專利名稱：制備懸浮聚四氟乙烯樹脂的破碎裝置和破碎方法
技術領域：
本發明涉及一種用于破碎高壓懸浮反應制得的聚四氟乙烯樹脂的破碎器和 含該破碎器的破碎裝置。具體地說，本發明涉及一種將懸浮聚合得到的聚四氟乙 烯粗顆粒加工成中粒或細粒的裝置和使用該裝置的方法。
背景技術：
聚四氟乙烯(簡稱PTFE)是一種含長碳鏈的熱塑性聚合物，可以通過懸浮 聚合制得，它是一種性能極好的材料，能耐老化，有良好的化學穩定性，優異的 電絕緣性和良好潤滑性，使用溫度范圍廣，被各行業廣泛應用。用懸浮法制得的 聚四氟乙烯主要用于通過壓縮成型或柱塞擠壓成型方法加工成制品。
用懸浮法制得的塊狀或大粒徑聚四氟乙烯產物通常夾帶有雜質，例如聚合反 應使用的各種添加劑。因此需要將其粉碎成小粒徑產物以便釋放夾雜的雜質。
用懸浮法制備聚四氟乙烯的方法分為低壓懸浮法和高壓懸浮法。本領域通常 將在起始反應溫度35'C或更低的溫度下，在1.2MPa或更低的壓力下懸浮聚合制 備聚四氟乙烯的方法稱為低壓懸浮法；而相應地將在起始反應溫度6(TC或更高的 溫度下，在1.6MPa或更高的壓力下懸浮聚合制備聚四氟乙烯的方法稱為高壓懸 浮法。
用低壓懸浮法制得的聚四氟乙烯主要為2mm左右的纖維狀聚四氟乙烯和極 少量20mm左右的團料，而用高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯主要為5mm左右的 纖維狀聚四氟乙烯和部分80mm左右的結塊料。這種結塊料或團料中通常夾雜有 雜質，例如聚合引發劑、懸浮劑等，需要將其分散以釋放雜質，以便后續加工。 現有技術己提出了多種粉碎聚四氟乙烯的方法。
例如，杜邦公司的美國專利US3，115，486公開了一種聚四氟乙烯模壓粉的生 產方法，它包括使懸浮聚合的反應物和母液先通過一個振動篩移去粘合聚合物， 然后使用足夠量的水組成懸浮液，再進入剪切機切割破碎，已破碎聚合物通過篩 網分離，再加入新鮮水長時間多次混合、洗滌，最后用熱空氣干燥，獲得粒徑為 400-700Wn的聚四氟乙烯產品。這種方法得到的聚四氟乙烯產品具有粒徑較大、加工流程復雜、所需設備多的缺點，從而增加了對生產場地和設備投資，并且不 利于從聚四氟乙烯顆粒中除去夾雜的雜質，難以獲得純度高的產品。
發明名稱為"懸浮法聚四氟乙烯樹脂用搗碎裝置"的中國專利1100803涉及
一種連續化生產懸浮聚四氟乙烯樹脂的破碎裝置。圖l是該現有技術裝置的總體 結構示意圖。
如圖l所示，該現有技術公開的懸浮法聚四氟乙烯樹脂用破碎裝置包括支架
1、安裝在支架上的破碎桶2、攪拌器3和螺旋分離絞龍4組成，攪拌器和螺旋分 離絞龍由傳動裝置帶動工作，所述破碎桶2包括桶體21和桶罩。所述的桶體21 為圓柱形，可避免物料在破碎過程中產生死角。在桶體21外圍設有冷卻夾套211。 為了加強攪拌強度，強化傳熱和傳質，在桶體21內對應設有至少兩塊帶齒的擋 板212以使高速流動的顆粒與擋板上的齒起沖擊磨碎作用。在桶體底部設有一進 水管213和一出水管214，為防止出水時將物料帶出，在桶體底部的出水管214 內還設有一過濾器(未圖示)。所述的桶罩由中桶罩22和上桶罩23構成，中桶罩 22為喇叭形，上桶罩23為方形，相互連接后設在桶體21的上部。在中桶罩22 上設有進料口 221和視鏡222，進料口 221通過進料管與聚合釜相連。
