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(biāo),，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(diǎn)，分為上料單元,、預(yù)處理單元和合成單元3部分,，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化自動(dòng)化聚氨酯防水涂料生產(chǎn)。
生產(chǎn)中涂料黏度的波動(dòng)現(xiàn)象
相對(duì)黏度是涂料的基本性能指標(biāo),，與施工性和成膜后的力學(xué)性能有直接關(guān)系,。在實(shí)際的單組分聚氨酯防水涂料生產(chǎn)中，相對(duì)黏度的波動(dòng)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(cè)黏度值，如達(dá)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(shí)際情況調(diào)節(jié)黏度。但是,，在自動(dòng)化生產(chǎn)中,，黏度異常波動(dòng)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(duì)黏度波動(dòng)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(shí)測(cè)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(duì)黏度沒有明顯的線性關(guān)系，并且有相對(duì)黏度驟增的個(gè)例出現(xiàn),。僅考慮混合料含水量是無法解釋的,。
相對(duì)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(shí),，開始加入異氰酸酯進(jìn)行合成反應(yīng),。此時(shí)反應(yīng)體系的溫度即為合成前期溫度。在每個(gè)合成反應(yīng)釜中的不同位置安裝了6個(gè)溫度傳感器,，用來檢測(cè)是否有局部溫度過熱現(xiàn)象,。可以看出,，不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)間是存在溫度差的,，監(jiān)測(cè)點(diǎn)3、監(jiān)測(cè)點(diǎn)5的平均溫差最大,，為4.6 ℃,；而兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(duì)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(shí),，不會(huì)明顯影響相對(duì)黏度,。
局部溫度不均勻現(xiàn)象雖然沒有直接對(duì)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(dòng)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(duì)產(chǎn)品的相對(duì)黏度產(chǎn)生影響。生產(chǎn)中,，根據(jù)工藝要求的加入時(shí)間,，分別進(jìn)行了加速和降速的調(diào)整?？梢钥闯?，隨著異氰酸酯加入時(shí)間的增長(zhǎng)，相對(duì)黏度呈下降趨勢(shì),。也就是說,，在單位時(shí)間內(nèi),，異氰酸酯單體的加入量,，與成品的相對(duì)黏度有關(guān),。
在采用原工藝要求的加入時(shí)間的生產(chǎn)批次中，出現(xiàn)的黏度波動(dòng),，可視為在單位時(shí)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(duì)相對(duì)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(jì)性,，對(duì)生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝進(jìn)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(cè)點(diǎn)3,、監(jiān)測(cè)點(diǎn)5附近增加擾流板,，提升物料的流動(dòng)性。
②在原工藝要求的加入時(shí)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(duì)黏度波動(dòng)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(gè)月的生產(chǎn)中,，涂料相對(duì)黏度表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。