汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)。該制備技術(shù)，包括在2種基體原料中加入恰當比例交聯(lián)催化劑、封端調(diào)節(jié)劑、耐熱配合劑、補強劑等配合助劑材料的組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元，包括使用混合脫水釜對2種基體原料進行均質(zhì)混合精餾脫水、使用共聚反應器對全部組料組份進行高溫攪拌交聯(lián)共聚、使用負壓脫除器對揮發(fā)份和中間產(chǎn)物進行負壓噴絲洗滌脫除、使用連續(xù)擠出機對有機硅共聚物料體進行冷卻脫水連續(xù)擠出等制備作業(yè)技術(shù)單元，生產(chǎn)制造出汽車用高溫硫化硅橡膠膠料，具有化學穩(wěn)定性高、機械物理技術(shù)性能強、生產(chǎn)加工可塑性柔順性好、在350℃環(huán)境溫度中使用壽命長等突出特點，可以廣泛應用于生產(chǎn)制造汽車專用各類硅橡膠制件。
【專利說明】
汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人工合成硅橡膠材料，具體說涉及一種汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]人工合成硅橡膠自上世紀四十年代開發(fā)研制成功以來，經(jīng)過七十多年的發(fā)展完善，現(xiàn)已成為人工合成橡膠大家族中一支十分重要的膠種類型。因為人工合成硅橡膠具有良好的化學穩(wěn)定性和生理隋性，而且柔順性好，加工成形容易等特點，使硅橡膠制件具有優(yōu)異的耐高溫、耐油浸、耐臭氧、耐甲醇、耐疲勞、抗沖擊、抗老化、防變形、高絕緣等技術(shù)特性，成為一種應用十分廣泛的基礎性功能材料。
[0003]我國現(xiàn)在已是全球最大的人工合成硅橡膠應用國，隨著科學技術(shù)水平不斷提升和國民經(jīng)濟建設持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，人工合成硅橡膠制件的應用領域、品質(zhì)要求和需用數(shù)量都必將有更大拓展。汽車工業(yè)是我國最重要的人工合成硅橡膠應用領域，據(jù)初步統(tǒng)計，目前汽車上已有550多個硅橡膠制件，使用硅橡膠總重量平均每輛已高達18kg左右；特別是在需要有耐油浸、耐乙醇、高絕緣、耐高溫、耐沖擊、耐疲勞等特殊技術(shù)特性的加油泵閥密封件、點火電纜、火花塞護套、散熱軟管、密封墊片等零部件中，人工合成硅橡膠都是最佳首選原料。但由于我國人工合成硅橡膠產(chǎn)業(yè)起步較晚，生產(chǎn)能力和技術(shù)水平有限，國內(nèi)生產(chǎn)供應數(shù)量僅能滿足市場實際需用量的60%左右，不足部分或者采取從國外購買汽車專用硅橡膠膠料加工生產(chǎn)，或者直接進口國外生產(chǎn)的汽車部件配套。汽車用硅橡膠制件具有規(guī)格尺寸較小、結(jié)構(gòu)形狀復雜等特點，而且對耐油浸、耐高溫、抗疲勞、高壽命等技術(shù)特性要求較高，因此對制作汽車用硅橡膠制件的人工合成硅橡膠膠料的化學結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、機械物理技術(shù)性能、生產(chǎn)加工柔順性等材質(zhì)結(jié)構(gòu)性能要求十分嚴格。由于受技術(shù)能力、生產(chǎn)條件等方面限制，我國目前尚不能大批量生產(chǎn)汽車專用人工合成硅橡膠膠料；現(xiàn)使用的通用人工合成硅橡膠膠料，因存在分子量分布比值較寬、低分子揮發(fā)份含量較大、共聚物端羥基數(shù)量較多等材質(zhì)結(jié)構(gòu)性能缺陷，使汽車用硅橡膠制件長期存在的化學穩(wěn)定性較差、機械物理性能較低、高溫環(huán)境中使用壽命較短等質(zhì)量性能問題，始終沒有得到徹底解決。因此，開發(fā)研制出一種能適應汽車工業(yè)專用的具有分子量和分子量分布適度、揮發(fā)份含量較低、共聚物端羥基數(shù)量較少等材質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，具有化學穩(wěn)定性高、機械物理技術(shù)性能強、生產(chǎn)加工可塑性柔順性好，特別是能在350°C以上環(huán)境溫度中使用壽命較長的高溫硫化硅橡膠膠料，是當前我國人工合成硅橡膠【技術(shù)領域】的重要課題。
[0004]本發(fā)明在認真研究分析我國人工合成硅橡膠【技術(shù)領域】存在不足和弱點基礎上，有針對性在組料結(jié)構(gòu)成份配比、制備工藝技術(shù)路線設計、專用技術(shù)裝備配置等構(gòu)成新材料核心關(guān)鍵技術(shù)方面，采取多項創(chuàng)新技術(shù)措施，形成一種能生產(chǎn)制造出汽車用高溫硫化硅橡膠膠料的創(chuàng)新制備技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題:
本發(fā)明針對目前我國人工合成硅橡膠膠料【技術(shù)領域】存在的不足和弱點，通過在組料結(jié)構(gòu)成份配比、制備工藝技術(shù)路線設計、專用技術(shù)裝備配置等新材料核心關(guān)鍵技術(shù)方面，有針對性采取多項創(chuàng)新工程技術(shù)措施，解決我國汽車用硅橡膠膠料因存在分子量分布比值較寬、揮發(fā)份含量較大、共聚物端羥基數(shù)量較多等材質(zhì)結(jié)構(gòu)性能缺陷，造成汽車用硅橡膠制件的化學穩(wěn)定性較差、機械物理性能較低、環(huán)境溫度在250°C以上使用壽命較短等質(zhì)量性能技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題采取的技術(shù)方案:
本發(fā)明解決的技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案預以實現(xiàn):研究設計出選擇使用在基體原料中加入恰當比例交聯(lián)催化劑、封端調(diào)節(jié)劑、耐熱配合劑、補強劑等配合助劑材料，形成組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元；設置使用混合混合脫水釜進行均質(zhì)混合精餾脫水、使用共聚反應器進行高溫攪拌交聯(lián)共聚、使用負壓脫除器進行負壓噴絲洗滌脫除、使用連續(xù)擠出機進行冷卻脫水連續(xù)擠出等連續(xù)作業(yè)的制備技術(shù)單元，生產(chǎn)制造出一種具有分子量和分子量分布適度、揮發(fā)份含量較低、共聚物端羥基數(shù)量較少等材質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，具有化學穩(wěn)定性高、機械物理技術(shù)性能強、生產(chǎn)加工可塑性柔順性好，能在350°C以上環(huán)境溫度中使用壽命較長的汽車用高溫硫化硅橡膠膠料，形成一種汽車用高溫硫化硅橡膠膠料制備技術(shù)。
[0007]所述的組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元，是根據(jù)生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料需要，對構(gòu)成基體原料體系和配合助劑體系進行科學選擇確定組料結(jié)構(gòu)成份和用量配比的技術(shù)準備過程。
[0008]本發(fā)明研究設計出由二甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷2種高分子化工單體材料，組成基體原料體系，由四甲基氫氧化銨做交聯(lián)催化劑、二苯基硅二醇做封端調(diào)節(jié)劑、三氧化二鐵做耐熱配合劑、無水二氧化硅做補強劑，組成配合助劑體系；各組料組份的結(jié)構(gòu)用量和配比份額按質(zhì)量分數(shù)計:基體原料體系【100】份，其中:二甲基硅氧烷【74?72】份，乙烯基硅氧烷【26?28】份；配合助劑體系【12】份，其中:四甲基氫氧化銨【2.8?3.2】份，二苯基硅二醇【3.0?3.4】份，三氧化二鐵【4.4?4.0】份，無水二氧化硅【1.8?1.4】份。
[0009]本發(fā)明選擇使用二甲基硅氧烷和乙烯基硅氧烷組成基體原料，是因為二甲基硅氧烷具有良好的化學穩(wěn)定性和生理惰性，有較高的電絕緣性和耐候性，有較高的抗剪切、撕裂強度，但也存在著硫化活性小、耐磨性差、拉伸強度低、高溫壓縮變形大、高溫使用壽命短等材質(zhì)性能缺陷；引進乙烯基硅氧烷共同做基體原料，經(jīng)交聯(lián)共聚反應后會在共聚物主鏈側(cè)基上生成大量高密度有機官能基團，能增加交聯(lián)點，提高交聯(lián)密度，既可以有效抑制主鏈發(fā)生斷裂產(chǎn)生環(huán)化降解反應，也可以阻止側(cè)基發(fā)生過度鏈轉(zhuǎn)移或鏈增長，有效控制分子量和分子量分布，從而能使硅橡膠膠料獲得較高的化學穩(wěn)定性和生理隋性，有效提高定伸應力、拉伸強度、耐磨性等機械物理性能，使汽車用硅橡膠制件的耐熱穩(wěn)定性、抗老化能力、高溫抗壓縮變形能力及高溫使用壽命，都得到較大提高。
[0010]本發(fā)明選擇使用四甲基氫氧化銨【(ch3) 4noh]做交聯(lián)催化劑，是因為它具有鍵能高、硫化反應起步快、在一定溫作用下化學活性極強、引發(fā)交聯(lián)共聚反應誘導期較短等特性；在交聯(lián)共聚化學反應過程中，能使基體原料分子鏈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生短化、重排、轉(zhuǎn)移等變化，成功地轉(zhuǎn)化成為三維立體網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)，增加交聯(lián)點，提高聚合度，使硅橡膠膠料獲得良好的定伸應力和拉伸強度，使汽車用硅橡膠制件的耐高溫、耐疲勞、抗老化、抗變形等高溫使用性能得到較大提高。選擇使用二苯基硅二醇[(C6H5) 2Si (0H)2】做封端調(diào)節(jié)劑，是因為它具有極強的化學反應活性，在交聯(lián)共聚反應中產(chǎn)生的斷鍵，既能快速與端羥基發(fā)生縮合脫水反應，也能通過氧化還原與端羥基發(fā)生交聯(lián)形成新氫鍵，可以及時有效封閉共聚物端基，消除端羥基產(chǎn)生基礎，終止共聚物分子鏈的過度增長或支化交聯(lián)，有效調(diào)節(jié)控制硅橡膠膠料的分子量和分子量分布；同時也能通過調(diào)控限制膠料中端羥基數(shù)量，有效阻止或抑制汽車用硅橡膠制件在使用過程中發(fā)生縮合脫水反應或解扣式降解反應，使制件的耐熱穩(wěn)定性和高溫使用壽命都能得到較大提高。選擇使用三氧化二鐵【Fe203】做耐熱配合劑，是因為它是一種無機氧化物，具有較高的導熱性，極易產(chǎn)生氧化還原反應等特性；在交聯(lián)共聚反應過程中，可以大量還原消除共聚物形成時產(chǎn)生的氧化自由基，有效阻止氧化自由基鏈增長，確保硅橡膠膠料的耐熱穩(wěn)定性、耐高溫性和高溫使用壽命都得到較大提高。選擇使用無水二氧化硅【5102】做補強劑，是因為它是一種無定形絮狀物質(zhì)，比表面大、粒徑細小、孔隙較多，具有超強的充填和吸附能力等特性；在交聯(lián)共聚反應過程中，可以極易填充在共聚物內(nèi)，有效吸附各種硅氧烷分子在熱運動中擴散，有效阻止共聚物端羥基的鏈增長；特別是能有效抑制汽車用硅橡膠制件在使用過程中因環(huán)境溫度過高而發(fā)生的解扣式降解反應，使制件的耐高溫性、耐磨性、抗撕裂強度、拉伸強度等機械物理性能都得到較大增強。