所述的攪拌器3通過其軸穿過桶底安裝在桶體21的內部。攪拌器主要起到 搗拌、混合和洗滌的作用。破碎時，為了洗滌物料中的反應助劑，便于將破碎時 產生的熱量帶走，必須要加入適量的無離子水。為使攪拌和粉碎物料效果好，所 述的攪拌器采用復式攪拌器，由三層組合而成上層為螺旋漿葉31，在旋轉方向 處帶有刀口，這種螺旋漿葉工作時能產生很大的循環速率和對物料由剪切粉碎作 用；中層為剪切刀片32，在葉片外端部設有折邊321，以剪切粉碎物料；下層為 離心漿33，高速旋轉時產生一定的離心力，可防止四氟顆粒進入軸封。這樣，在 攪拌器工作時，水中聚四氟乙烯由于重力和浮力的作用，粒徑小的顆粒浮在上面， 粒徑大的顆粒位于下部，受到高速沖擊、剪切而粉碎。
另外，物料干燥之前，必須與水分離，為了減少帶出水量，采用長圓柱形傾 斜式螺旋分離絞龍4，其前段通過上桶罩的左右兩壁上的孔架設在上桶罩23內， 該螺旋分離絞龍4推動夾帶水的物料向前移動螺旋輸送；為使在輸送過程中物料 中的水能倒流進破碎桶，該現有技術設計安裝螺旋分離絞龍4與水平面有一前傾 的夾角oc，該角度oc以10°-30"為宜，達到物、水分離和輸送的目的。螺旋分離絞 龍4選用變螺距式，隨著物料向前移動，螺距逐漸增大，使物料保持疏松，防止物料結塊進入加料器，堵塞管道。
該現有技術的傳動裝置包括電動機5、變速器6及傳送帶。電動機5通過一 組傳送帶與攪拌軸連接，攪拌軸從破碎桶體底部伸入到桶體內，這種結構具有運
轉平穩、密封性能好、使用壽命長和便于接管安裝的特點。電動機5還通過變速 器6帶動另一組傳送帶與螺旋分離絞龍4的傳動軸連接，帶動螺旋分離絞龍4工作。
該現有技術的破碎裝置可進行破碎、洗滌、固液分離及進出料等多種單元操 作，生產過程中全線封閉連續。如前面所述，已知低壓反應制得的聚合物主要為 2mm左右纖維狀聚四氟乙烯和極少量20mm左右團料。當用于破碎制造用低壓反 應制得的聚合物時，上述破碎裝置的復式攪拌器破碎、洗滌效果良好。
但是，已知高壓反應制得的聚合物主要為5mm左右纖維狀聚四氟乙烯和部 分80mm左右結塊料。當用上述裝置破碎高壓聚合反應制得的聚合物時，上述破 碎裝置的復式攪拌器卻具有破碎、洗滌時間長，結塊料難以破碎，顆粒難以細化， 加工能耗大等缺點。為此，必須先對高壓反應得到的結塊的聚四氟乙烯物料進行 預先分離、破碎，然后再加水長時間多次破碎、洗滌，使工序裝置復雜化。
高壓聚合反應制備的聚四氟乙烯樹脂具有分子量高、加工獲得制品的機械、 耐磨等性能優于低壓反應制備的聚四氟乙烯樹脂等優點。用高壓反應制備的聚四 氟乙烯樹脂可加工成高性能聚四氟乙烯制品，能滿足高端市場要求。但是，鑒于 現有技術(例如中國專利1100803)公開的破碎裝置在用于粉碎高壓聚合反應制 備的聚四氟乙烯時具有工序裝置較為復雜的缺點，因此需要開發一種簡單的能直 接破碎高壓聚合反應制備的聚四氟乙烯的破碎器和含該破碎器的破碎裝置。還需 要開發一種用所述破碎裝置破碎高壓聚合反應制得的聚四氟乙烯的方法。
發明內容
