連續(xù)式聚氨酯防水涂料生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝
“連續(xù)式聚氨酯防水涂料生產(chǎn)線”是中國建筑科學(xué)研究院以“減少干擾,、提效降耗,、提升穩(wěn)定性”為目標，開發(fā)的一套聚氨酯防水涂料生產(chǎn)系統(tǒng),。
生產(chǎn)線根據(jù)聚氨酯防水涂料生產(chǎn)的工藝特點,，分為上料單元、預(yù)處理單元和合成單元3部分,，可實現(xiàn)連續(xù)化自動化聚氨酯防水涂料生產(chǎn),。
生產(chǎn)中涂料黏度的波動現(xiàn)象
相對黏度是涂料的基本性能指標，與施工性和成膜后的力學(xué)性能有直接關(guān)系,。在實際的單組分聚氨酯防水涂料生產(chǎn)中,，相對黏度的波動非常常見。在傳統(tǒng)生產(chǎn)中,，通常是在涂料灌裝前抽取小樣檢測黏度值,，如達到工藝要求的黏度范圍就可以灌裝；否則,，需要工藝員根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)黏度,。但是，在自動化生產(chǎn)中,，黏度異常波動應(yīng)被視為產(chǎn)出不穩(wěn)定,，需要通過工藝調(diào)整，將這種不穩(wěn)定現(xiàn)象消除,。
生產(chǎn)中相對黏度波動的影響因素探討
含水量的影響
以2017年5—8月生產(chǎn)的單組分聚氨酯防水涂料黏度與含水量的實測值為例，混合料含水量在滿足工藝要求的前提下,，與成品相對黏度沒有明顯的線性關(guān)系,，并且有相對黏度驟增的個例出現(xiàn),。僅考慮混合料含水量是無法解釋的,。
相對黏度與含水量關(guān)系圖
合成前期溫度的影響
混合料經(jīng)過脫水后，降至工藝溫度時,，開始加入異氰酸酯進行合成反應(yīng),。此時反應(yīng)體系的溫度即為合成前期溫度。在每個合成反應(yīng)釜中的不同位置安裝了6個溫度傳感器,，用來檢測是否有局部溫度過熱現(xiàn)象,。可以看出,，不同監(jiān)測點間是存在溫度差的,，監(jiān)測點3、監(jiān)測點5的平均溫差最大,，為4.6 ℃,；而兩監(jiān)測點溫度在批次間是穩(wěn)定的，說明在合成前期的反應(yīng)釜中,，是存在局部溫度不均勻現(xiàn)象的,。另外，在第7批次中,，涂料的相對黏度變大,，但前期溫度正常，也從側(cè)面反應(yīng)前期溫度不超過工藝要求范圍時,，不會明顯影響相對黏度,。
局部溫度不均勻現(xiàn)象雖然沒有直接對黏度產(chǎn)生影響，但造成了生產(chǎn)過程的不穩(wěn)定,，也可視為產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量波動的因素之一,。
異氰酸酯的影響因素
異氰酸酯的加入速度也可能對產(chǎn)品的相對黏度產(chǎn)生影響。生產(chǎn)中,，根據(jù)工藝要求的加入時間,，分別進行了加速和降速的調(diào)整?？梢钥闯?，隨著異氰酸酯加入時間的增長，相對黏度呈下降趨勢,。也就是說,，在單位時間內(nèi),，異氰酸酯單體的加入量，與成品的相對黏度有關(guān),。
在采用原工藝要求的加入時間的生產(chǎn)批次中,，出現(xiàn)的黏度波動，可視為在單位時間內(nèi),，出現(xiàn)了異氰酸酯加入量不均勻的現(xiàn)象,，也從側(cè)面說明反應(yīng)釜局部分散不均勻。
生產(chǎn)中黏度控制的措施
根據(jù)上述對相對黏度的影響因素分析,，并且結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的條件,，以及考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟性，對生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝進行了兩處調(diào)整：
①提高了合成反應(yīng)釜的攪拌轉(zhuǎn)速,，在原轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)上提高了8~15 r/min,；并在監(jiān)測點3、監(jiān)測點5附近增加擾流板,，提升物料的流動性,。
②在原工藝要求的加入時間的基礎(chǔ)上，增加了5~10 min,。
工藝調(diào)整后,，在2017年10月的20批次中，涂料的相對黏度波動范圍變小,，最大值與最小值間的差值小于400 mPa·s,。此后，連續(xù)6個月的生產(chǎn)中,，涂料相對黏度表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性,。