粉末橡膠是以合成橡膠乳液為原料,經(jīng)干燥即可得到。它可以與各種塑料混合,且極易分散在母體中,制成各種增韌塑料和熱塑性彈性體。本文對(duì)羧基丁苯-納米氧化硅雜化膠乳,由那艾儀器噴霧干燥機(jī)制備羧基丁苯-納米氧化硅粉末的工藝條件進(jìn)行了研究。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,干燥氣體的進(jìn)口溫度,出口溫度,原料濃度,進(jìn)料速率,旋風(fēng)分離器的風(fēng)壓等條件對(duì)干燥產(chǎn)品的粒子形狀,粒徑大小,水分含量等性能存在一定的影響。進(jìn)口溫度高有利于乳液干燥,但產(chǎn)品老化容易使,出口溫度高有利于降低產(chǎn)品的水分含量,料液中固含量增加時(shí)干燥產(chǎn)品的顆粒尺寸也隨料液中固含量增加而增加,而顆粒尺寸和干燥產(chǎn)品的松密度隨著進(jìn)料速率的增加而增加。干燥氣體的進(jìn)口溫度低于160℃時(shí)產(chǎn)品干燥不完全,水分含量高于3%,而當(dāng)溫度高于240℃時(shí),產(chǎn)品變黃,老化。進(jìn)口溫度也影響干燥氣體的出口溫度,出口溫度高有利于進(jìn)一步降低產(chǎn)品的水分含量。原料濃度大,料液的固含量就大,水分含量少,干燥時(shí)水分蒸發(fā)很快,容易生成干燥的空心顆粒和松密度較低的產(chǎn)品,同時(shí)顆粒尺寸也變大,所以選擇原料濃度不應(yīng)過(guò)大,但也應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)的熱效率。由于本實(shí)驗(yàn)的原料為橡膠乳液,產(chǎn)品為橡膠粉末,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中避免原料與產(chǎn)品過(guò)多的粘附在儀器管道上很重要,所以應(yīng)避免風(fēng)壓太小,選擇合適的抽風(fēng)機(jī)和保持管道的密閉性良好。本實(shí)驗(yàn)的噴霧干燥機(jī)的霧化裝置為那艾旋轉(zhuǎn)式霧化器,收集裝置為旋風(fēng)分離器。
所以旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速與旋風(fēng)分離器內(nèi)風(fēng)壓等條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有一定的影響。綜合考慮各種影響產(chǎn)品質(zhì)量的條件及熱效率等因素確定了羧基丁苯-納米氧化硅雜化膠乳噴霧干燥的最佳工藝。
噴霧干燥的工藝條件
干燥氣體進(jìn)口溫度(℃) 160~240
干燥氣體出口溫度(℃) 80~160 原料濃度 1%~10%
進(jìn)料速度(ml/min) 10~20
霧化速度rpm 26000
通過(guò)噴霧干燥可以將羧基丁苯乳液制備成粒徑小,粒徑分布均勻,水分含量<2%的干燥粉末。這種粉末橡膠與塊狀或皮狀橡膠相比,只是物理形態(tài)發(fā)生了變化,并不改變其基本化學(xué)性質(zhì)。而塑料增韌和新型熱塑性彈性體的制備,都需要較細(xì)的橡膠微粒來(lái)與塑料共混,這樣才能保證兩相間界面粘結(jié)良好,不出現(xiàn)應(yīng)力缺陷。本實(shí)驗(yàn)制得的粉末極易分散在塑料母體中,制成各種增韌塑料和熱塑性彈性體。
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