本發明的一個發明目的是提供一種簡單的能直接破碎高壓聚合反應制備的 聚四氟乙烯的破碎器。
本發明的另一個目的是提供一種含該破碎器用于直接破碎高壓聚合反應制 備的聚四氟乙烯的破碎裝置。
本發明的再一個目的是提供一種用所述破碎裝置破碎高壓聚合反應制得的 聚四氟乙烯的方法。
因此，本發明提供一種高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂用的破碎器，它由上層漿葉和下層漿葉組成
上層漿葉為斜切漿葉，由安裝在旋轉軸上的多把帶齒漿葉組成，斜切槳葉平 面與水平面交角0 =20-70° ;
下層漿葉為沖擊漿葉，由安裝在所述旋轉軸上的旋轉刀和固定的與所述旋轉 刀同心安裝的弧槽形齒圈組成，所述弧槽形齒圈包括在一個沿該齒圈的內圈向圓 心方向突起的同心圓環中的多個弧槽形溝槽，在圓環靠近圓心的內環一端上每個 弧槽形溝槽具有一個逆著旋轉刀旋轉方向的帶有內凹的突起，在兩個弧槽形溝槽 之間有直條槽；所述內凹的突起的高度h為3-20mm，直條槽的寬度b為2-20mm。
本發明的另一方面提供一種高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂用的破碎裝 置，它包括破碎桶、安裝在所述破碎桶桶體內的破碎器和螺旋分離紋龍，其特征 在于該破碎器為本發明所述的破碎器。
本發明的再一方面提供一種將高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂破碎成粒 子方法，它包括將聚合反應出料的聚合物放入所述的破碎裝置進行破碎和洗滌的 步驟，其中所述懸浮聚合反應料的液固比為2:1 5:1，桶內液面距斜切漿葉距離S 為0.15 0.70D，(D為破碎桶內直徑)破碎、洗滌溫度為2 20。C。
下面結合附圖更詳細說明本發明，附圖中
圖1為中國專利CN 1100803公開的懸浮聚四氟乙烯樹脂搗碎裝置的總體結 構示意圖2是本發明裝置的破碎器結構示意圖3是本發明裝置的破碎器結構俯視圖，顯示下層漿葉的旋轉刀和弧槽形齒
圈；
圖4為用本發明破碎器的懸浮聚四氟乙烯樹脂破碎裝置結構示意圖。
具體實施例方式
在本發明中，術語"高壓聚合反應"指在起始反應溫度6(TC或更高的溫度下， 在1.6MPa或更高的壓力下用懸浮法制備聚四氟乙烯的方法。
如圖4所示，除破碎器3以外，本發明破碎裝置與中國專利CN 1100803 (該 文全文以引用的方式插入本文作為本發明的一部分)基本相同。換句話說，本發 明高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂用破碎裝置包括支架1、安裝在支架上碎桶2、破碎器3和螺旋分離絞龍4。破碎器3和螺旋分離絞龍4分別由傳動裝
置帶動工作。
所述破碎桶2包括桶體21和桶罩。所述的桶體21的形狀無特別的限制，可 以是適用的任何形狀。但是為了避免物料在破碎過程中產生死角，破碎桶的形狀 較好為圓柱形。在桶體21外圍可設有冷卻夾套211。為了加強攪拌強度，強化傳 熱和傳質，在桶體21內對應設有至少兩塊帶齒的擋板212。在本發明的一個較好 的實例中，在桶體內壁均等份地設置多塊(例如2-10塊，如二塊、四塊、六塊 或八塊，較好六塊)帶齒的擋板212,以使高速流動的顆粒與擋板上的齒起沖擊 磨碎作用。在桶體底部設有一進水管214和一出水管213，為防止出水時將物料 帶出，在桶體底部的出水管214內還設有一過濾器(未圖示)。