[0011]所述的均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)單元，是根據(jù)生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料技術(shù)性能條件要求，對選擇使用的二甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷2種基體原料進行均質(zhì)混合精餾脫水的預處理技術(shù)作業(yè)過程。
[0012]本發(fā)明選擇使用的二甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷2種基體原料，都屬稠膠狀物質(zhì)形態(tài)，不僅含水量較高，而且還有相當份額的游離水?；w原料含水量過多，在進行高溫交聯(lián)共聚反應技術(shù)作業(yè)中，除必須耗用大量熱能提高溫度外，還會產(chǎn)生大量泡沫，嚴重破壞有機硅共聚物的耐熱穩(wěn)定性；基體原料含有的多種揮發(fā)份，有些低分子揮發(fā)份化學活性極強，在較低溫度條件下就能分解脫出，環(huán)境溫度升高后極易參與化學反應，生成多種中間產(chǎn)物或產(chǎn)生大量端羥基，也會嚴重影響硅橡膠膠料的技術(shù)質(zhì)量性能。
[0013]本發(fā)明對基體原料進行的均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)處理，由混合脫水釜專用技術(shù)裝備獨立完成。混合脫水釜包括罐體、加料裝置、攪拌混合器、加熱裝置、真空抽排氣裝置、氮氣注氣裝置、出料裝置、操縱控制裝置等作業(yè)部件。罐體由內(nèi)殼體、外殼體、罐蓋、罐底、密封法蘭盤組成；內(nèi)殼體設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，外殼體也設計成圓筒形，使用碳結(jié)鋼板制成，內(nèi)壁襯有高效隔熱保溫材料；在內(nèi)、外殼體中間形成的環(huán)形空間內(nèi)安裝布置有電加熱器件，在內(nèi)、外殼體中部，按對稱位置安裝布置2個基體原料進料管。罐蓋設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過密封法蘭盤與內(nèi)、外殼體的上口相連接，在罐蓋上安裝布置有攪拌混合器、真空抽氣管。罐底設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過密封法蘭盤與內(nèi)、夕卜殼體的下口相連接，在罐底上安裝布置有基體原料出料管、氮氣加注管。
[0014]加料裝置設計有2組，分別用于裝填二甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷2種基體原料，每組加料裝置均由密封儲料罐、高壓管道計量泵、加料管道組成。2座密封儲料罐，分別安裝固定在罐體旁，高壓管道計量泵安裝固定在密封儲料罐上，加料管道分別與罐體上相對應的基體原料進料管和高壓管道計量泵相連接。
[0015]攪拌混合器由變頻電機、攪拌軸、齒爪型攪拌混合盤、輔助升料盤組成，通過攪拌軸安裝固定在罐蓋、罐底的中心位置上。選擇使用變頻電機做驅(qū)動動力源，可以根據(jù)不同時段的攪拌混合作業(yè)需要，通過設置在操縱控制裝置內(nèi)的變頻器，對變頻電機的轉(zhuǎn)速進行實時在線調(diào)整。齒爪型攪拌混合盤設計有2只，安裝固定在攪拌軸上，成上、下雙層反向安裝的結(jié)構(gòu)布置形式；在每只齒爪型攪拌混合盤的盤面周邊，按15°角分位置安裝固定有攪拌混合齒爪。輔助升料盤安裝固定在2只齒爪型攪拌混合盤中間位置的攪拌軸上，在輔助升料盤的下表面按30°角分位置安裝固定有吸引提升葉片，在輔助升料盤的上表面按30°角分位置安裝固定有撥打分散葉片。進行均質(zhì)混合精餾脫水作業(yè)過程中，在攪拌混合器高速旋轉(zhuǎn)和2只反向安裝齒爪型攪拌混合盤、輔助升料盤的共同作用下，驅(qū)動裝填在罐體內(nèi)腔的2種基體原料，沿著形成的雙向循環(huán)流動路線，進行快速連續(xù)翻滾運動，周而復始，循環(huán)往復，消除可能存在的盲區(qū)和死角，完成對2種基體原料的物理性攪拌均質(zhì)混合作業(yè)。
[0016]加熱裝置由溫度調(diào)整控制器、溫度傳感器、電加熱器件、監(jiān)測儀表、導線束組成。溫度調(diào)整控制器設置在操縱控制裝置內(nèi)，溫度傳感器安裝布置在罐體的內(nèi)腔里，電加熱器件采取分組、間隔、交錯布置形式，安裝固定在內(nèi)、外殼體中間環(huán)形空間的內(nèi)殼體外壁上；根據(jù)不同時段的均質(zhì)混合精餾脫水作業(yè)需要，通過調(diào)整不同組別電加熱器件的開、關(guān)和加熱強度，調(diào)整改變控制對在罐體內(nèi)腔中基體原料的加熱溫度。
[0017]真空抽排氣裝置由真空抽氣泵、抽氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成。真空抽氣泵安裝布置在罐體旁；通過抽氣管道與設置在罐蓋上的真空抽氣管相連接，根據(jù)不同時段的精餾脫水作業(yè)需要，將罐體內(nèi)腔里積存的氮氣、水蒸氣、揮發(fā)份等氣體不定時集中抽出，適時補充新鮮空氣，有效控制保持罐體內(nèi)腔需要的穩(wěn)定壓力；通過排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排氣高度要求的排放筒相連接，將抽出的氣體排入高空。
[0018]氮氣注氣裝置由氮氣儲氣罐、氮氣注氣泵、注氣管道、監(jiān)測儀表組成。氮氣儲氣罐和氮氣注氣泵組裝成整體，安裝布置在罐體旁，通過注氣管道與設置在罐底上的氮氣注氣管相連接。進行均質(zhì)混合精餾脫水作業(yè)過程中，基體原料在一定加熱溫度和較弱攪拌強度的共同作用下，會逐漸發(fā)生粘度降低、活性增加、流動性提高等物理性變化，基體原料中含有的水份和游離水都會轉(zhuǎn)化成水蒸氣，一些活性較強的低分子揮發(fā)份也會從材料結(jié)構(gòu)中分解脫出；但由于基體原料具有粘稠性，轉(zhuǎn)化分解的水蒸氣和低分子揮發(fā)份，大部分都被裹夾在基體原料料體內(nèi)。氮氣注氣裝置可以將氮氣以高壓、大流量形態(tài)從罐體底部強力注入，并使其強勢穿過基體原料料體向罐體上部漂移；注入的氮氣能以特有的極強吸附、粘帶技術(shù)能力和高壓、大流量形態(tài)特性，利用穿過基體原料料體過程，將料體內(nèi)含有的水蒸氣和低分子揮發(fā)份強制吸附夾帶裹攜帶出；由真空抽排氣裝置通過設置在罐蓋上的真空抽氣管抽出排入聞空。
[0019]出料裝置由基體原料出料管、輸送管道、閥門、物料進料管組成。通過輸送管道，一端與設置在罐底上的基體原料出料管相連接，一端與設置在共聚反應器罐體上的物料進料管相連接。在進行出料作業(yè)時，混合脫水釜的加熱溫度保持穩(wěn)定不變，調(diào)低攪拌混合器的轉(zhuǎn)速只做攪動助流作用；將罐體內(nèi)腔的壓力從負壓調(diào)整為較大正壓，保持對基體原料料體施加強大壓力，同時將共聚反應器罐體內(nèi)腔的壓力調(diào)整為較大負壓，使基體原料在壓差引導下從混合脫水釜罐體內(nèi)自然快速流出。
[0020]所述的高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元，是根據(jù)生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料技術(shù)性能條件要求，對基體原料和配合助劑材料組織進行高溫攪拌交聯(lián)共聚化學反應制成有機硅共聚物料體的制備技術(shù)作業(yè)過程。
[0021]本發(fā)明對基體原料和配合助劑材料進行的高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)處理，由共聚反應器專用技術(shù)裝備獨立完成。共聚反應器包括罐體、加料裝置、攪拌混合器，加熱裝置、真空抽送氣裝置、出料裝置、操縱控制裝置等作業(yè)部件。罐體由內(nèi)殼體、外殼體、罐蓋、罐底、密封法蘭盤、錐形攔料板組成；內(nèi)殼體設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，在內(nèi)殼體的內(nèi)壁上部安裝固定有錐形攔料板，錐形攔料板設計成錐體形，使用不銹鋼板制成，錐形上口安裝布置在與內(nèi)殼體上口同一平面上，錐形底口焊裝固定在內(nèi)殼體的內(nèi)壁上；外殼體也設計成圓筒形，使用碳結(jié)鋼板制成，內(nèi)壁襯有高效隔熱保溫材料，在內(nèi)、外殼體中間形成的環(huán)形空間內(nèi)，安裝布置有電加熱器件；在內(nèi)、外殼體中部按72°角分位置安裝布置有5個物料進料管。罐蓋設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過上密封法蘭盤與內(nèi)、外殼體的上口相連接，在罐蓋上安裝布置有攪拌混合器、抽送氣管。罐底設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過下密封法蘭盤與內(nèi)、外殼體的下口相連接，在罐底安裝布置有共聚物出料管。
[0022]加料裝置設計有5組，分別用于裝填基體原料和4種配合助劑單體材料?；w原料的加料裝置功能，由混合脫水釜的出料裝置承擔，基體原料的物料進料管通過物料輸送管道與混合脫水釜的出料管相連接；其他4種配合助劑單體材料的加料裝置，均由密封儲料罐、高壓管道計量泵、加料管道組成，每組的密封儲料罐，分別安裝布置在罐體旁，高壓管道計量泵安裝固定在密封儲料罐上，加料管道分別與安裝布置在罐體上相對應的物料進料管和高壓管道計量相連接。在進行加料作業(yè)時，通過采取對不同配合助劑材料設計選擇不同加料管道管徑、調(diào)節(jié)控制不同配合助劑的加料流速和加料運行時間等工程技術(shù)措施，保持與基體原料的加料作業(yè)同步，使基體原料和4種配合助劑單體材料都能同時按比例均勻連續(xù)裝填進共聚反應器罐體內(nèi)。
