一种聚碳酸酯粉料的制备方法及其应用与流程

1.本发明涉及化工聚碳酸酯领域，尤其涉及一种聚碳酸酯粉料的制备方法及其应用。


背景技术：

2.聚碳酸酯是一种无色透明的热塑性材料，因为其无色透明的特性以及高强度、高弹性系数、高冲击强度、使用范围广、高耐疲劳性、高耐候性等优异性能，使其在多领域中得到了广泛的应用；但是，聚碳酸酯其在制备过程中，尤其是粉料制备过程中，因为其易黄变，易变性和颜色稳定性差的特点，导致其粉料制备良率差，市面上的聚碳酸酯粉料质量参差不齐。
3.现有技术(202011454464.1)提供了一种聚碳酸酯粉末的制备方法，针对于碳酸酯粉末的颜色稳定性以及其成粉后的处理方法给到了特定的技术方案，但是其并未有考虑到粉末制备过程中可能出现的质量问题。
4.因此，本技术提供了一种聚碳酸酯粉料的制备方法，有效规范了聚碳酸酯粉料的整体制备工艺，并且有效避免粉料制备过程中的质量问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种聚碳酸酯粉料的制备方法，步骤包括以下几步：(1)聚碳酸酯粗料的干燥脱除；(2)聚碳酸酯粗料的给料研磨；(3)聚碳酸酯粉料的后处理出料。
6.作为一种优选的方案，所述聚碳酸酯粗料的干燥脱除的具体操作为：将聚碳酸酯粗料添加至干燥脱除设备，脱除聚碳酸酯粗料中的二氯甲烷以及水分，并进行预先的粉末分离。
7.作为一种优选的方案，所述干燥脱除设备为流化床干燥器、桨叶式干燥器、列管式干燥器、真空加热干燥器中的至少一种。
8.作为一种优选的方案，所述干燥脱除设备为流化床干燥器和桨叶式干燥器。
9.本技术中，不对流化床干燥器和桨叶式干燥器的具体结构做出相应的限定，本领域的技术人员可以根据实际的需要进行不同结构的流化床干燥器和桨叶式干燥器进行选择，只要能够达到所需相应的干燥脱除效果即可。
10.作为一种优选的方案，所述聚碳酸酯粗料的干燥脱除步骤中的干燥脱除温度为120～150℃。
11.作为一种优选的方案，所述聚碳酸酯粗料的干燥脱除步骤中的高温载体气体为热氮气；所述热氮气与聚碳酸酯粗料的用量关系为2.1～2.4nm3/kg。
12.作为一种优选的方案，所述预先的粉末分离中分离粉末的粒径为1～100μm。
13.作为一种优选的方案，所述预先的粉末分离中分离粉末的粒径为10～50μm。
14.作为一种优选的方案，所述聚碳酸酯粗料的给料研磨的具体操作为：将聚碳酸酯
粗料通过除湿以及给料设备送入涡轮研磨机进行精细研磨，并且通过冷却设备对涡轮研磨机的精细研磨过程进行夹套冷却。
15.作为一种优选的方案，所述聚碳酸酯粉料的后处理出料的应用设备包括分尘器以及过滤器；所述聚碳酸酯粉料经过分尘器处理后即得合格粉料。
16.作为一种优选的方案，所述过滤器为袋式过滤器、膜过滤器、滤芯式过滤器中的任一种。
17.作为一种优选的方案，所述过滤器为袋式过滤器。
18.作为一种优选的方案，所述聚碳酸酯粗料的给料研磨步骤由定量给料装置，除湿冷风装置，涡轮研磨机以及冷却装置实现。
19.作为一种优选的方案，所述定量给料装置和除湿冷风装置通过送料管道固定连接涡轮研磨机进料口；所述冷却装置通过连接管道贯通涡轮研磨机，并且在涡轮研磨机固定连接设置有冷却夹套。
20.作为一种优选的方案，所述涡轮研磨机结构包括回旋轴，回旋器，分配器，刀片，圆形隔板，机壳，内壁，粉碎室，入口涡卷室和出口涡卷室。
21.作为一种优选的方案，涡轮研磨机的回旋部由分配器，分布在四周的刀片以及多个回旋器和接触这些回旋器的圆形隔板组成，机壳的内表面为带有沟壑结构的内壁，在涡轮研磨机使用时，回旋器高速运转，机壳内发生强烈的涡流和压力振动。原料和空气一起进入涡轮研磨机，在入口处的入口涡卷室通过分配器在回旋轴四周回旋运动，加速并被均匀的分配到粉碎室。通过强烈的气流进行瞬间粉碎，并且跟随气流一起排出，避免了因为未被粉碎而直接排出的现象。
22.作为一种优选的方案，所述经过涡轮研磨机处理后的聚碳酸酯粉料通过管道输送至分尘器，经过分尘器处理，通过分尘器底部的双减震器以及阀门后排出，得到合格粉料。
23.作为一种优选的方案，所述袋式过滤器还管道固定连接鼓风机。
24.作为一种优选的方案，所述经过聚碳酸酯粗料的干燥脱除步骤后的聚碳酸酯粗料中，二氯甲烷为1～3wt％，水分1～3wt％，氯化氢0.1～0.3ppm。
25.本技术第二方面提供了一种上述聚碳酸酯粉料的制备方法的应用，包括该聚碳酸酯粉料的制备方法在高分子聚合物粉料制备过程中的应用。
26.有益效果：
