更新，提高兩個單體接觸的概率，使得縮聚產物分子量較大且分布較窄。
[0005]對于高粘度的流體攪拌器一般情況下可選用螺桿式、螺帶式或錨框式，單獨的框式攪拌槳由于阻力較大，一般不用于高粘度物料的攪拌。

技術實現思路

[0006]針對上述技術問題，本技術提供了一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳。該攪拌槳為螺帶式、錨式、螺桿式的組合形式，這種組合式結構可滿足高粘度物料在反應釜中，橫向和縱向更新良好，實現物料的高效分散，同時螺帶外圍刮壁，錨框(錨式槳)刮底，推動釜壁及釜底物料更新。主體物料由螺帶帶動攪拌，滿足高粘度物料攪拌需求，攪拌阻力較小。組合方式比單一結構方式更有利于物料攪拌均勻，提高物料界面更新速率。
[0007]本技術的技術方案如下：
[0008]一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳，其結構包括攪拌中軸，第一螺帶，框架，第二螺帶，錨式槳，其中：第一螺帶內側與攪拌中軸貼合固定連接；第二螺帶位于第一螺帶外側，第一螺帶和第二螺帶通過框架固定連接；錨式槳設置于攪拌中軸底部，外邊緣與第二螺帶底部固定連接。
[0009]第一螺帶與攪拌中軸貼合固定連接，形成了螺桿結構，攪拌槳正轉時帶動釜內主體物料沿螺桿向上翻滾，推動物料上下更新?？蚣芄潭ㄟB接第一螺帶和第二螺帶，一方面起到了固定作用，另一方面對兩者間的物料起到了一定的攪拌和分流作用。第二螺帶位于最外側，其外圍緊貼反應釜內壁，起到刮壁作用，推動釜壁處物料更新。
[0010]作為優選技術方案，第一螺帶和第二螺帶的螺旋方向一致?？梢詼p小高粘度物料中攪拌阻力等作用。
[0011]作為優選技術方案，第一螺帶至少1條；更優選2條，且螺旋起始點對稱分布。有利于框架固定，也能更好的減小第一螺帶與物料間的阻力。
[0012]作為優選技術方案，第二螺帶至少1條，更優選2條，且螺旋起始點對稱分布。有利于與框架以及錨式槳的固定等。
[0013]作為優選技術方案，第一螺帶和第二螺帶的螺距和高度一致。
[0014]作為優選技術方案，框架為田字形細板框，至少設置2個，于第一螺帶外側對稱位置處設置。這樣設置，固定作用更牢固，攪拌作用更均勻。
[0015]作為優選技術方案，錨式槳由與攪拌中軸底面垂直連接向外經90度轉繞變為與第二螺帶水平連接，轉繞方向與第二螺帶相反。此設置有利于減小對物料的剪切阻力，同時將物料下壓(正轉時)。
[0016]作為優選技術方案，錨式槳底側貼合反應釜底部。起到刮底作用，推動釜底處物料更新。
[0017]本技術所述的適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳形式具有如下特點：該攪拌槳形式為螺帶式、錨式、螺桿式的組合形式，這種組合式結構設計可滿足物料在反應釜中，物料縱向和橫向充分交換更新，同時螺帶外圍貼壁、錨框下端貼釜底，通過刮壁推動釜壁及釜底物料更新。主體物料由螺帶帶動攪拌，滿足例如PBO預聚合過程的高粘度物料攪拌需求，攪拌阻力較小。與現有技術相比，組合方式比單一結構方式更有利于物料攪拌均勻，提高物料界面更新速率。
附圖說明
[0018]圖1本技術PBO預聚釜攪拌槳結構示意圖；
[0019]圖2本技術PBO預聚釜攪拌槳的仰視結構示意圖；
[0020]其中，1為攪拌中軸，2為第一螺帶，3為框架，4為第二螺帶，5為錨式槳。
具體實施方式
[0021]以下通過實施例形式的具體實施方式，對本技術的上述內容做進一步的詳細說明，但不應將此理解為本技術上述主題的范圍僅限于以下的實例。凡基于本技術上述內容所實現的技術均屬于本技術的范圍。除特殊說明外，以下實施例中均采用常規技術操作完成。
[0022]一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳，如圖1所示，其結構包括攪拌中軸1，第一螺帶2，框架3，第二螺帶4，錨式槳5，其中：第一螺帶2內側與攪拌中軸1貼合固定連接；第二螺帶4位于第一螺帶2外側，第一螺帶2和第二螺帶4通過框架3固定連接；錨式槳5設置于攪拌中軸底部，外邊緣與第二螺帶4底部固定連接。
[0023]第一螺帶2和第二螺帶4的螺旋方向一致；第一螺帶2設置2條，且螺旋起始點對稱分布，每條螺帶盤旋兩周，即旋轉720度。
[0024]第二螺帶4設置2條，且螺旋起始點對稱分布，每條螺帶盤旋兩周，即旋轉720度。
[0025]第一螺帶2和第二螺帶4的螺距和高度一致。
[0026]框架3為田字形細板框(還可以是其他結構形式的框架)，設置2個，于第一螺帶2外側對稱位置處設置。
[0027]錨式槳5由與攪拌中軸1底面垂直連接向外經90度轉繞變為與第二螺帶4水平連接，轉繞方向與第二螺帶4相反；錨式槳5底側貼合反應釜底部。
[0028]上述技術結構用于PBO預聚合過程如下：
[0029]由單體4,6
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二氨基間苯二酚鹽酸鹽(DADHB)和對苯二甲酸(TPA)在多聚磷酸(PPA)溶液中通過縮聚反應合成聚合物，是目前最常用的PBO合成方法。向反應釜中加入適量溶劑PPA，在攪拌槳低速轉動下，將等當量的DADHB、TPA以及適量P2O5，加入到盛有PPA的反應釜中，封釜蓋，抽真空補氮氣三次排凈內部空氣，然后通氮氣，接HCl吸收裝置排氣。開始預聚合反應，隨著反應時間延長，逐步提高攪拌槳轉速，在100℃～180℃進行階段性升溫反應，最終制備高分子量聚合物。觀察到反應釜中物料分散效果良好，攪拌軸及攪拌槳葉片上無粉料粘結，物料橫向及縱向更新能力良好，釜壁物料也能得到很好的更新。
[0030]反應物料初步混勻后為白色面團狀，在反應中期可觀察到明顯的攪拌乳光，表明聚合度已經達到一定程度，在剪切力作用下分子鏈取向而顯本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳，其特征在于，其結構包括攪拌中軸(1)，第一螺帶(2)，框架(3)，第二螺帶(4)，錨式槳(5)，其中：第一螺帶(2)內側與攪拌中軸(1)貼合固定連接；第二螺帶(4)位于第一螺帶(2)外側，第一螺帶(2)和第二螺帶(4)通過框架(3)固定連接；錨式槳(5)設置于攪拌中軸底部，外邊緣與第二螺帶(4)底部固定連接。2.根據權利要求1所述的一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳，其特征在于，第一螺帶(2)和第二螺帶(4)的螺旋方向一致。3.根據權利要求1所述的一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳，其特征在于，第一螺帶(2)至少1條。4.根據權利要求3所述的一種適用于PBO預聚合物制備的攪拌槳，其特征在于，第一螺帶(2)設置2條，且螺旋起始點對稱分布。5.根據權利要求1所述的一種適用于PBO預聚合物制備的攪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉薇，劉宗法，代勇，劉群，郭程，孟昭瑞，鐘蔚華，陳湘棟，張殿波，
申請(專利權)人：山東非金屬材料研究所，
類型：新型
國別省市：