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一、概況： TPU是加熱可塑化，溶劑可溶解的聚氨酯彈性體。與MPU（混煉型聚氨酯彈性體）和CPU（澆注型聚氨酯彈性體）比較，化學(xué)結(jié)構(gòu)上沒有或少有化學(xué)交聯(lián)，分子基本上是線性的，而存在一定的物理交聯(lián)。它具有高模量、高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)和高彈性。優(yōu)良的耐磨、耐油、耐低溫、耐老化性能?？捎靡话闼芰霞庸し椒ㄉa(chǎn)各種制品，廢料可回收利用，可廣泛使用助劑與填料，以改善某些物理性能、加工性能或降低成本。 TPU按軟段結(jié)構(gòu)可分為聚酯型、聚醚型等。聚酯型因含有內(nèi)聚能較高的酯基，產(chǎn)品的機(jī)械性能較高，成本適中，但耐水性能較差。而聚醚型由于它無酯基并在分子中含有可自由放置的醚鍵，而表現(xiàn)出較好的低溫柔順性和耐水解性，但機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性較差。聚己內(nèi)酯型介于聚酯和聚醚之間，綜合性能較好，但價(jià)格較高。 二、聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體 1、 原料： （1） 高分子二醇：聚酯多元醇（PES） PEA（聚己二酸乙二醇酯）M=2000，羥值55±3 mgKOH/g PDA（聚己二酸乙二醇內(nèi)二醇酯）M=2000，羥值56±2.5 mgKOH/g PBA（聚己二酸乙二醇丁二醇酯）M=2000，羥值56±2.5 mgKOH/g （2）二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）（芳香族） 純MDI在常溫下為白色或微黃色固體，加熱時(shí)有刺激性臭味，熔點(diǎn)≥38℃，沸點(diǎn)194~199℃/5mmHg，密度：1.19。 分子式及分子量：C15H10N2O2；250 （3） 擴(kuò)鏈劑（低分子二醇）： 1，4丁二醇（BDO）（脂肪開鏈二醇） 為無色油狀液體，極易吸水，相對(duì)分子量M=90.1、密度1.02，沸點(diǎn)：229.5℃，熔點(diǎn)20.1℃ 2、 配方： PES（MW2000，二官能度） 1克分子 MDI 3克分子 BDO 2克分子 異氰酸酯指數(shù)R=（NCO/OH）=0.97~1.03 性能：密度 1.2 硬度（邵A） 70-95 拉伸強(qiáng)度MP 35-40 300%模量MPa 3-18 伸長(zhǎng)率% 450-700 撕裂強(qiáng)度MPa 4-12 磨耗（克損失）0.0025~0.15 脆化溫度 -17~-30℃ 3、 生產(chǎn)工藝： 將高分子聚酯二醇（PES）熔化后加入A料罐，加熱到要求料溫（100~120℃）后在低速攪拌下真空脫水2~3h，使之含水量＜0.05%，解除真空通氮?dú)夂髠溆茫?將MDI熔化后加入B料罐，加熱到要求溫度（60~70℃）后在低速攪拌下真空脫氣0.5~1h，使之達(dá)到要求后，解除真空并通氮?dú)夂髠溆茫?將低分子二醇（BDO）加入C料罐加熱到要求溫度（30~50℃）后在低速攪拌下真空脫水0.5~1h，使之含水量達(dá)到要求后，解除真空并通氮?dú)夂髠溆谩?為了給澆注機(jī)各計(jì)量泵的連續(xù)供料，每個(gè)組份均設(shè)有相同規(guī)格兩套料罐，以便作到一個(gè)真空脫水，另一個(gè)給計(jì)量泵供料。 各組原液按配方要求通過計(jì)量泵的精確計(jì)量輸?shù)綕沧㈩^，在高速攪拌下進(jìn)行均勻初混合后，輸至雙螺反應(yīng)擠出機(jī)使其進(jìn)一步混合均勻和化學(xué)反應(yīng)，再進(jìn)行切粒和篩分等。 4、 工藝過程（采用雙螺桿連續(xù)化工藝） （1） 原料處理：使原料熔化，達(dá)到要求溫度和脫氣，為了作到連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)備兩組貯罐，以便分別進(jìn)行脫氣和供料。 （2） TPU澆注機(jī)：對(duì)各組份進(jìn)行連續(xù)精確計(jì)量和初混合。 （3） 雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)：物料的進(jìn)一步混合和化學(xué)反應(yīng)及輸送。（雙軸同向旋轉(zhuǎn)、完全嚙合，具有自清潔作用） 具有下列特點(diǎn)： ① 在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng)（溫度140~250℃，壓力4~7MPa）可確保副反應(yīng)降到最低限度，高壓可抑制帶有氣體的分解反應(yīng)。 ② 使低分子量齊聚物（~1500g/mol）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到最低（~0.36%） ③ 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩螺桿間應(yīng)有較高的剪切速度梯度（＞2000S-1）使物料良好混合，均質(zhì)完全，使其反應(yīng)均勻，不會(huì)出現(xiàn)局部凝膠。