[0023]攪拌混合器由變頻電機、攪拌軸、齒爪型攪拌混合盤、輔助升料盤組成，通過攪拌軸安裝固定在罐蓋、罐底的中心位置上。選擇使用變頻電機做驅(qū)動動力源，可以根據(jù)不同時段交聯(lián)共聚反應作業(yè)需要，通過設置在操縱控制裝置內(nèi)的變頻器，對變頻電機的轉(zhuǎn)速進行實時在線調(diào)整。齒爪型攪拌混合盤設計有2只，安裝固定在攪拌軸上，成上、下雙層反向安裝的結(jié)構(gòu)布置形式，在每只齒爪型攪拌混合盤的盤面周邊，按15°角分位置安裝固定有攪拌混合齒爪。輔助升料盤安裝固定在2只齒爪型攪拌混合盤中間位置的攪拌軸上，在輔助升料盤的下表面按30°角分位置安裝固定有吸引提升葉片，在輔助升料盤的上表面按30°角分位置安裝固定有撥打分散葉片。在進行高溫攪拌交聯(lián)共聚作業(yè)過程中，在攪拌混合器高速旋轉(zhuǎn)和2只反向安裝齒爪型攪拌混合盤、輔助升料盤的共同作用下，驅(qū)動裝填在罐體內(nèi)的基體原料和配合助劑單體材料，沿著形成的雙向循環(huán)流動路線，進行快速連續(xù)翻滾運動，周而復始，循環(huán)往復，消除可能存在的盲區(qū)和死角，實現(xiàn)均勻攪拌混合傳質(zhì)傳熱作業(yè)。
[0024]加熱裝置由溫度調(diào)節(jié)控制器、溫度傳感器、電加加熱器件、監(jiān)測儀表、導線束組成；溫度調(diào)節(jié)控制器設置在操縱控制裝置內(nèi)，溫度傳感器安裝布置在罐體的內(nèi)腔里，電加熱器件采取分組、間隔、交錯布置形式，安裝固定在內(nèi)、外殼體中間環(huán)形空間的內(nèi)殼體外壁上，根據(jù)不同時段交聯(lián)共聚反應作業(yè)需要，通過溫度調(diào)整控制器，調(diào)整不同組別電加熱器件的開、關(guān)和加熱強度，調(diào)整改變控制對罐體內(nèi)腔中基體原料和配合助劑材料的加熱溫度。組織進行高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)作業(yè)，是一種復雜多元的化學反應過程，雖然影響因素較多，但加熱溫度是其中影響最大的決定因素。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)特點和交聯(lián)共聚化學反應的基本條件要求，通過采取以適時有效精準調(diào)整控制加熱溫度為主，配合適當調(diào)整攪拌強度、負壓壓力等工程技術(shù)手段，為基體原料與配合助劑單體材料制造出一種能實現(xiàn)深度有效、完全充分進行交聯(lián)共聚化學反應的良好作業(yè)環(huán)境。在這種作業(yè)環(huán)境中，能使二甲基硅氧烷和乙烯基硅氧烷2種基體原料形成的有機硅共聚物主鏈側(cè)基上，生成大量高密度有機官能基團，增加交聯(lián)點，提高交聯(lián)密度；能使四甲基氫氧化銨充分發(fā)揮出鍵能高、硫化反應起步快的活性特點，快速引發(fā)交聯(lián)共聚反應，將基體原料分子鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成為三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；能使二苯基硅二醇的斷鍵快速與端羥基發(fā)生縮合脫水反應，及時有效封閉端基，清除端羥基產(chǎn)生基礎，終止共聚物分子鏈的過度增長或支化交聯(lián)，有效調(diào)節(jié)控制分子量和分子量分布；能使三氧化二鐵充分發(fā)揮出極易氧化還原的技術(shù)特性，有效消除共聚物形成時產(chǎn)生的氧化自由基，阻止氧化自由基鏈增長；能使無水二氧化硅充分發(fā)揮超強吸附、填充能力，阻止各種硅氧烷分子在熱運動中擴散，抑制共聚物端羥基的鏈增長；能使基體原料和配合助劑單體材料結(jié)構(gòu)中含有的水份、揮發(fā)份、游離水、溶解水以及化學反應后新形成的氣體、游離物，都從形成的有機硅共聚物料體中分解脫出。
[0025]真空抽送氣裝置由真空抽送氣泵、抽送氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成。真空抽送氣泵安裝布置在罐體旁，通過抽送氣管道與設置在罐蓋上的抽送氣管相連接，根據(jù)不同時段的交聯(lián)共聚反應作業(yè)需要，將罐體內(nèi)腔積存的水蒸氣、揮發(fā)份、氣體、游離物不定時集中抽出，實時將清潔氣體送進罐體內(nèi)腔，保持控制罐體內(nèi)腔需要的穩(wěn)定壓力；通過排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接，將抽出的氣體排入高空。
[0026]出料裝置由共聚物出料管、輸送管道、閥門、進料噴絲管組成。通過輸送管道一端與設置在共聚反應器罐底上的共聚物出料管相連接，一端與設置在負壓脫除器上的進料噴絲管相連接。在進行共聚物料體出料作業(yè)時，采取提高共聚反應器的加熱溫度，使有機硅共聚物料體從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變成粘流態(tài)，增加流動性；降低攪拌混合器轉(zhuǎn)速，保持攪動助流作用；將共聚反應器罐體內(nèi)腔的壓力從負壓調(diào)整為較大正壓，保持對有機硅共聚物料體施加強大壓力，同時將負壓脫除器罐體內(nèi)腔的壓力調(diào)整為較大負壓等措施，使有機硅共聚物料體能在壓差引導下從共聚反應器罐體內(nèi)自然快速流出。
[0027]所述的負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元，是根據(jù)生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料技術(shù)性能條件要求，對有機硅共聚物料體內(nèi)含有的揮發(fā)份和中間產(chǎn)物進行負壓噴絲洗滌脫除的制備技術(shù)作業(yè)過程。
[0028]本發(fā)明對有機硅共聚物料體內(nèi)含有的揮發(fā)份和中間產(chǎn)物進行負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)處理，由負壓脫除器專用技術(shù)裝備獨立完成。負壓脫除器包括脫除罐、負壓分離室、真空抽送氣裝置、噴淋裝置、浸泡中和室、操縱控制裝置等作業(yè)部件。脫除罐由罐體、罐蓋、罐底、連接法蘭盤組成；罐體設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，在罐體內(nèi)利用負壓分離室底板將罐體內(nèi)腔分隔成相對獨立的兩部分，上半部分構(gòu)成負壓分離室，下半部分構(gòu)成浸泡中和室；罐體中部安裝固定有中和液噴淋管，留露在罐體外一端與噴淋裝置的中和液輸送管道相連接，留在罐體內(nèi)一端設計成喇叭口形，端口設有中和液噴淋孔，與噴淋洗滌室設有的中和液噴淋口相連接；罐蓋設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過連接法蘭盤與罐體的上口相連接，罐蓋上安裝固定有抽送氣管；罐底設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過連接法蘭盤與罐體的下口相連接，罐底上安裝固定有中和液排放回收管。
[0029]負壓分離室由罐體上半部分的獨立空間構(gòu)成，由負壓分離室底板、共聚物撥進器、錐體形攔料板、進料噴絲管組成。負壓分離室底板設計成偏心錐體形，使用不銹鋼板制成，偏心錐體形成的橢圓形上口焊裝固定在罐體的內(nèi)壁上，偏心錐體頂端形成的圓形下口做負壓分離室出料口，通過法蘭盤與噴淋洗滌室上口相連接。共聚物撥進器由電動機、傳動軸、撥進輪組成，安裝布置在負壓分離室出料口的下方，撥進輪設計成由4片圓形葉片組成，每片葉片均呈對開對應形式焊裝固定在傳動軸的軸套上，直徑與圓筒形噴淋洗滌室的內(nèi)徑相同，圓形葉片有2/3部分安裝布置在噴淋洗滌室內(nèi)，有1/3部分露出在負壓分離室出料口的上方，既能利用有機硅共聚物料體在圓形出料口上方周圍堆積，形成對負壓分離室的有效隔斷密封，保持負壓分離室的有效負壓壓力，又能在連續(xù)進行的分離脫除作業(yè)中，將脫出揮發(fā)份的有機硅共聚物料體切割成片塊狀撥送進圓筒形噴淋洗滌室內(nèi)，接受強力噴淋洗滌作業(yè)。錐體形攔料板設計成錐體形，使用不銹鋼板制成，錐體形上口安裝布置在與脫除罐罐體上口同一平面上，錐體形底口焊裝固定在罐體的內(nèi)壁上；可以在高負壓作業(yè)環(huán)境中，有效防止阻攔有機硅共聚物料體的碎粒飛沫隨揮發(fā)份飄向真空抽送氣管。進料噴絲管安裝固定在罐體上部，留露在罐體內(nèi)一端的出口上安裝固定有噴絲頭，噴絲頭設有微細星形噴絲孔，留露在罐體外一端與共聚反應器出料裝置的物料輸送管道相連接。在進行負壓噴絲分離脫除技術(shù)處理作業(yè)過程中，粘流態(tài)有機硅共聚物料體，在壓差引導下通過進料噴絲管的微細星形噴絲孔，連續(xù)不間斷以星形細絲狀物質(zhì)形態(tài)噴進負壓分離室內(nèi)；這種星形細絲狀物質(zhì)形態(tài)，會使有機硅共聚物料體的比表面積達到足夠大，促使有機硅共聚物料體內(nèi)中含有的揮發(fā)份、水蒸氣等氣體，在大比表面積和高負壓壓力共同作用下，能最大程度從有機硅共聚物料體內(nèi)分離脫出，向罐體頂端漂移匯集。
[0030]真空抽送氣裝置由真空抽送氣泵、抽送氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成；真空抽送氣泵安裝布置在罐體旁，通過抽送氣管道與設置在罐蓋上的抽送氣管相連接，根據(jù)進行負壓分離脫除技術(shù)處理作業(yè)需要，將積存在罐體頂端的揮發(fā)份、水蒸氣等氣體不定時集中抽出，實時補充新鮮空氣，保持控制負壓分離室需要的穩(wěn)定壓力；通過排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接，將抽出的氣體排入高空。
[0031]噴淋裝置由中和液存儲罐、中和液輸送管道、高壓噴淋泵組成；高壓噴淋泵與中和液存儲罐聯(lián)結(jié)成整體，安裝布置在罐體旁，通過中和液輸送管道與設置在罐體上的中和液噴淋管相連接。在中和液存儲罐內(nèi)，裝入配制的能與有機硅共聚物料體內(nèi)含有的中間產(chǎn)物發(fā)生中和化學反應后形成新物質(zhì)的中和液；本發(fā)明選擇使用四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH]做交聯(lián)催化劑，引發(fā)交聯(lián)共聚反應后，除一部分分解成為揮發(fā)份外，其余全部化合形成一種三甲胺[N(OH3)3]的中間產(chǎn)物，夾雜在有機硅共聚物料體內(nèi)；根據(jù)2N(OH3)3+H2S04……[N(OH3)3] 2H2S04化學反應理論，本發(fā)明選擇使用配制的2%濃度稀硫酸做中和液。在進行噴淋洗滌脫除技術(shù)作業(yè)過程中，通過噴淋裝置使用配制的中和液對通過圓筒形噴淋洗滌室的有機硅共聚物料體，進行強力噴淋洗滌作業(yè)；同時根據(jù)需要對浸泡中和室內(nèi)的中和液進行適時補充，使中和液液面始終保持在設置的位置高度。