所述的桶罩由中桶罩22和上桶罩23構成，中桶罩22為喇叭形，上桶罩23 為方形，相互連接后設在桶體21的上部。在中桶罩22上設有進料口 221和視鏡 222，進料口 221通過進料管與聚合釜相連。
另外，物料干燥之前，必須與水分離，為了減少帶出水量，采用長圓柱形傾 斜式螺旋分離絞龍4，其前段通過上桶罩的左右兩壁上的孔架設在上桶罩23內， 該螺旋分離絞龍4推動夾帶水的物料向前移動螺旋輸送。為使在輸送過程中物料 中的水能倒流進破碎桶，本發明設計安裝螺旋分離絞龍4與水平面有一前傾的夾 角a，該前傾的夾角無特別的限制，只要能使水倒流回破碎桶即可。在本發明的 一個實例中，該角度a以10°-30°為宜，較好為12。-2811。在本發明的一個較好實例 中，該前傾角度a為18"-22"，較好為20"，從而達到聚合物和水分離和輸送的目的。 螺旋分離絞龍4選用變螺距式，隨著物料向前移動，螺距逐漸增大，使物料保持 疏松，防止物料結塊進入加料器，堵塞管道。
用于本發明裝置的傳動機構包括電動機5、變速器6及傳送帶。電動機5通 過一組傳送帶與攪拌軸連接，攪拌軸從破碎桶體底部伸入到桶體內，這種結構具 有運轉平穩、密封性能好、使用壽命長和便于接管安裝的特點。電動機5還通過 變速器6帶動另一組傳送帶與螺旋分離絞龍4的傳動軸連接，帶動螺旋分離絞龍 4工作。
用于制造所述破碎裝置的支架1、破碎桶2和螺旋分離絞龍4的材料可以是 本領域已知的任何合適的材料。在本發明的一個實例中，所述支架、破碎桶和分 離絞龍均是由不銹鋼制得的。
8與現有技術相比，本發明的特征在于使用特殊的破碎器。如圖2和圖3所示，
本發明破碎器3由安裝在旋轉軸上的上層漿葉31和下層漿葉32組成。
上層漿葉31為斜切漿葉，由多把帶齒的漿葉組成，斜切漿葉31的平面與水 平面的交角日為10°-60°，較好為15°-45° ,更好為22°-35° 。
上層斜切漿葉31所包含的斜切漿葉的數量無特別的限制，取決于具體的用 途要求。在本發明的一個實例中，所述上層斜切漿葉31帶有沿旋轉軸均勻分布 的2-6把，較好4把帶齒漿葉。
所述斜切漿葉的直徑山(即斜切漿葉旋轉形成的圓的直徑)，通常為 0.1D-0.4D，較好為0. 2D-0. 3D，更好為0. 22D-0. 28D (D為破碎桶內直徑)。
每把所述斜切漿葉的寬度Bp以斜切漿葉的直徑山計，通常為0.1山-0.2d,， 較好為0.12d廣0.18d,，更好為0.14d廣0.16d!。
每把所述斜切漿葉的厚度取決于所需的強度。在閱讀了本發明公開的內容并 結合具體所需的斜切槳葉所需的強度，本領域的普通技術人員可容易地計算漿葉 的厚度。在本發明的一個實例中，所述斜切漿葉的厚度為6-24mm，較好為 10-20mm，更好為12-18mm。
