论文总字数：32022字

摘 要

本文主要是设计1000t/a湿固化聚氨酯密封胶生产车间设计。原料包括聚氧化丙烯多元醇、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，4—丁二醇，二月桂酸二丁基锡为催化剂、滑石粉为填料、加上触变剂,防老剂,增塑剂,干燥剂等进行聚合反应。本设计包括配方设计、工艺流程设计、工艺衡算、设备的选择、车间布置等内容组成。生产过程中涉及到的参数也包括在内，如物性参数、温度、压力、反应时间等。通过精准的工艺衡算结果选择设备，根据所选设备和工艺流程进行车间布置。此外，在已经确定生产主线和机械设备的基础上绘制出生产车间的总体平面结构图。最终完成1000t/a湿固化聚氨酯密封胶生产车间设计。

关键字：聚氨酯密封胶 生产 车间设计

1000t/a Moisture curing polyurethane sealant production plant design

Abstarct

This article is designed to 1000t / a moisture curing polyurethane sealant production plant design. Materials include polyoxypropylene polyol, toluene diisocyanate, diphenyl methane diisocyanate, 1,4-butanediol, dibutyl tin catalyst, talc as filler, with thixotropic agents, antioxidants, increasing plasticizers, desiccant polymerization. The design includes a composition formulation design, selection process design, process accounting, equipment, plant layout and so on. Parameters involved in the production process are also included, such as the physical parameters, temperature, pressure, reaction time, etc. Select equipment, plant layout and process equipment based on the selected process through precise accounting. In addition, the main line of production has been determined on the basis of mechanical equipment to map out the overall structure of the production floor flat. Final completion of 1000t / a moisture curing polyurethane sealant production plant design.

Key words: polyurethane; sealant; Wet curing

目 录

摘 要 I

Abstarct II

目 录 1

第一章 文 献 综 述 3

1.1概述 3

1.2湿固化机理 3

1.3制备预聚体的计算方法 4

1.4湿固化型聚氨酯胶黏剂的制备方法 4

1.5聚氨酯密封胶的生产工艺 5

1.6氨酯密封胶的发展趋势 6

1.7 课题研究的内容、目的及意义 7

1.7.1 课题研究的内容 7

1.7.2 课题研究的目的 7

1.5.3课题研究的意义 7

第二章 配方设计与工艺流程设计 7

2.1 聚氨酯密封胶的配方设计的基本知识 7

2.1.1 基本概念 7

2.1.2 聚氨酯密封胶配方设计原则 7

2.2聚氨酯密封胶的配方组成 8

2.3聚氨酯密封胶的配方设计 8

2.2.1原料的选择 8

2.2.2工艺的选择 9

2.2.3各种助剂的选择 9

2.4工艺流程设计 9

2.4.1概述 9

2.4.2工艺路线选择原则 10

2.4.5 工艺流程 11

第三章 工艺计算 7

3.1物料衡算 7

3.1.1 物料衡算的目的 7

3.1.2 物料衡算的依据 7

3.1.4 物料衡算 8

3.2 能量衡算 12

3.2.1 能量衡算的基本步骤 12

3.2.2 能量衡算的目的 12

3.2.3能量衡算的依据 13

3.2.4 反应釜的热量衡算 13

3.2.5沸腾床 15

第四章 生产设备选择 18

4.1设备选型的原则 18

4.2化工设备选择概况 18

4.3本设计的主要生产设备 19

4.3.1本设计主要反应设备 19

4.3.2 反应釜的主要特性 19

4.4 反应釜的操作方式 20

4.5反应釜的设计计算 20

4.5.1聚合釜 20

4.5.2混料槽 22

第五章 合成车间设计 23

5.1 概述 23

5.2 车间布置设计前的准备工作 23

5.2.1掌握有关设计规范和规定 23

5.2.2掌握设计基础资料 23

5.2.3 掌握车间布置的基本原则 24

5.3聚氨酯密封胶的生产对生产车间的设计和设备布置的要求 24

5.4 生产车间布置 25

第六章 安全与工业卫生 27

6.1聚合生产中应注意的安全问题 27

6.1.1聚合釜轴封泄漏 27

6.2.2爆聚排料 27

6.2.3人孔或手孔及釜管口破裂 27

6.2.4清釜安全 27

6.2厂内的防火防爆措施 27

6.3防静电，防雷措施 28

第七章 生产过程中的废弃物处理 29

7.1废水处理 29

7.1.1 产生的废水分布及水质特点 29

7.1.2废水处理装置 29

7.2废渣处理 32

7.2.1废水中的固体废弃物 32

7.2.2乙二醇中的固体废弃物 32

7.2.3 废料、废块 32

7.3废气处理 32

7.3.1汽提废气 32

7.3.2燃烧废气 32

参考文献 34

致 谢 36

第一章 文 献 综 述

1.1概述

作为三大弹性密封剂(聚硫、有机硅、聚氨酯)之一的聚氨酯密封胶,它有优异的耐油、耐低温、耐氧和臭氧的特性,它的耐溶剂和耐某些化学试剂的性能相当优越,而且耐磨,弹性好,伸长率高,粘接性好,可常温固化,故用途十分广泛。双组分密封胶几年前已被开发并应用。与双组分聚氨酯密封胶相比,单组分密封胶使用简便,不用调配,易挤出,与多种基材的粘接力都很强,具有高强度硫化橡胶的基本性能,而且特别适用于自动化流水线作业,所以单组分密封胶的开发和使用倍受重视. 单组分湿固化型聚氨酯密封胶是一种室温固化的反应型密封胶,一般利用多元醇和多异氰酸酯发生反应生成的聚合物端基异氰酸酯基团与空气中的微量水分发生反应,使聚氨酯胶层交联固化。单组分湿固化硅烷封端聚氨酯（SPU）密封胶，是一类新型弹性密封胶，其固化后形成的网络结构具有聚氨酯链与Si- O- Si 键的双重特性，这两种不同链与键在结构上的结合使SPU 密封胶具有诸多优异的性能：在力学性能、黏附性能、耐老化性能等多方面性能间具有良好的平衡关系；SPU 密封胶的固化交联是借助硅烷中的烷氧基在室温湿气作用下进行水解、缩聚反应完成，不放出CO2，因此而在高温、高湿的环境下不会发泡；在不施用底涂的情况下，SPU 密封胶对金属、玻璃、PVC 等常用基材具有良好的粘接效果；另外，该密封胶体系无游离的异氰酸酯，无带污染性的固化渗出物逸出，不会污染被粘基材的表面和周边。因此本文主要对聚氨酯密封胶的制备，性能研究及发展趋势进行介绍。

1.2湿固化机理

湿固化型聚氨能胶粘剂中含右活泼的NCO基团，当暴露于空气中时能与仑气小的微量水分发生反应；粘接时，它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基等活性氢基团发生化学反应，生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酪胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酌—聚脲结构。

OCN----- -----NCO H₂O H₂N---- ------NH₂ CO₂

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