27.1.本技术中提供的一种聚碳酸酯粉料的制备方法，其能够在有效地去除粗聚碳酸酯料中的杂质的同时，还能够快速有效地进行精细粉料的制备，并且兼顾了废料的处理和排放问题，具有优异的市场和环境保护意义。
28.2.本技术中提供的一种聚碳酸酯粉料的制备方法，其采用的涡轮研磨机以及冷却装置等的协同作用，能够有效的避免现有技术中聚碳酸酯粉料制备过程中研磨机内部的融粘现象，可长时间的连续运转。
附图说明
29.图1为本技术聚碳酸酯粉料制备中给料研磨和后处理步骤设备结构及其连接方式示意图。
30.图2为本技术聚碳酸酯粉料制备中涡轮研磨机内部结构示意图。
31.图中：
32.1-定量给料装置、2-除湿冷风装置、3-涡轮研磨机、4-冷却装置、5-冷却夹套、6-分尘器、7-袋式过滤器、8-鼓风机、9-双减震器、10-蝴蝶阀、11-入口涡卷室、12-分配器、13-刀片、14-内壁、15-粉碎室、16-出口涡卷室、17-机壳、18-圆形隔板、19-回旋器、20-回旋轴。
具体实施方式
33.实施例1
34.实施例1第一方面提供了一种聚碳酸酯粉料的制备方法，步骤包括以下几步：(1)聚碳酸酯粗料的干燥脱除；(2)聚碳酸酯粗料的给料研磨；(3)聚碳酸酯粉料的后处理出料。
35.聚碳酸酯粗料的干燥脱除的具体操作为：将聚碳酸酯粗料添加至干燥脱除设备，脱除聚碳酸酯粗料中的二氯甲烷以及水分，并进行预先的粉末分离。
36.干燥脱除设备为流化床干燥器和桨叶式干燥器。
37.聚碳酸酯粗料的干燥脱除步骤中的干燥脱除温度为130℃。
38.聚碳酸酯粗料的干燥脱除步骤中的高温载体气体为热氮气；热氮气与聚碳酸酯粗料的用量关系为2.2nm3/kg。
39.预先的粉末分离中分离粉末的粒径范围为10～50μm。
40.聚碳酸酯粗料的给料研磨的具体操作为：将聚碳酸酯粗料通过除湿以及给料设备送入涡轮研磨机3进行精细研磨，并且通过冷却设备对涡轮研磨机3的精细研磨过程进行夹套冷却。
41.如图1所示，聚碳酸酯粉料的后处理出料的应用设备包括分尘器6以及过滤器；聚碳酸酯粉料经过分尘器6处理后即得合格粉料。
42.所述过滤器为袋式过滤器7，包括有蝴蝶阀10结构。
43.如图1所示，聚碳酸酯粗料的给料研磨步骤由定量给料装置1，除湿冷风装置2，涡轮研磨机3以及冷却装置4实现。
44.如图1所示，定量给料装置1和除湿冷风装置2通过送料管道固定连接涡轮研磨机3进料口；冷却装置4通过连接管道贯通涡轮研磨机3，并且在涡轮研磨机3固定连接设置有冷却夹套5。
45.如图2所示，涡轮研磨机3结构包括回旋轴20，回旋器19，分配器12，刀片13，圆形隔板18，机壳17，内壁14，粉碎室15，入口涡卷室11和出口涡卷室16。
46.涡轮研磨机3的回旋部由分配器12，分布在四周的刀片13以及4个回旋器19和接触这些回旋器19的圆形隔板18组成，机壳17的内表面为带有沟壑结构的内壁14，在涡轮研磨机3使用时，回旋器19高速运转，机壳17内发生强烈的涡流和压力振动。原料和空气一起进入涡轮研磨机3，在入口处的入口涡卷室11通过分配器12在回旋轴20四周回旋运动，加速并被均匀的分配到粉碎室15。通过强烈的气流进行瞬间粉碎，并且跟随气流一起排出，避免了因为未被粉碎而直接排出的现象。
47.经过涡轮研磨机3处理后的聚碳酸酯粉料通过管道输送至分尘器6，经过分尘器6处理，通过分尘器6底部的双减震器9以及阀门后排出，得到合格粉料。
48.袋式过滤器7还管道固定连接鼓风机8。
49.经过聚碳酸酯粗料的干燥脱除步骤后的聚碳酸酯粗料中，二氯甲烷为1.5wt％，水
分1.2wt％，氯化氢0.13ppm。
50.对比例1
51.本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：不包括冷却装置以及冷却夹套。
52.对比例2
53.本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：采用普通市售的粉料研磨机。
54.性能评价
55.融粘测试：分别采用实施例和对比例中的方案进行聚碳酸酯粉料的制备，并且每个实施例和对比例进行100次平行测试，记录出现融粘现象的次数，并且记录，次数小于等于5次记为a，小于等于15次记为b，大于15次记为c。
56.表1
57.实施例融粘测试实施例1a对比例1b对比例2c
58.通过实施例1、对比例1～2和表1可以得知，本发明提供的一种包聚碳酸酯粉料的制备方法，该方法其能够在有效地去除粗聚碳酸酯料中的杂质的同时，还能够快速有效地进行精细粉料的制备，并且兼顾了废料的处理和排放问题，具有优异的市场和环境保护意义。