在本發明的一個實例中，每把所述斜切漿葉沿長度方向的兩端帶有三角形鋸 齒，鋸齒牙形角(即除鋸齒在漿葉主體上底邊以外的兩邊所構成的夾角)通常為 30"60s，較好為402-50、以所述斜切漿葉的寬度Bi計，鋸齒高度(即鋸齒的 頂端距兩個底端連線的垂直距離)通常為0.12B廠0.24Bp較好為0.16B廣0.20B,。 所述三角形鋸齒可均勻分布在每把斜切漿葉的整個長度上，或者分布在其遠離旋 轉軸的1/2-4/5的長度上。
下層漿葉32為沖擊漿葉，由安裝在所述旋轉軸上的內圈旋轉刀321和固定 的外圈弧槽形齒圈322組成。
所述旋轉刀321包括一個刀盤和突出該刀盤的刀片。如圖3所示，刀片頂端 在同一個刀盤同心圓的圓周上，該刀片突出圓盤的一邊呈直線狀，而另一邊呈圓 弧狀，其中直線狀的那一邊帶刀刃，其所處的位置使得旋轉時帶刀刃的一邊先接 觸要破碎的物料。圓弧狀的弧度無特別的限制，取決于刀片所需的強度。本領域 的普通技術人員根據刀片具體強度的要求可容易地確定所述圓弧的弧度。
連接各刀片頂端構成的同心圓的圓周直徑d2通常為0. 12D-0. 24D，較好為 0. 16D-0. 20D(D為破碎桶內直徑)。如圖2所示，刀片的寬度B2通常為20-100mm， 較好為40-80ram。刀片高度H2通常為0. 3d2-0. 6d2，較好的為0. 4d2-0. 5d2。刀盤在旋轉刀的刀片中間位置，刀盤厚度H3取決于具體的強度要求。本領域的普通 技術人員根據具體的強度要求可容易地算得刀盤的厚度。在本發明的一個實例
中，刀盤的厚度H3通常為0. 1H2-0.3H2，較好為0. 15H2-0. 25H2。
所述旋轉刀321的刀片數無特別的限制，取決于具體的用途和要求。在本發 明的一個實例中，所述旋轉刀321帶2-6把沿圓周均勻分布的刀片，較好帶4把刀片。
所述沖擊漿葉還包括固定的外圈弧槽形齒圈，該外圈弧槽形齒圈與上述內圈 旋轉刀同心安裝。
所述外圈弧槽形齒圈帶有多個均布弧槽形溝槽，如圖3所示，所述弧槽形齒 圈包括一個沿該齒圈的內圈向圓心方向突起的同心圓環，圓環的軸向高度與旋轉 刀刀片的軸向基本高度相同。在靠近圓心的內環的一端每個弧槽形溝槽還帶有一 個內凹的突起，使得該內凹逆著旋轉刀旋轉的方向。內凹突起的高度h為3-20mm， 較好為4-15mm，更好為5-12mm。在兩個弧槽形溝槽之間有直條槽，直條槽的高 度與圓環的高度相同，直條槽的寬度b為2-20mm,較好為3-18imn，更好為4-16。 弧槽形齒圈上溝槽與旋轉刀321之間的間隙S為1. 0-10mm，較好為1. 5-6. Omm。
沿所述旋轉軸所述破碎器的斜切漿葉31與沖擊漿葉32之間的距離S為 0. 1D-0. 5D (D為破碎桶內直徑),較好為0. 13D 0. 40D，更好為0. 16D 0. 30D。
如圖3所示，使用時，旋轉刀沿逆時針方向旋轉，其線速度為5-70m/s，較 好為10-60m/s，最好為15-50m/s。
所述破碎器3安裝在高壓懸浮反應制得的聚四氟乙烯破碎桶內，破碎器3由 桶底上伸的旋轉軸(又稱攪拌軸)傳動。破碎器3主要起到破碎、混合和洗滌作 用，為了洗滌物料中反應助劑，便于將粉碎時產生熱量帶走，必須加入適量無離 子水。破碎器3高速旋轉時，斜切漿葉31對物料剪切破碎并產生很大循環速率， 使聚四氟乙烯物料隨無離子水從破碎器3中間進入，由于旋轉刀321的高切向速 度使獲得動能的物料受到高速沖擊、離心擠壓和剪切作用而粉碎，已粉碎物料從 弧槽形齒圈322的通孔直條槽排出。