[0032]浸泡中和室由罐體下半部分的獨立空間構(gòu)成，由噴淋洗滌室、共聚物提升推運器、中和液排放回收管組成；在浸泡中和室的下部裝有中和液，中和液的液面設置在提升推運器中心線與罐體中心線相交的位置上。噴淋洗滌室設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，上筒口通過法蘭盤與負壓分離室底板出料口連接固定，下筒口與推運器殼體上的進料口連接固定，圓筒上部設有中和液噴淋口與安裝固定在罐體上的中和液噴淋管相連接。共聚物提升推運器由電動機、推運器軸、螺旋推運葉片、推運器殼體、共聚物出料管口等工作部件組成；通過密封安裝墊圈以傾斜35°角的布置形式安裝固定在罐體上；推運器殼體下部設有進料口與噴淋洗滌室下筒口連接固定，推運器殼體上部設有共聚物出料口與連續(xù)擠出機的料體輸送管道相連接；推運器殼體上設有不規(guī)則排列圓孔，下部的圓孔浸沒在浸泡中和室的中和液液面以下，使進入到推運器殼體內(nèi)的有機硅共聚物料體，能得到中和液的充分浸泡中和化學反應處理，上部的圓孔露出在浸泡中和室的中和液液面以上，使推運器殼體內(nèi)有機硅聚合物料體中裹攜夾帶的中和液及浸泡中和化學反應后形成的新物質(zhì)，能在被逐步提升過程中借助傾斜角度和提升勢能，從圓孔中重新流落到中和液液體里。中和液排放回收管安裝布置在罐底上，與配置的中和液回收利用系統(tǒng)相連接，適時排放回收中和液及中和液中含有的新物質(zhì)。
[0033]所述的冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)單元，是根據(jù)生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料技術(shù)性能條件要求，對有機硅共聚物料體進行冷卻脫水連續(xù)擠出制成汽車用高溫硫化硅橡膠膠料的制備技術(shù)作業(yè)過程。
[0034]本發(fā)明對有機硅共聚物料體進行的冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)處理，選擇使用合成橡膠生產(chǎn)行業(yè)通用的單螺桿連續(xù)擠出機經(jīng)適當技術(shù)改造后獨立完成。單螺桿連續(xù)擠出機包括機座、進料裝置、擠壓脫水裝置、出料成型裝置等作業(yè)部件，以及配置的動力傳輸、循環(huán)冷卻、廢水回收處理、廢氣排放等輔助系統(tǒng)。
[0035]進料裝置由冷卻儲料罐、料體輸送管道、閥門、冷卻水循環(huán)管、螺旋送料器、送料管道組成。冷卻儲料罐，設計成圓罐形，用不銹鋼板制成，安裝固定在機座旁；在冷卻儲料罐的罐蓋上安裝布置有廢氣排放管，通過排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接；在冷卻儲料罐的罐體上部安裝布置有進料管，通過料體輸送管道與負壓脫除器中的出料管相連接；在罐體內(nèi)，安裝布置有圓環(huán)形冷卻水循環(huán)管，與配置的循環(huán)冷卻系統(tǒng)相連接；在冷卻儲料罐的罐底上，安裝布置有螺旋送料器，通過送料管道與擠壓脫水裝置的加料口相連接。
[0036]擠壓脫水裝置由殼體、支撐襯套、冷卻水循環(huán)管、擠壓腔筒、廢水收集槽、梯形變距螺桿、加料口、壓力調(diào)節(jié)器、出料口組成。殼體設計成半圓形，用碳結(jié)鋼板制成，直接安裝固定在機座上；支撐襯套設計成圓筒形，用球墨鑄鐵件加工制成，安裝布置在殼體內(nèi)，通過安裝支座固定在機座上，在支撐襯套設有的凹槽內(nèi)安裝布置有圓環(huán)形冷卻水循環(huán)管，與配置的循環(huán)冷卻系統(tǒng)相連接；擠壓腔筒設計成圓筒形，用合金鋼鍛件加工制成，安裝布置在支撐襯套圓筒內(nèi)，擠壓腔筒上設有排水孔，通過廢水收集槽與廢水回收處理系統(tǒng)相連接；梯形變距螺桿用合金鋼鍛件加工制成，安裝布置在擠壓腔筒內(nèi)；加料口用不銹鋼板制成，安裝布置在梯形變距螺桿前端的上方，與進料裝置的送料管道相連接；壓力調(diào)節(jié)器設計成圓盤形，安裝布置在梯形變距螺桿末端的軸頭上；出料口設計成長方形，用不銹鋼板制成，安裝布置在壓力調(diào)節(jié)器正下方，直接與出料成型裝置的布料箱相連接。
[0037]出料成型裝置由布料箱、輸料盤、輥壓成型裝置、切割器組成。布料箱設計成長方形扁箱式結(jié)構(gòu)，用不銹板制成，安裝固定在擠壓脫水裝置的下方，上口與擠壓脫水裝置的出料口相連接，下口直接對向輸料盤的盤面；輸料盤設計成長盤形結(jié)構(gòu)，按膠料成品要求的寬度和膠料料體碾壓成型前松散厚度設計計算結(jié)構(gòu)尺寸，用不銹鋼板制成，安裝布置在布料箱的下方，前端盤面邊沿直接對向布料箱的下口，后端盤面出口直接對向輥壓成型裝置的輸料底板，采用搖臂偏心輪驅(qū)動機構(gòu)，將膠料料體以振動推進形式直接輸送到輥壓成型裝置的輸料底板上；輥壓成型裝置布置在布料箱下方，安裝固定在機座上，采用多輥連續(xù)碾壓成型結(jié)構(gòu)形式，利用碾輥與輸料底板間的不同間隙，將膠料料體連續(xù)碾壓制成符合膠料成品寬度、厚度、密度要求的膠料料帶；切割器安裝布置在輥壓成型裝置的出料端，通過調(diào)整切割刀運行頻率，將膠料料帶按膠料成品的長度要求割開，制成汽車用高溫硫化硅橡膠膠料制品。
[0038]本發(fā)明具有的優(yōu)點及達到的效果:
1、本發(fā)明研究設置組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元，選擇使用的基體原料和配合助劑材料，經(jīng)過了嚴格的科學匹配優(yōu)化選擇，所有單體材料都具有功能特性明確突出、交聯(lián)共聚協(xié)調(diào)合理、化學反應完全充分等技術(shù)特性，能使汽車用高溫硫化硅橡膠膠料具有分子量和分子量分布適度、揮發(fā)份含量較低、共聚物端羥基數(shù)量較少等材質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，用其制成汽車用硅橡膠制件具有優(yōu)異的機械物理性能、穩(wěn)定的高溫使用壽命、可靠的質(zhì)量技術(shù)保障、良好的工藝加工條件；硅橡膠膠料生產(chǎn)企業(yè)能取得提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少物料損耗、縮短硫化時間、節(jié)約能源消耗、降低成本費用等多重效益。
[0039]2、本發(fā)明研究設置均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)單元，應用技術(shù)預處理理論，采用低溫加熱、低強度攪拌、真空負壓作業(yè)、氮氣強制夾帶等工程技術(shù)手段，能一次性獨立完成對基體原料進行物理性均質(zhì)混合、脫除過量水份、分離低分子揮發(fā)份等技術(shù)預處理作業(yè)，取得了精準化學反應條件、消減不利影響因素、提高技術(shù)作業(yè)質(zhì)量等多重效果。
[0040]3、本發(fā)明研究設置高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元，采用同時按比例均勻加料、強力高溫攪拌混合、密封負壓作業(yè)環(huán)境等工程技術(shù)手段，通過精準調(diào)整控制加熱溫度、攪拌強度、負壓壓力等運行技術(shù)參數(shù)，為基體原料與配合助劑材料進行高溫攪拌交聯(lián)共聚化學反應制造出一種良好反應條件，具有傳質(zhì)傳熱均勻可靠、化學反應完全充分、運行參數(shù)先進科學、操縱控制方便有效等突出特點，取得了確保技術(shù)作業(yè)質(zhì)量、減少技術(shù)裝備數(shù)量、降低能源消耗、提高生產(chǎn)效率等多重效益。
[0041]4、本發(fā)明研究設置負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元，采用噴絲加料、負壓分離、噴淋洗滌、浸泡中和、提升脫除等工程技術(shù)手段，增大了有機硅共聚物料體的比表面積、增強了揮發(fā)份析出分離能力、提高了中間產(chǎn)物中和反應和脫除效果，具有技術(shù)先進成熟、設備結(jié)構(gòu)合理、作業(yè)充分有效、控制方便容易等突出特點，為人工合成硅橡膠【技術(shù)領域】進行分離脫除技術(shù)作業(yè)，提供一種可供參考借鑒的成功技術(shù)案例。
[0042]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1:汽車用高溫硫化硅膠膠料制備技術(shù)路線示意圖。
[0043]附圖2:混合脫水釜結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0044]附圖3:共聚反應器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0045]附圖4:負壓脫除器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0046]附圖1?4中引出的標號名稱為:I 一組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元；II一均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)單元；111 一高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元；IV —負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元；V—冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)單元。I一基體原料出料管；2—罐底；3—下密封法蘭盤；4一基體原料進料管；5 —內(nèi)殼體；6—上密封法蘭盤；7—罐蓋；8—真空抽氣管；9一攬拌混合器；10—外殼體；11—攬拌軸；12—輔助升料盤；13—齒爪型攬拌混合盤；14一電加熱器件；15—氮氣加注管；16—共聚物出料管；17—罐底；18—下密封法蘭盤；19一物料進料管；20 —內(nèi)殼體；21—上密封法蘭盤；22—罐蓋；23—攪拌混合器；24—抽送氣管；25—錐形攔料板；26—外殼體；27—攪拌軸；28—輔助升料盤；29—齒爪型攪拌混合盤；30—電加熱器件；31—共聚物提升推運器；32—密封安裝墊圈；33—噴淋洗滌室；34—中和液噴淋管；35—共聚物撥進器；36—負壓分離室底板；37—負壓分離室；38—罐蓋；39—抽送氣管；40—錐體形攔料板；41 一進料噴絲管；42—共聚物出料口 ；43—罐體；44一浸飽中和室；45—罐底；46—連接法蘭盤；47—中和液排放回收管。

【具體實施方式】
[0047]制備技術(shù)及專用技術(shù)裝備結(jié)構(gòu)布置【具體實施方式】
如附圖1所示，本發(fā)明通過采取設置組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元(I )，選擇使用由二甲基娃氧燒、乙稀基娃氧燒2種聞分子化工單體材料組成基體原料體系，由四甲基氧氧化按做交聯(lián)催化劑、二苯基娃二醇做封端調(diào)節(jié)劑、三氧化二鐵做耐熱配合劑、無水二氧化娃做補強劑組成配合助劑體系；確定各組料組份的配比份額按質(zhì)量分數(shù)計:基體原料體系【100】份，其中:二甲基硅氧烷【74?72】份，乙烯基硅氧烷【26?28】份；配合助劑體系【12】份，其中:四甲基氫氧化銨【2.8?3.2】份，二苯基硅二醇【3.0?3.4】份，三氧化二鐵【4.4?
