采用反應擠出工藝合成TPU,需根據TPU的原料特性、物料配方、所需制備的TPU 材料性能等,對反應擠出工藝過程進行研究,如合適的加料系統和螺桿結構,螺稈轉速、停留時間、催化劑含量、異氰酸酯指數(R值)、反應溫度等。反應擠出法合成TPU工藝的設備包括四部分:保持一定溫度的原料儲罐(化料罐)、澆注機(計量、輸送和初混)、雙螺桿反應擠出機(物料輸送、混合和化學反應)和高壓水流切粒機(離心干燥、分級篩和自動包裝)。
除了合成常用的TPU外,反應擠出技術也用來合成功能型TPU、TPU 復合材料等,如發泡 TPU、生物降解 TPU、PVC/TPU 和 PA6/TPU 共混材料等,大大推進了TPU的發展。
TPU進料系統
催化劑
換向閥
|熔體泵
換網器
自混合器
雙螺桿反應擠出機
下面介紹反應擠出法合成TPU的主要工藝設備。
(1)雙螺桿擠出機。用于 TPU生產的雙螺桿擠出機通常為同向平行旋轉嚙合式雙螺桿擠出機。它主要由驅動和加工及控制系統三大部分組成。其中驅動部分主要由變頓調速電動機和傳動箱構成:加工部分主要由兩根平行的同向旋轉的螺桿芯軸、螺桿元件、簡體及加熱元件等組成,螺桿和機簡采用“積木模塊式”設計,可根據物料性質和加工工藝要求進行調整、組合;加熱一般采用鑄鋁加熱圈,冷卻采用帶換熱器的軟化水水箱:控制系統由電氣、液壓、氣動等各種儀表、元件,過流保護,擠出壓力保護等組成。