本發明方法中要求破碎、洗滌聚合反應料的液固比為2:1 5:1，桶內液面距 斜切漿葉31距離為0.15D 0. 70D (D為破碎桶內直徑)，沖擊漿葉32距桶底高 度H1=0. 2 0. 5D。破碎洗滌溫度為2 20°C。
使用時，打開聚合釜放料閥，將聚四氟乙烯物料與母液通過放料管221
10進入破碎桶內，此時大部分物料沉在桶的底部。開啟抽水泵，通過過濾器從出水 管214放去反應母液，停抽水泵，加入適量無離子水，使無離子水液面高于斜切
漿葉31 —定高度(該高度通常為0. 15D 0. 70D，較好為0. 25D 0. 45D，D為破碎 桶內直徑)，打開破碎桶夾套冷卻鹽水進出口閥門，將破碎、洗滌的溫度控制在 2 20° 。啟動破碎器3，經破碎、洗滌后含有雜質的無離子水用抽水泵除去，然 后再補加無離子水洗滌物料中聚合反應助劑。按上述條件多次破碎、洗滌，物料 pH值達到6-7，無離子水電導率小于4. 0Ps/cm，聚四氟乙烯物料粒徑為0. 05 0. 40mm，此時可通過螺旋分離紋龍分離水和物料，已分離的物料定量送入旋風干 燥器，經冷卻后包裝為中顆粒聚四氟乙烯產品或進一步加工成細顆粒聚四氟乙烯
力二 口 廣口口 。
本發明方法可連續制備懸浮聚四氟乙烯樹脂，與現在技術相比，本發明具有
以下優點
1. 本發明能在破碎桶內直接破碎、洗滌不同聚合反應料，簡化了工藝，減少 了裝置，提高了產品質量，降低了樹脂損耗；
2. 本發明的破碎、洗滌效率高，生產每噸聚四氟乙烯中粒料的破碎能耗與現 有技術相比下降120%;
3. 本發明生產的高分子量產品，顆粒均勻，加工成制品內在性能好，能滿足 高端巿場要求。
總之，本發明可在密閉狀態下連續制備優質懸浮聚四氟乙烯粒子，顆粒均勻， 粒徑范圍在0.05~0.40mm，產品含水量低(含水量《0.01%)，體積密度為300 700g/l，用本發明聚四氟乙烯粒子能加工成高性能聚四氟乙烯制品，可滿足市場 不同需求。
下面用實施例進一步說明本發明。
實施例1
將聚合高壓反應后聚四氟乙烯物料與母液通過放料管進入本發明破碎桶內， 大部分5mm左右纖維狀PTFE和部分80mm左右結塊料沉在破碎桶底部。開啟抽 水泵，通過過濾器從進出水管放去母液，停抽水泵，加入適量的無離子水，使無 離子水液面距上層斜切漿葉距離為350mm。桶內下層沖擊漿葉距桶底高度為 300mm，斜切漿葉與沖擊漿葉距離為250mm，斜切漿葉直徑為4> 350mm，斜切 槳葉寬度為52mm，斜切槳葉平面與水平面交角為24、沖擊漿葉的旋轉刀直徑為4) 235mm，旋轉刀帶2把刀片，刀片寬度為40mm，刀片高度為90 ram。旋轉刀 與弧槽形齒圈上溝槽的間隙為3. Omm，弧槽形溝槽之間的直條槽寬度為8mm，弧槽 形溝槽高度為6mm。啟動破碎器，轉速為1995r/min，電流172A， 10分鐘后停止 破碎，再次啟動抽水泵，除去含有雜質的無離子水后停抽水泵。然后按上述條件 自動破碎、洗滌三次后，通過螺旋分離紋龍分離水和物料，已分離的物料定量送 入旋風干燥器，已干燥PTFE物料產量為480kg，平均粒徑240陶，體積密度580g/l ， 水含量0. 01%。