4.0】份，無水二氧化硅【1.8?1.4】份；設置均置混合精餾脫水技術(shù)單元(II)，使用混合脫水釜專用技術(shù)裝備，獨立完成對基體原料進行均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)處理作業(yè)；設置高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元(III)，使用共聚反應器專用技術(shù)裝備，獨立完成對基體原料與配合助劑進行高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)處理作業(yè)；設置負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元(IV)，使用負壓脫除器專用技術(shù)裝備，獨立完成對有機硅共聚物料體中含有的揮發(fā)份和中間產(chǎn)物進行負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)處理作業(yè)；設置冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)單元(V)，使單螺桿連續(xù)擠出機專用技術(shù)裝備，獨立完成對有機硅共聚物料體進行冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)處理作業(yè)；形成汽車用高溫硫化硅橡膠膠料制備創(chuàng)新技術(shù)，生產(chǎn)制造出汽車用高溫硫化硅橡膠膠料。
[0048]如附圖2所示，所述的均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)單元(II )，對2種基體原料進行均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)處理，由混合脫水釜專用技術(shù)裝備獨立完成?；旌厦撍晒摅w、加料裝置、攪拌混合器(9)、加熱裝置、真空抽排氣裝置、氮氣注氣裝置、出料裝置、操縱控制裝置等主要作業(yè)部件組成；罐體由內(nèi)殼體(5)、外殼體(10)、罐蓋(7)、罐底(2)、密封法蘭盤(3、6)組成。內(nèi)殼體(5)設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，外殼體(10)也設計成圓筒形，使用碳結(jié)鋼板制成，內(nèi)壁襯有高效隔熱保溫材料；在內(nèi)、外殼體(5、10)中間形成的環(huán)形空間內(nèi)安裝布置有電加熱器件(14)，在內(nèi)、外殼體(5、10)中部按對稱位置安裝布置2個基體原料進料管(4)。罐蓋(7 )設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過上密封法蘭盤(6 )與內(nèi)、外殼體(5、10)的上口相連接；在罐蓋(7)上安裝布置有攪拌混合器(9)、真空抽氣管(8)。罐底(2)設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過下密封法蘭盤(3)與內(nèi)、外殼體(5、10)的下口相連接；在罐底(2)上安裝布置有基體原料出料管(I)、氮氣加注管(15)。
[0049]加料裝置設計有2組，分別用于裝填二甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷2種基體原料，每組加料裝置均由密封儲料罐、高壓管道計量泵、加料管道組成。2座密封儲料罐，分別安裝固定在罐體旁，高壓管道計量泵安裝固定在密封儲料罐上，由加料管道分別與罐體上相對應的基體原料進料管(4)和高壓管道計量泵相連接。
[0050]攪拌混合器(9)由變頻電機、攪拌軸(11)、齒爪型攪拌混合盤(13)、輔助升料盤(12)組成，通過攪拌軸(11)安裝固定在罐蓋(7)、罐底(2)的中心位置上。選擇使用變頻電機做攪拌混合器(9)的驅(qū)動動力源；齒爪型攪拌混合盤(13)設計有2只，安裝固定在攪拌軸(11)上，成上、下雙層反向安裝的結(jié)構(gòu)布置形式，在每只齒爪型攪拌混合盤(13)的盤面周邊，按15°角分位置安裝固定有攪拌混合齒爪。輔助升料盤(12)安裝固定在2只齒爪型攪拌混合盤(13)中間位置的攪拌軸(11)上，在輔助升料盤(12)的下表面按30°角分位置安裝固定有吸引提升葉片，在輔助升料盤(12)的上表面按30°角分位置安裝固定有撥打分散葉片。
[0051]加熱裝置由溫度調(diào)整控制器、溫度傳感器、電加熱器件(14)、監(jiān)測儀表、導線束組成。溫度調(diào)整控制器設置在操縱控制裝置內(nèi)，溫度傳感器安裝布置在罐體的內(nèi)腔里，電加熱器件(14)采取分組、間隔、交錯布置形式，安裝固定在內(nèi)、外殼體(5、10)中間環(huán)形空間的內(nèi)殼體(5)外壁上。
[0052]真空抽排氣裝置由真空抽氣泵、抽氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成。真空抽氣泵安裝布置在罐體旁；通過抽氣管道與設置在罐蓋(7)上的真空抽氣管(8)相連接，通過排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接。
[0053]氮氣注氣裝置由氮氣儲氣罐、氮氣注氣泵、注氣管道、監(jiān)測儀表組成。氮氣儲氣罐和氮氣注氣泵組裝成整體，安裝布置在罐體旁，通過注氣管道與設置在罐底(2)上的氮氣注氣管(15)相連接。
[0054]出料裝置由基體原料出料管(I)、輸送管道、閥門、物料進料管(19)組成。通過輸送管道，一端與設置在罐底(2)上的基體原料出料管(I)相連接，一端與設置在共聚反應器罐體上的物料進料管(19)相連接。
[0055]如附圖3所示，所述的高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元(III)，對基體原料與配合助劑材料進行的高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)處理，由共聚反應器專用技術(shù)裝備獨立完成。共聚反應器由罐體、加料裝置、攪拌混合器(23)，加熱裝置、真空抽送氣裝置、出料裝置、操縱控制裝置等主要作業(yè)部件組成；罐體由內(nèi)殼體(20)、外殼體(26)、罐蓋(22)、罐底(17)、密封法蘭盤(18、21)、錐形攔料板(25 )組成。內(nèi)殼體(20 )設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，在內(nèi)殼體(20)的內(nèi)壁上部安裝固定有錐形攔料板(25)，錐形攔料板(25)設計成錐體形，使用不銹鋼板制成，錐形上口安裝布置在與內(nèi)殼體(20)上口同一平面上，錐形底口焊裝固定在內(nèi)殼體(20)的內(nèi)壁上，外殼體(26)也設計成圓筒形，使用碳結(jié)鋼板制成，內(nèi)壁襯有高效隔熱保溫材料；在內(nèi)、夕卜殼體(20、26)中間形成的環(huán)形空間內(nèi)安裝布置有電加熱器件,在內(nèi)、夕卜殼體(20、26)中部按72°角分位置安裝布置有5個物料進料管(19)。罐蓋(22)設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過上密封法蘭盤(21)與內(nèi)、外殼體(20、26)的上口相連接，在罐蓋(22)上安裝布置有攪拌混合器(23)、抽送氣管(24)。罐底(17)設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過下密封法蘭盤(18)與內(nèi)、外殼體(20、26)的下口相連接，在罐底(17)安裝布置有共聚物出料管(16)。
[0056]加料裝置設計有5組，分別用于裝填基體原料和4種配合助劑單體材料。其中，基體原料的加料裝置功能由混合脫水釜出料裝置承擔，基體原料的物料進料管(19);通過混合脫水釜出料裝置的輸送管道與基體原料出料管(I)相連接；其他4種配合助劑單體材料的加料裝置，均由密封儲料罐、高壓管道計量泵、加料管道組成，每組的密封儲料罐分別安裝布置在罐體旁，高壓管道計量泵安裝固定在密封儲料罐上，加料管道分別與安裝布置在罐體上相對應的物料進料管(19)和高壓管道計量相連接。
[0057]攪拌混合器(23)由變頻電機、攪拌軸(27)、齒爪型攪拌混合盤(29)、輔助升料盤
(28)組成，通過攪拌軸(27)安裝固定在罐蓋(22)、罐底(17)的中心位置上。選擇使用變頻電機做攪拌混合器的(23)驅(qū)動動力源；齒爪型攪拌混合盤(29)設計有2只，安裝固定在攪拌軸(27)上，成上、下雙層反向安裝的結(jié)構(gòu)布置形式，在每只齒爪型攪拌混合盤(29)的盤面周邊，按15°角分位置安裝固定有攪拌混合齒爪。輔助升料盤(28)安裝固定在2只齒爪型攪拌混合盤(29)中間位置的攪拌軸(27)上，在輔助升料盤(28)的下表面按30°角分位置安裝固定有吸引提升葉片，在輔助升料盤(28)的上表面按30°角分位置安裝固定有撥打分散葉片。
[0058]加熱裝置由溫度調(diào)節(jié)控制器、溫度傳感器、電加加熱器件(30)、監(jiān)測儀表、導線束組成；溫度調(diào)節(jié)控制器設置在操縱控制裝置內(nèi)，溫度傳感器安裝布置在罐體內(nèi)腔里，電加熱器件(30)采取分組、間隔、交錯布置形式，安裝固定在內(nèi)、外殼體(20、26)中間環(huán)形空間的內(nèi)殼體(20)外壁上。
[0059]真空抽送氣裝置由真空抽送氣泵、抽送氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成；真空抽送氣泵安裝布置在罐體旁，抽送氣管道與設置在罐蓋(22)上的抽送氣管(24)相連接，排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接。
[0060]出料裝置由共聚物出料管(16)、輸送管道、閥門、進料噴絲管(41)組成；輸送管道，一端與設置在罐底(17)上的共聚物出料管(16)相連接，一端與設置在負壓脫除器罐體(43 )上的進料噴絲管(41)相連接。
[0061]如附圖4所示，所述的負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元(IV)，對有機硅共聚物料體內(nèi)含有揮發(fā)份和中間產(chǎn)物進行的負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)處理，由負壓脫除器專用技術(shù)裝備獨立完成。負壓脫除器由脫除罐、負壓分離室(37)、真空抽送氣裝置、噴淋裝置、浸泡中和室
(44)、操縱控制裝置等主要作業(yè)部件組成。脫除罐由罐體(43)、罐蓋(38)、罐底(45)、連接法蘭盤(46)組成；罐體(43)設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，在罐體(43)內(nèi)利用負壓分離室底板(36)將罐體內(nèi)腔分隔成相對獨立的兩部分，上半部分構(gòu)成負壓分離室(37)，下半部分構(gòu)成浸泡中和室(44);罐體(43)中部安裝固定有中和液噴淋管(34)，留露在罐體(43)外一端與噴淋裝置的中和液輸送管道相連接，留在罐體(43)內(nèi)的一端設計成喇叭口形，端口設有中和液噴淋孔與噴淋洗滌室(33)設有的中和液噴淋口相連接；罐蓋(38)設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過連接法蘭盤(46)與罐體(43)的上口相連接，罐蓋(38)上安裝固定有抽送氣管(39);罐底(45)設計成穹底形，，使用不銹鋼板制成，通過連接法蘭盤
(46)與罐體(43)的下口相連接，在罐底(45)上安裝固定有中和液排放回收管(47)。
[0062]負壓分離室(37)由脫除罐罐體(43)的上半部分獨立空間構(gòu)成，由負壓分離室底板(36)、共聚物撥進器(35)、錐體形攔料板(40)、進料噴絲管(41)組成；負壓分離室底板
(36)設計成偏心錐體形，使用不銹鋼板制成，偏心錐體形成的橢圓形上口焊裝固定在罐體