捏合次數(shù)可達(dá)7~15次/S。 ④ 要求料筒各段溫度控制必須均勻而準(zhǔn)確，并備快速加熱和冷卻功能，應(yīng)具有良好的傳熱效率。 各段控溫參數(shù)舉例： 一段溫控 80~180℃ 六段溫控 150~210℃ 二段溫控 100~200℃ 七段溫控 140~200℃ 三段溫控 150~210℃ 八段溫控 100~190℃ 四段溫控 150~210℃ 九段溫控 90~200℃ 五段溫控 150~210℃ 機(jī)頭溫控 90~200℃ （4） 高壓水流切粒機(jī)及離心干燥，分級(jí)篩和自動(dòng)包裝。 三、主要設(shè)備簡(jiǎn)介： 1、 原料處理設(shè)備： （1） A料（PES）罐：2×200L（φ600×700），三層結(jié)構(gòu)：不銹鋼內(nèi)膽，導(dǎo)熱油加熱夾套，外包聚氨酯硬泡絕熱層，附有框式攪拌（轉(zhuǎn)速30r.p.m，功率0.55kw）設(shè)有精密軸封以保證料罐的氣密性。設(shè)有加料口、視鏡、真空及加N2口，最低液面報(bào)警裝置，加熱功率2×4.5kw。 （2） B料（MDI）罐：2×120L（φ500×500），三層結(jié)構(gòu)：不銹鋼內(nèi)膽，導(dǎo)熱油加熱夾套，外包聚氨酯硬泡絕熱層，附有框式攪拌（轉(zhuǎn)速30r.p.m，功率0.55kw）設(shè)有精密軸封以保證料罐的氣密性。設(shè)有加料口、視鏡、真空及加N2口，最低液面報(bào)警裝置，加熱功率2×4.5kw。 （3） C料（BDO）罐：2×80L（φ400×500），三層結(jié)構(gòu)：不銹鋼內(nèi)膽，導(dǎo)熱油加熱夾套，外包聚氨酯硬泡絕熱層，附有框式攪拌（轉(zhuǎn)速30r.p.m，功率0.55kw）設(shè)有精密軸封以保證料罐的氣密性。設(shè)有加料口、視鏡、真空及加N2口，最低液面報(bào)警裝置，加熱功率（1+2）kw。 （4） 真空系統(tǒng)： ① 真空緩沖罐：80L（φ400×500）不銹鋼多層擋板式。 ② 真空泵：2X-15A（2.2kw） （5） 加熱系統(tǒng)：（A、B、C分設(shè)三套） ① 導(dǎo)熱油箱：70L，加熱功率4.5kw ② 循環(huán)油泵：B-BB16型齒輪油泵0.75kw6P 2、 TPU澆注機(jī)： 總澆注量：1~2kg/min（1440~2880kg/d）設(shè)計(jì)混合比：A:B:C=100:40:10；計(jì)量誤差≤±0.5% 工作溫度：A料：100~120℃；B料：60~70℃；C料：30~50℃，澆注頭：70~80℃ 溫度誤差：±2℃ 真空度：5~10mmHg （1） 計(jì)量泵：高精度低速計(jì)量泵（耐壓10MPa，耐溫450℃）由高精度齒輪減速電機(jī)傳動(dòng)，用進(jìn)口變頻器調(diào)速。 A泵 GJ20 轉(zhuǎn)速30~200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0.6~4kg/min B泵GJ9 轉(zhuǎn)速30~200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0.3~1.8kg/min C泵GJ2.4 轉(zhuǎn)速30~200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0.08~0.5kg/min （2） 澆注頭：三組份高溫型澆注頭，可作到混合均勻和不產(chǎn)生氣泡，攪拌電機(jī)1.5kw2P，轉(zhuǎn)速3000~8000r.p.m（變頻調(diào)速） （3） 控制及電器： ① 采用數(shù)顯智能溫控儀，使過濾器、計(jì)量泵及澆注頭加熱可靠，控制準(zhǔn)確； ② 壓力、轉(zhuǎn)速（配比）等采用全數(shù)字精密儀表； ③ 電器采用進(jìn)口元件。 3、 雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)：（僅供用戶選機(jī)時(shí)參考） LSF-68型（九段調(diào)溫簡(jiǎn)體）（JB/T5420-91） 螺桿公稱直徑：φ68 中心距60，螺桿長(zhǎng)徑比48，螺桿和筒體的間隙≤0.02mm 螺桿最高轉(zhuǎn)速260r.p.m，（螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)以物料在螺桿筒內(nèi)停留時(shí)間1~2min為宜）主電機(jī)功率40kw，最高產(chǎn)量200kg/h。 由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，另一螺桿把物料從間隙中推出，使物料呈∞形前進(jìn)，這種速度的改變及在嚙合區(qū)較大的相對(duì)速度，非常有利于物料的混合和均比。因嚙合區(qū)間隙很小，嚙合處螺紋和螺槽的速度方向相反，故具有很高的剪切速度，具有自潔功能，即能刮去粘附在螺桿上的任何積料