新型聚氨酯防水涂料生产线及其工艺.pdfVIP

新型聚氨酯防水涂料生产线及其工艺 从20 世纪80 年代开始，聚氨酯防水涂料因其优异的性能得到迅速发展，尤其经过 90 年代快速推广应用后，其用量不断增加，在防水涂料中的占比也不断上升。 近几年来，潍坊市宏源防水材料有限公司业务不断扩大，之前的聚氨酯防水涂料生产 线已无法满足要求。为了减少工人劳动强度、提高产品品质，公司决定在山东生产基地新建 一条高自动化程度、安全环保的聚氨酯防水涂料生产线。在综合了中国建筑科学研究院专家 提供的先进设计理念和原有聚氨酯防水涂料生产线运行经验后，从2013 年10 月到2014 年 3 月，历经5 个月的设计、安装、调试，公司建成投产了一条年产3 万t 聚氨酯防水涂料的 生产线。该生产线的设计理念和生产水平都处于国内先进水平，自投产以来，公司的聚氨酯 防水涂料产品性能和质量稳定性都有了很大提高。本文就该生产线的设计理念和关键工艺的 改进等几个方面，作一简要介绍。 1 设计理念 1.1生产线设计要求 1.1.1产能设计要求 单组分聚氨酯防水涂料年生产能力2 万t，双组分聚氨酯/聚脲防水涂料年生产能力1万 t，满足公司日益增长的产量需求。 1.1.2 质量设计要求 保证聚氨酯/聚脲防水涂料的生产稳定性，产品性能优异，符合GB/T 19250—2013《聚 氨酯防水涂料》和GB/T 23446—2009 《喷涂聚脲防水涂料》的要求，为客户提供优质的聚 氨酯/聚脲防水涂料。 1.1.3 生产线操作设计要求 设备实现电气控制自动化，操作简便，计量精确，中间过程具有可控性；有效减少人 工操作，减轻工人劳动强度。 1.1.4 生产线环保设计要求 通过对真空脱水产生的气体进行处理，降低气体中有毒物质的含量，减少环境污染； 对粉尘进行有效吸附，建立无尘车间，给工人提供一个健康的工作环境。 1.2 生产功能划分 1.2.1原材料储存区 预聚体的合成是聚氨酯防水涂料的基本反应，含活泼氢的化合物 （聚醚多元醇或聚酯 多元醇）和含异氰酸酯基 （—NCO）的二元或多元有机异氰酸酯是聚氨酯防水涂料的主要 原材料[2] 。聚醚多元醇型聚氨酯因其性能上的优势，是目前主流的聚氨酯涂料产品，本公 司生产的单组分聚氨酯防水涂料和双组分聚氨酯防水涂料均选用了山东蓝星东大化工有限 责任公司生产的聚醚DL-2000D 和EP-330N。本公司在原料安排上，液体原材料罐区的4 个 150 m3 不锈钢储罐分别储存了聚醚DL-2000D、EP-330N 以及另外2 种主要液体填料氯化 石蜡和芳烃油，同时剩余2 个储罐备用，以应对配方的调整。4 个储罐中的原料都可以通过 中控计量泵精确地输往各个配料罐。粉料是涂料的次要成膜物质，是制备聚氨酯防水涂料不 可缺少的原料。而聚氨酯生产过程中的水分主要来自于粉料，粉料含水率过高，将影响产品 的储存稳定性，使产品逐渐变稠，以致因黏度过高而无法使用。所以，公司在新涂料车间二 层建立了1 100 m2 的粉料仓库，防止粉料储存时吸收地面的湿气，特别是夏季。同时铺设 了蒸汽回流管道，有效利用蒸汽热量对粉料进行烘干。 1.2.2 温控设备区 （加热、冷却） 新聚氨酯防水涂料生产线采用锅炉蒸汽加热，设备选型时，出于环保节能的考虑，选 用了新型燃煤蒸汽锅炉。锅炉采用上燃机理设计，达到燃煤锅炉的烟尘排放要求，可在一类 环保地区使用，无噪声扰民。燃煤蒸汽发生器与燃油、电加热蒸汽锅炉相比，可以减少30% 的能耗，蒸汽发生器的受热面积能达到92%，再加上配套的省煤器，使所产生的热量能够 被锅炉充分吸收，大大节省了锅炉的运行成本。 老生产线上的聚氨酯反应釜采用冷导热油降温，效率很低，特别是在夏季，反应釜要 从115 ℃降温到80 ℃，需要150 min 左右。新聚氨酯生产线安装了夹套，采用冷水降温， 反应釜从115 ℃降温到80 ℃只需70 min，大大缩短了降温时间，提高了生产效率。 1.2.3 真空设备区 含水率是聚氨酯防水涂料生产过程中最需要控制的指标。由于水的相对分子质量只有 18，含有2 个羟基，相同质量的水和聚醚DL-2000D 所能消耗的—NCO 的数量相差100 多 倍，所以在合成聚氨酯预聚体时，要避免水分的参与，防止多余的水分消耗—NCO，导致 聚氨酯涂料变稠发黏。这就是聚氨酯原材料需要脱水的主要