(43)的內(nèi)壁上，偏心錐體頂端形成的圓形下口做負壓分離室出料口，通過法蘭盤與噴淋洗滌室(33)上口相連接；共聚物撥進器(35)由電動機、傳動軸、撥進輪組成，安裝布置在負壓分離室出料口的下方，撥進輪設計成由4片圓形葉片組成，每片葉片均呈對開對應形式焊裝固定在傳動軸的軸套上，圓形葉片有2/3部分安裝布置在噴淋洗滌室(33)內(nèi)，有1/3部分露出在負壓分離室出料口的上方；錐體形攔料板(40)設計成錐體形，使用不銹鋼板制成，錐體形上口安裝布置在與罐體(43)上口同一平面上，錐體形底口直接焊裝固定在罐體
(43)的內(nèi)壁上；進料噴絲管(41)安裝固定在罐體(43)的上部，留在罐體(43)內(nèi)一端的出口上安裝固定有噴絲頭，噴絲頭上設有微細星形噴絲孔，留露在罐體(43)外一端與共聚反應器出料裝置的物料輸送管道相連接。
[0063]真空抽送氣裝置由真空抽送氣泵、抽送氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成；真空抽送氣泵安裝布置在罐體(43)旁，抽送氣管道與設置在罐蓋(38)上的抽送氣管(39)相連接，排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接。
[0064]噴淋裝置由中和液存儲罐、中和液輸送管道、高壓噴淋泵組成；高壓噴淋泵與中和液存儲罐聯(lián)結(jié)成整體，安裝布置在罐體(43)旁，中和液輸送管道與設置在罐體(43)上的中和液噴淋管(34)相連接。
[0065]浸泡中和室(44)由脫除罐罐體(43)的下半部分獨立空間構(gòu)成，由噴淋洗滌室
(33)、共聚物提升推運器(31)、中和液排放回收管(47)組成；噴淋洗滌室(33)設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，上筒口通過法蘭盤與負壓分離室出料口連接固定，下筒口與推運器殼體上設置的進料口連接固定，圓筒上部設有中和液噴淋口與安裝固定在罐體(43)中部的中和液噴淋管(34)連接固定；共聚物提升推運器(31)由電動機、推運器軸、螺旋推運葉片、推運器殼體、共聚物出料口(42)等工作部件組成，通過密封安裝墊圈(32)以傾斜35 °角的布置形式安裝固定在罐體(43)上；推運器殼體下部設有進料口與噴淋洗滌室(33)的下筒口相連接，推運器殼體上部設有共聚物出料口(42)，通過料體輸送管道與連續(xù)擠出機冷卻儲料罐的進料管相連接；在推運器殼體上設有不規(guī)則排列的圓孔，推運器殼體下部的圓孔浸沒在浸泡中和室(44)的中和液液面以下，推運器殼體上部的圓孔露出在浸泡中和室
(44)的中和液液面以上；中和液排放回收管(47)安裝布置在罐底(45)上，與配置的中和液回收利用系統(tǒng)相連接。
[0066]如附圖1所示，所述的冷卻脫水連擠出技術(shù)單元(V )，對有機硅共聚物料體進行的冷卻脫水連續(xù)擠出的技術(shù)處理，選擇使用合成硅橡膠行業(yè)通用的單螺桿連續(xù)擠出機經(jīng)適當技術(shù)改造后獨立完成。單螺桿連續(xù)擠出機由機座、進料裝置、擠壓脫水裝置、出料成型裝置等主要作業(yè)部件，以及配置的動力傳輸、循環(huán)冷卻、廢水回收處理、廢氣排放等輔助系統(tǒng)組成。
[0067]進料裝置由冷卻儲料罐、料體輸送管道、閥門冷卻水循環(huán)管、螺旋送料器、送料管道組成；冷卻儲料罐，設計成圓罐形，用不銹鋼板制成，安裝固定在機座旁；在冷卻儲料罐的罐蓋上安裝布置有廢氣排放管，通過排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接；在冷卻儲料罐的罐體上部安裝布置有進料管，通過料體輸送管道與負壓脫除器中共聚物提升推運器(31)上的出料口(42)相連接；在冷卻儲料罐的罐體內(nèi)安裝布置有圓環(huán)形冷卻水循環(huán)管，與配置的循環(huán)冷卻系統(tǒng)相連接；在冷卻儲料罐的罐底上，安裝布置有螺旋送料器，通過送料管道與擠壓脫水裝置上的加料口相連接。
[0068]擠壓脫水裝置由殼體、支撐襯套、冷卻水循環(huán)管、擠壓腔筒、廢水收集槽、梯形變距螺桿、加料口、壓力調(diào)節(jié)器、出料口組成。殼體設計成半圓形，用碳結(jié)鋼板制成，安裝固定在機座上；支撐襯套設計成圓筒形，用球墨鑄鐵件加工制成，安裝布置在殼體內(nèi)，通過安裝支座安裝固定在機座上，在支撐襯套設有的凹槽內(nèi)安裝布置有圓環(huán)形冷卻水循環(huán)管，與配置的循環(huán)冷卻系統(tǒng)相連接；擠壓腔筒設計成圓筒形，用合金鋼鍛件加工制成，安裝布置在支撐襯套圓筒內(nèi)，擠壓腔筒上設有排水孔，通過廢水收集槽與廢水回收處理系統(tǒng)相連接；梯形變距螺桿用合金鋼鍛件加工制成，安裝布置在擠壓腔筒內(nèi)；加料口用不銹鋼板制成，安裝布置在梯形變距螺桿前端的上方，與進料裝置的送料管道相連接；壓力調(diào)節(jié)器設計成圓盤形，安裝布置在梯形變距螺桿末端的軸頭上；出料口設計成長方形，用不銹鋼板制成，安裝布置在壓力調(diào)節(jié)器正下方，直接與出料成型裝置的布料箱相連接。
[0069]出料成型裝置由布料箱、輸料盤、輥壓成型裝置、切割器組成。布料箱設計成長方形扁箱式結(jié)構(gòu)，用不銹板制成，安裝固定在擠壓脫水裝置的下方，上口與擠壓脫水裝置的出料口相連接，下口直接對向輸料盤的盤面；輸料盤設計成長盤形結(jié)構(gòu)，按膠料成品要求的寬度和膠料料體碾壓成型前松散厚度設計計算結(jié)構(gòu)尺寸，用不銹鋼板制成，安裝布置在布料箱的下方，前端盤面邊沿直接對向布料箱的下口，后端盤面出口直接對向輥壓成型裝置的輸料底板，采用搖臂偏心輪驅(qū)動機構(gòu)將膠料料體以振動推進形式，連續(xù)不間斷輸送到輥壓成型裝置的輸料底板上；輥壓成型裝置布置在布料箱下方，安裝固定在機座上，采用多輥連續(xù)碾壓成型結(jié)構(gòu)形式，利用碾輥與輸料底板間的不同間隙，將膠料料體連續(xù)碾壓制成符合成品膠料寬度、厚度、密度要求的膠料料帶；切割器安裝布置在輥壓成型裝置的出料端，通過調(diào)整切割刀運行頻率，將膠料料帶按膠料成品的長度要求割開，制成汽車用高溫硫化硅橡膠膠料。
[0070]技術(shù)作業(yè)運行【具體實施方式】:
本發(fā)明研究設計的汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)，通過設置的組料結(jié)構(gòu)成份配比、均質(zhì)混合精餾脫水、高溫攪拌交聯(lián)共聚、負壓噴絲洗滌脫除、冷卻脫水連續(xù)擠出等技術(shù)單元實現(xiàn)，各技術(shù)單元的技術(shù)作業(yè)運行【具體實施方式】是:
組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元
——根據(jù)生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料生產(chǎn)工藝文件對組料結(jié)構(gòu)成份配比的具體技術(shù)條件規(guī)定，按生產(chǎn)作業(yè)計劃安排要求，組織準備充足的符合成份、純度、等級等技術(shù)標準條件要求的所有基體原料、配合助劑單體材料。
[0071]均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)單元
——根據(jù)生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料生產(chǎn)工藝文件對基體原料批次生產(chǎn)組料結(jié)構(gòu)成份配比規(guī)定，按配置使用的混合脫水釜有效容積< 58%裝填率，充分考慮制備過程中消耗、分解、脫除等因素，精確計算出2種基體原料本批次生產(chǎn)應投料的具體重量。通過配置的電子自動稱重器，分別進行稱重計量后，裝入各自的密封儲料罐內(nèi)。
[0072]——啟動真空抽排氣裝置,抽出混合脫水釜罐體內(nèi)腔的空氣,待罐體內(nèi)腔壓力達到-0.3Mpa時啟動氮氣注氣裝置，向混合脫水釜罐體內(nèi)腔注入氮氣，待罐體內(nèi)腔氮氣注氣量達到> 0.2m3/m3濃度后，關(guān)閉真空抽排氣裝置和氮氣注氣裝置；隨即啟動加熱裝置。將混合脫水釜罐體內(nèi)腔預熱加溫到40?45°C。
[0073]——混合脫水釜罐體內(nèi)腔達到預熱溫度后，同時啟動2組加料裝置和攪拌混合器
(9)，開始進行加料作業(yè)。在加料作業(yè)過程中，罐體內(nèi)腔的壓力始終保持控制在> -0.3Mpa，加熱溫度始終保持控制在40?45°C，攪拌混合器(9)轉(zhuǎn)速始終保持控制在> 70r/min, 2種基體原料的加料流速始終保持控制在< 70mm/min ;使2種基體原料能同時按比例均勻連續(xù)裝填進混合反應爸內(nèi)。
[0074]—完成全部基體原料加料作業(yè)后，立即關(guān)閉2組加料裝置，同時調(diào)整加熱裝置，將混合脫水釜罐體內(nèi)腔的加熱溫度提升到68?70°C ;待罐體內(nèi)腔加熱溫度達到要求溫度后，重新啟動氮氣注氣裝置，調(diào)整罐體內(nèi)腔壓力和攪拌強度，開始進行均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)預處理作業(yè)。在技術(shù)預處理作業(yè)過程中，加熱溫度始終保持控制在68?70°C，攪拌混合器(9)轉(zhuǎn)速始終保持控制在> 60r/min ;氮氣注氣裝置與真空抽排氣裝置協(xié)調(diào)配合，不定時集中抽出罐體內(nèi)腔積存的水蒸氣、揮發(fā)份，注入新鮮空氣，保持控制氮氣注入流量彡0.08m3/min,保持控制罐體內(nèi)腔壓力彡-0.5Mpa,全部技術(shù)預處理作業(yè)時間控制在^ 150min 結(jié)束。
[0075]——完成技術(shù)預處理作業(yè)后，立即關(guān)閉氮氣注氣裝置，同時調(diào)整罐體內(nèi)腔壓力和攪拌強度，啟動出料裝置開始進行出料作業(yè)。在進行出料作業(yè)過程中，攪拌混合器(9)的轉(zhuǎn)速保持控制在彡40r/min，罐體內(nèi)腔壓力從負壓調(diào)整為正壓并保持控制在彡0.3 Mpa，加熱溫度保持控制在68?70°C;同時，將共聚反應器罐體內(nèi)腔的壓力調(diào)整到> -0.8Mpa，全部出料作業(yè)時間控制在< 80min內(nèi)結(jié)束。
[0076]高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元
——根據(jù)預熱加溫所需時間，提前啟動真空抽送氣裝置，抽出共聚反應器罐體內(nèi)腔的空氣，待罐內(nèi)壓力達到<-0.3Mpa時關(guān)閉真空抽送氣裝置。隨即啟動加熱裝置，將共聚反應器罐體內(nèi)腔預熱加溫到68?70°C。在啟動混合脫水釜出料裝置前，再次啟動真空抽送氣裝置，將共聚反應器罐體內(nèi)腔壓力調(diào)整到彡-0.SMpa0
[0077]——啟動混合脫水釜出料裝置，同時啟動4種配合助劑單體材料的加料裝置和攪拌混合器(23)，開始進行加料作業(yè)。在進行加料作業(yè)過程中，加熱溫度保持控制在68?70°C，攪拌混合器(23)轉(zhuǎn)速保持控制在> 70r/min，罐體內(nèi)腔壓力保持控制在> -0.8Mpa，使基體原料和4種配合助劑單體材料能同時按比例均勻連續(xù)裝填進共聚反應器罐體內(nèi)；全部加料作業(yè)時間控制在< 80min內(nèi)完成。
[0078]——根據(jù)加熱升溫所需時間，在加料作業(yè)結(jié)束前提升加熱溫度，使加料作業(yè)完成時罐體內(nèi)的加熱溫度達到88?90°C。完成加料作業(yè)后立即同時關(guān)閉5組加料裝置，同時調(diào)整攪拌混合器(23)轉(zhuǎn)速和罐體內(nèi)腔壓力，開始進行第一階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)。在進行第一階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)過程中，加熱溫度始終保持控制在88?90°C，攪拌混合器(23)轉(zhuǎn)速保持控制在> 90r/min，運行的真空抽送氣裝置將罐體內(nèi)積存的氣體不定時集中排除，將新鮮空氣送進罐體內(nèi)，始終保持控制罐體內(nèi)壓力在> -0.5Mpa ;第一階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)時間控制在360 min內(nèi)結(jié)束。
[0079]——根據(jù)加熱升溫所需時間，在第一階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)結(jié)束前再一次提升加熱溫度，使第一階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)結(jié)束時罐體內(nèi)的加熱溫度達到115?120°C ;完成第一階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)后，立即調(diào)整攪拌混合器(23)轉(zhuǎn)速，開始進第二階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)。在進行第二階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)過程中，加熱溫度始終保持控制在115?120°C，攪拌混合器(23)轉(zhuǎn)速始終控制穩(wěn)定在> 110r/min，運行的真空抽排氣裝置將罐內(nèi)積存的氣體不定時集中排除，將新鮮空氣送進罐體內(nèi)，始終保持控制罐體內(nèi)腔壓力在> -0.5Mpa ;第二階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)時間控制在ISOmin內(nèi)結(jié)束。
[0080]——根據(jù)加熱升溫所需時間，在第二階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)結(jié)束前再一次提升加熱溫度，使第二階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)結(jié)束時罐體內(nèi)的加熱溫度達到155?160°C，將已形成的有機硅共聚物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變成粘流態(tài)。完成第二階段交聯(lián)共聚化學反應作業(yè)后立即啟動出料裝置，同時調(diào)整攪拌混合器(23)轉(zhuǎn)速、罐體內(nèi)腔壓力等運行參數(shù)，開始進行出料作業(yè)。在進行出料作業(yè)過程中，加熱溫度始終保持控制在155?160°C，攪拌混合器(23)轉(zhuǎn)速始終保持控制在< 40r/min，罐體內(nèi)腔的壓力從負壓調(diào)整為正壓并始終保持控制在彡0.5Mpa，與此同時將負壓脫除器中負壓分離室(37)的壓力調(diào)整到彡-0.SMpa ;全部出料作業(yè)時間控制在180min內(nèi)結(jié)束。
[0081]負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元
——根據(jù)負壓脫除器中浸泡中和室(44)的中和液設計容積，充分考慮進行噴淋洗滌脫除作業(yè)過程中的消耗、排放回收等因素，按生產(chǎn)工藝文件規(guī)定的中和液配制技術(shù)方法，制成足夠數(shù)量的2%濃度的稀硫酸中和液，裝入中和液存儲罐內(nèi)。
[0082]——根據(jù)加注中和液和完成真空抽氣作業(yè)所需時間，在共聚反應器開始出料作業(yè)前，啟動噴淋裝置向浸泡中和室(44)加注中和液，待中和液液面達到共聚物提升推運器
(31)中心線與脫除罐罐體(43)中心線相交的位置時，關(guān)閉噴淋裝置。隨即啟動真空抽送器裝置，抽出負壓分離室(37)內(nèi)的空氣，使負壓分離室(37)的壓力達到彡-0.SMpa0
[0083]—啟動共聚反應器出料裝置，使共聚反應器內(nèi)已制成的粘流態(tài)有機硅共聚物料體，經(jīng)進料噴絲管(41)以星形細絲狀物質(zhì)形態(tài)噴進負壓分離室(37)內(nèi)，接受分離脫除技術(shù)處理作業(yè)。在進行分離脫除作業(yè)過程中，粘液態(tài)有機硅共聚料體始終以星形細絲狀物質(zhì)形態(tài)連續(xù)不斷噴進負壓分離室(37)內(nèi)，星形細絲狀物質(zhì)形態(tài)會使有機硅共聚物料體比表面積足夠大，能促使料體內(nèi)含有的揮發(fā)份、水份在大比表面積和大負壓壓力共同作用下，從有機硅共聚物料體內(nèi)以氣體形態(tài)析出分離脫出，向罐頂方向漂移；運行的真空抽送氣裝置不定時集中將負壓分離室(37)內(nèi)積存的揮發(fā)份、水蒸氣等氣體抽出，通過配置的排放筒直接排入高空；同時適時加注新鮮空氣，使負壓分離室內(nèi)(37)壓力始終保持控制在> -0.8Mpa。
[0084]—分離脫除揮發(fā)份、水份后的有機硅共聚物料體，自然沉降堆積在負壓分離室出料口的錐形體內(nèi)。待堆積厚度超過共聚物撥進器(35)撥進葉片的高度以后，啟動共聚物撥進器(35)，將有機硅共聚物料體切割成片塊狀撥進噴淋洗滌室(33)內(nèi)；與此同時啟動噴淋裝置、共聚物提升推運器(31)，使有機硅共聚物料體依次接受噴淋洗滌、浸泡中和、提升脫除等連續(xù)進行的中和化學反應脫除技術(shù)處理作業(yè)。在進行中和脫除作業(yè)過程中，適時啟動配置的中和液回收利用系統(tǒng)，打開中和液排放回收管(47)，將浸泡中和室(44)內(nèi)的中和液和中和脫除反應形成的新物質(zhì)，進行回收、分離、再利用處理；同時通過噴淋裝置，保持浸泡中和室(44)內(nèi)的中和液液面的位置高度。
[0085]——完成負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)處理的有機硅共聚物料體，運行到共聚物提升推運器(31)的共聚物出料口(42)時，啟動單螺桿連續(xù)擠出機，開始進行出料作業(yè)。
[0086]冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)單元
——在負壓脫除器開始進行出料作業(yè)前，啟動單螺桿連續(xù)擠出機的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，使冷卻儲料罐罐體內(nèi)的冷卻水循環(huán)管內(nèi)充滿冷卻水，形成一種良好的冷卻降溫環(huán)境；在開始進行負壓脫除器出料作業(yè)的同時，開啟料體輸送管道閥門，將仍有較高溫度、含有較多水份的有機硅共聚物料體引進冷卻儲料罐罐體內(nèi)，接受過渡性存儲和冷卻降溫處理。
[0087]——適時啟動廢氣排出系統(tǒng)，將有機硅共聚物料體在冷卻降溫過程中產(chǎn)生的水蒸氣，通過罐蓋上設有的廢氣排放管，不定時集中送進符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒內(nèi)排入聞空。
[0088]——在冷卻儲料罐罐體內(nèi)存儲的有機硅共聚物料體積累到一定數(shù)量后，適時啟動螺旋送料器，通過擠壓脫水裝置設有的加料口，將有機硅共聚物料體直接均勻連續(xù)裝填到梯形變距螺桿上。
[0089]—啟動螺旋送料器的同時，啟動擠壓脫水裝置和配置的冷卻循環(huán)系統(tǒng)、廢水回收處理系統(tǒng)，開始進行擠壓脫水作業(yè)。在進行擠壓脫水作業(yè)過程中，利用梯形變距螺桿特殊設計的梯形螺紋和逐漸變小螺距的旋轉(zhuǎn)推進作用，對有機硅共聚物料體進行逐漸擠壓脫水、壓縮固化技術(shù)處理作業(yè)，強力壓縮擠出料體內(nèi)含有水的份；通過調(diào)整壓力調(diào)節(jié)器與梯形變距螺桿頂端螺紋距離，改變對有機硅共聚物料體壓力，調(diào)節(jié)控制擠壓脫水率；被擠出的廢水，通過在擠出腔筒上設有的排水孔進入廢水收集槽，由配置的廢水回收處理系統(tǒng)回收處理；通過安裝布置在支撐襯套內(nèi)的圓環(huán)形冷卻水循環(huán)管，利用循環(huán)冷卻水連續(xù)不斷對擠壓腔筒內(nèi)的有機硅共聚物料體進行冷卻降溫處理。
[0090]——在有機硅共聚物料體被逐漸壓縮固化為膠料料體并運行到擠壓脫水裝置的出料口時，立即啟動出料成型裝置。在進行出料成型作業(yè)過程中，膠料料體在后續(xù)來料的不斷推進下，經(jīng)擠壓脫水裝置出料口，被連續(xù)不斷送進布料箱內(nèi)；經(jīng)布料箱下口，連續(xù)均勻裝填到輸料盤的盤面上，輸料盤通過設有的搖臂偏心輪驅(qū)動機構(gòu)，將盤面上的膠料料體按膠料成品寬度和碾壓前松散膠料料體厚度，以的振動推進形式均勻連續(xù)輸送到輥壓成型裝置的輸料底板上；膠料料體在出料成型裝置內(nèi)，經(jīng)過設有的多只碾壓輥連續(xù)強力碾壓后，制成符合膠料成品寬度、厚度、密度要求的膠料料帶；通過按規(guī)定頻率運行切割刀對膠料料帶的等長度切割，制成汽車用高溫硫化硅橡膠膠料制品。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)，其特征在于:該制備技術(shù)，包括設置組料結(jié)構(gòu)成份配比技術(shù)單元(I )，選擇使用由二甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷2種高分子化工單體材料組成基體原料體系，由四甲基氫氧化銨做交聯(lián)催化劑、二苯基硅二醇做封端調(diào)節(jié)劑、三氧化二鐵做耐熱配合劑、無水二氧化硅做補強劑組成配合助劑體系；確定各組料組份的配比份額按質(zhì)量分數(shù)計:基體原料體系【100】份，其中:二甲基硅氧烷【74?72】份，乙烯基硅氧烷【26?28】份；配合助劑體系【12】份，其中:四甲基氫氧化銨【2.8?3.2】份，二苯基硅二醇【3.0?3.4】份，三氧化二鐵【4.4?4.0】份，無水二氧化硅【1.8?1.4】份；設置均置混合精餾脫水技術(shù)單元(II )，使用混合脫水釜專用技術(shù)裝備，獨立完成對基體原料進行均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)處理作業(yè)；設置高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元(III)，使用共聚反應器專用技術(shù)裝備，獨立完成對基體原料與配合助劑進行高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)處理作業(yè)；設置負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元(IV)，使用負壓脫除器專用技術(shù)裝備，獨立完成對有機硅共聚物料體中含有的揮發(fā)份和中間產(chǎn)物進行負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)處理作業(yè)；設置冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)單元(V)，使單螺桿連續(xù)擠出機專用技術(shù)裝備，獨立完成對有機硅共聚物料體進行冷卻脫水連續(xù)擠出技術(shù)處理作業(yè)；形成一種生產(chǎn)制造汽車用高溫硫化硅橡膠膠料的制備創(chuàng)新技術(shù)，生產(chǎn)制造出汽車用高溫硫化硅橡膠膠料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)，其特征在于:所述的均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)單元(II)，對基體原料進行均質(zhì)混合精餾脫水技術(shù)處理，由混合脫水釜專用技術(shù)裝備獨立完成；混合脫水釜包括罐體、加料裝置、攪拌混合器(9)、加熱裝置、真空抽排氣裝置、氮氣注氣裝置、出料裝置、操縱控制裝置； 所述的罐體由內(nèi)殼體(5)、外殼體(10)、罐蓋(7)、罐底(2)、密封法蘭盤(3、6)組成；內(nèi)殼體(5)設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，外殼體(10)也設計成圓筒形，使用碳結(jié)鋼板制成，內(nèi)壁襯有高效隔熱保溫材料，在內(nèi)、外殼體(5、1 )中間形成的環(huán)形空間內(nèi)安裝布置有電加熱器件(14)，在內(nèi)、外殼體(5、10)中部按對稱位置安裝布置2個基體原料進料管(4);罐蓋(7)設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過上密封法蘭盤(6)與內(nèi)、外殼體(5、10)的上口相連接，在罐蓋(7 )上安裝布置有攪拌混合器(9 )、真空抽氣管(8 );罐底(2 )設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過下密封法蘭盤(3)與內(nèi)、外殼體(5、10)的下口相連接，在罐底(2)上安裝布置有基體原料出料管(I)、氮氣加注管(15)； 所述的加料裝置設計有2組，分別用于裝填二甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷2種基體原料，每組加料裝置均由密封儲料罐、高壓管道計量泵、加料管道組成；2座密封儲料罐分別安裝固定在罐體旁，高壓管道計量泵安裝固定在密封儲料罐上，由加料管道分別與罐體上相對應的基體原料進料管(4)和高壓管道計量泵相連接； 所述的攪拌混合器(9)由變頻電機、攪拌軸(11)、齒爪型攪拌混合盤(13)、輔助升料盤(12)組成，通過攪拌軸(11)安裝固定在罐蓋(7)、罐底(2)的中心位置上；齒爪型攪拌混合盤(13)設計有2只，安裝固定在攪拌軸(11)上，成上、下雙層反向安裝的結(jié)構(gòu)布置形式，在每只齒爪型攪拌混合盤(13)的盤面周邊，按15°角分位置安裝固定有攪拌混合齒爪；輔助升料盤(12)安裝固定在2只齒爪型攪拌混合盤(13)中間位置的攪拌軸(11)上，在輔助升料盤(12)的下表面按30°角分位置安裝固定有吸引提升葉片，在輔助升料盤(12)的上表面按30°角分位置安裝固定有撥打分散葉片； 所述的加熱裝置由溫度調(diào)整控制器、溫度傳感器、電加熱器件(14)、監(jiān)測儀表、導線束組成；溫度調(diào)整控制器設置在操縱控制裝置內(nèi)，溫度傳感器安裝布置在罐體的內(nèi)腔里，電加熱器件(14)采取分組、間隔、交錯布置形式，安裝固定在內(nèi)、外殼體(5、10)中間環(huán)形空間的內(nèi)殼體(5)外壁上； 所述的真空抽排氣裝置由真空抽氣泵、抽氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成；真空抽氣泵安裝布置在罐體旁，通過抽氣管道與設置在罐蓋(7)上的真空抽氣管(8)相連接，排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接； 所述的氮氣注氣裝置由氮氣儲氣罐、氮氣注氣泵、注氣管道、監(jiān)測儀表組成；氮氣儲氣罐和氮氣注氣泵組裝成整體，安裝布置在罐體旁，注氣管道與設置在罐底(2)上的氮氣注氣管(15)相連接； 所述的出料裝置由基體原料出料管(I )、輸送管道、閥門、物料進料管(19)組成；輸送管道，一端與設置在罐底(2)上的基體原料出料管(I)相連接，一端與設置在共聚反應器罐體上的物料進料管(19)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)，其特征在于:所述的高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)單元(III)，對基體原料與配合助劑材料進行高溫攪拌交聯(lián)共聚技術(shù)處理，由共聚反應器專用技術(shù)裝備獨立完成；共聚反應器包括罐體、加料裝置、攪拌混合器(23)，加熱裝置、真空抽送氣裝置、出料裝置、操縱控制裝置； 所述的罐體由內(nèi)殼體(20)、外殼體(26)、罐蓋(22)、罐底(17)、密封法蘭盤(18、21)、錐形攔料板(25)組成；內(nèi)殼體(20)設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，在內(nèi)殼體(20)內(nèi)壁上部安裝固定有錐形攔料板(25)，錐形攔料板(25)設計成錐體形，使用不銹鋼板制成，錐形上口安裝布置在與內(nèi)殼體(20)上口同一平面上，錐形底口焊裝固定在內(nèi)殼體(20)的內(nèi)壁上；外殼體(26)也設計成圓筒形，使用碳結(jié)鋼板制成，內(nèi)壁襯有高效隔熱保溫材料，在內(nèi)、外殼體(20、26 )中間形成的環(huán)形空間內(nèi)安裝布置有電加熱器件(30 )，在內(nèi)、外殼體(20、26 )中部按72°角分位置安裝布置有5個物料進料管(19);罐蓋(22)設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過上密封法蘭盤(21)與內(nèi)、外殼體(20、26)的上口相連接，在罐蓋(22)上安裝布置有攪拌混合器(23)、抽送氣管(24);罐底(17)設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過下密封法蘭盤(18)與內(nèi)、外殼體(20、26)的下口相連接，在罐底(17)安裝布置有共聚物出料管(16)； 所述的加料裝置設計有5組，分別用于裝填基體原料和4種配合助劑單體材料；其中基體原料的物料進料管(19)，通過混合脫水釜出料裝置的輸送管道與基體原料出料管(I)相連接，其他4種配合助劑單體材料的加料裝置，均由密封儲料罐、高壓管道計量泵、加料管道組成，每組密封儲料罐分別安裝布置在罐體旁，高壓管道計量泵安裝固定在密封儲料罐上，加料管道分別與安裝布置在罐體上相對應的物料進料管(19)和高壓管道計量相連接； 所述攪拌混合器(23)由變頻電機、攪拌軸(27)、齒爪型攪拌混合盤(29)、輔助升料盤(28)組成，通過攪拌軸(27)安裝固定在罐蓋(22)、罐底(17)的中心位置上；齒爪型攪拌混合盤(29)設計有2只，安裝固定在攪拌軸(27)上，成上、下雙層反向安裝的結(jié)構(gòu)布置形式，在每只齒爪型攪拌混合盤(29)的盤面周邊，按15°角分位置安裝固定有攪拌混合齒爪；輔助升料盤(28)安裝固定在2只齒爪型攪拌混合盤(29)中間位置的攪拌軸(27)上，在輔助升料盤(28)的下表面按30°角分位置安裝固定有吸引提升葉片，在輔助升料盤(28)的上表面按30°角分位置安裝固定有撥打分散葉片； 所述的加熱裝置由溫度調(diào)節(jié)控制器、溫度傳感器、電加加熱器件(30)、監(jiān)測儀表、導線束組成；溫度調(diào)節(jié)控制器設置在操縱控制裝置內(nèi)，溫度傳感器安裝布置在罐體的內(nèi)腔里，電加熱器件(30)采取分組、間隔、交錯布置形式，安裝固定在內(nèi)、外殼體(20、26)中間環(huán)形空間的內(nèi)殼體(20)的外壁上； 所述的真空抽送氣裝置由真空抽送氣泵、抽送氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成；真空抽送氣泵安裝布置在罐體旁，抽送氣管道與設置在罐蓋(22)上的抽送氣管(24)相連接，排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接； 所述的出料裝置由共聚物出料管(16)、輸送管道、閥門、進料噴絲管(41)組成；輸送管道，一端與設置在罐底(17)上的共聚物出料管(16)相連接，一端與設置在負壓脫除器罐體上的進料噴絲管(41)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用高溫硫化硅橡膠膠料及其制備技術(shù)，其特征在于:所述的負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)單元(IV)，對有機硅共聚物料體中含有的揮發(fā)份和中間產(chǎn)物進行負壓噴絲洗滌脫除技術(shù)處理，由負壓脫除器專用技術(shù)裝備獨立完成；負壓脫除器包括脫除罐、負壓分離室(37)、真空抽送氣裝置、噴淋裝置、浸泡中和室(44)、操縱控制裝置； 所述的脫除罐由罐體(43)、罐蓋(38)、罐底(45)、連接法蘭盤(46)組成；罐體(43)設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，罐體(43)內(nèi)利用負壓分離室底板(36)將罐體內(nèi)腔分隔成相對獨立的兩部分，上半部分構(gòu)成負壓分離室(37)，下半部分構(gòu)成浸泡中和室(44);罐體(43)中部安裝固定有中和液噴淋管(34)，留露在罐體(43)外一端與噴淋裝置的中和液輸送管道相連接，留在罐體(43)內(nèi)一端設計成喇叭口形，端口設有中和液噴淋孔，與噴淋洗滌室(33)設有的中和液噴淋口相連接；罐蓋(38)設計成穹頂形，使用不銹鋼板制成，通過連接法蘭盤(46)與罐體(43)的上口相連接，罐蓋(38)上安裝固定有抽送氣管(39);罐底(45)設計成穹底形，使用不銹鋼板制成，通過連接法蘭盤(46)與罐體(43)的下口相連接，在罐底(45)上安裝固定有中和液排放回收管(47)； 所述的負壓分離室(37)由罐體(43)內(nèi)腔上半部分獨立空間構(gòu)成，由負壓分離室底板(36)、共聚物撥進器(35)、錐體形攔料板(40)、進料噴絲管(41)組成；負壓分離室底板(36)設計成偏心錐體形，使用不銹鋼板制成，偏心錐體形成的橢圓形上口焊裝固定在罐體(43)的內(nèi)壁上，偏心錐體頂端形成的圓形下口做負壓分離室出料口，通過法蘭盤與噴淋洗滌室(33)上口相連接；共聚物撥進器(35)由電動機、傳動軸、撥進輪組成，安裝布置在負壓分離室底板出料口的下方，撥進輪設計成由4片圓形葉片組成，每片葉片均呈對開對應形式焊裝固定在傳動軸的軸套上，圓形葉片有2/3部分安裝布置在噴淋洗滌室(33)內(nèi)，有1/3部分露出在負壓分離室底板出料口的上方；錐體形攔料板(40)設計成錐體形，使用不銹鋼板制成，錐體形上口安裝布置在與罐體(43)上口同一平面上，錐體形底口直接焊裝固定在罐體(43)的內(nèi)壁上；進料噴絲管(41)安裝固定在罐體(43)的上部，留在罐體(43)內(nèi)一端的出口上安裝固定有噴絲頭，噴絲頭上設有微細星形噴絲孔，留露在罐體(43)外一端與共聚反應器出料裝置的物料輸送管道相連接； 所述的真空抽送氣裝置由真空抽送氣泵、抽送氣管道、排氣管道、監(jiān)測儀表組成；真空抽送氣泵安裝布置在罐體(43)旁，抽送氣管道與設置在罐蓋(38)上的抽送氣管(39)相連接；排氣管道與配置的符合環(huán)境保護排放高度要求的排放筒相連接； 所述的噴淋裝置由中和液存儲罐、中和液輸送管道、高壓噴淋泵組成；高壓噴淋泵與中和液存儲罐聯(lián)結(jié)成整體，安裝布置在罐體(43)旁，中和液輸送管道與設置在罐體(43)上的中和液噴淋管(34)相連接； 所述的浸泡中和室(44)由罐體(43)內(nèi)腔下半部分獨立空間構(gòu)成，由噴淋洗滌室(33)、共聚物提升推運器(31)、中和液排放回收管(47)組成；噴淋洗滌室(33)設計成圓筒形，使用不銹鋼板制成，上筒口通過法蘭盤與負壓分離室底板出料口連接固定，下筒口與推運器殼體上設置的進料口連接固定，圓筒上部設有中和液噴淋口與安裝固定在罐體(43)中部的中和液噴淋管(34)連接固定；共聚物提升推運器(31)由電動機、推運器軸、螺旋推運葉片、推運器殼體、共聚物出料口(42)組成，通過密封安裝墊圈(32)以傾斜35°角的布置形式安裝固定在罐體(43)上，推運器殼體下部設有進料口與噴淋洗滌室(33)的下筒口相連接，推運器殼體上部設有共聚物出料口(42)，通過料體輸送管道與連續(xù)擠出機冷卻儲料罐的進料管相連接，在推運器殼體上設有不規(guī)則排列的圓孔，推運器殼體下部圓孔浸沒在浸泡中和室(44)的中和液液面以下，推運器殼體上部圓孔露出在浸泡中和室(44)的中和液液面以上；中和液排放回收管(47)，安裝布置在罐底(45)上，與配置的中和液回收利用系統(tǒng)相連接。
【文檔編號】B01D3/14GK104292840SQ201310297106
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】楊威, 梅小華, 韓陸陽 申請人:四平派克汽車橡膠制品有限公司