實施例2
將聚合高壓反應后PTFE物料與母液通過放料管進入破碎桶內，大部分5mm 左右纖維狀PTFE和部分80mm左右結塊料沉在破碎桶底部。開啟抽水泵，通過 過濾器從進出水管放去母液，停抽水泵，加入適量的無離子水，使無離子水液面 距上層斜切漿葉距離為350mm。桶內下層沖擊漿葉距桶底高度為300mm，斜切 漿葉與沖擊漿葉距離為250mm，斜切漿葉直徑為巾350mm，斜切槳葉寬度為 55mm，斜切槳葉與水平面交角為24^ 。沖擊漿葉的旋轉刀直徑為d)260mm，旋 轉刀帶4把刀片，刀片寬度為45mm，刀片高度為100 mm。旋轉刀與弧槽形齒圈 上溝槽的間隙為3.0mm，弧槽形溝槽之間的直條槽寬度為12mra，弧槽形溝槽高度 為8mm。啟動破碎器，轉速為1830r/min，電流200A， IO分鐘后停止破碎，再次 啟動抽水泵，除去含有雜質的無離子水后停抽水泵。然后按上述條件自動破碎、 洗滌三次后，通過螺旋分離紋龍分離水和物料，已分離的物料定量送入旋風干燥 器，已干燥PTFE物料產量為480kg，平均粒徑210陶，體積密度560g/1,水含量 0. 01%。
實施例3
將聚合高壓反應后PTFE物料與母液通過放料管進入破碎桶內，大部分5mm 左右纖維狀PTFE和部分80mm左右結塊料沉在破碎桶底部。開啟抽水泵，通過 過濾器從進出水管放去母液，停抽水泵，加入適量的無離子水，使無離子水液面 距上層斜切漿葉距離為450mm。桶內下層沖擊漿葉距桶底高度為300mm，斜切 漿葉與沖擊漿葉距離為250mm，斜切漿葉直徑為4 370mm，斜切槳葉寬度為60 mm，斜切槳葉與水平面交角為32、沖擊漿葉的旋轉刀直徑為d)260mm，旋轉 刀帶4把刀片，刀片寬度為55mm，刀片高度為110 rnm。旋轉刀與弧槽形齒圈上溝槽的間隙為1.5mm，弧槽形溝槽之間的直條槽寬度為10mm，弧槽形溝槽高度為 10mm。啟動破碎器，轉速為2160r/min，電流295A， IO分鐘后停止破碎，再次啟 動抽水泵，除去含有雜質的無離子水后停抽水泵。然后按上述條件自動破碎、洗 滌三次后，通過螺旋分離紋龍分離水和物料，已分離的物料定量送入旋風干燥器， 已干燥PTFE物料產量為480kg,平均粒徑180陶，體積密度530g/l，水含量0. 01%。
實施例4
將聚合低壓反應后PTFE物料與母液通過放料管進入破碎桶內，大部分2mm 左右纖維狀PTFE和極少量20mm左右結團料沉在破碎桶底部。開啟抽水泵，通 過過濾器從進出水管放去母液，停抽水泵，加入適量的無離子水，使無離子水液 面距上層斜切漿葉距離為450mm。桶內下層沖擊漿葉距桶底高度為400mm，斜 切漿葉與沖擊漿葉距離為310mm，斜切漿葉直徑為巾350mm，斜切槳葉寬度為 52mm，斜切槳葉與水平面交角為24°-。沖擊漿葉的旋轉刀直徑為4>260mm,旋 轉刀帶4把刀片，刀片寬度為45mm，刀片高度為100 inm。旋轉刀與弧槽形齒圈 上溝槽的間隙為1.5mm，弧槽形溝槽之間的直條槽寬度為12mm，弧槽形溝槽高度 為8mm。啟動破碎器，轉速為1830r/min，電流190A， 5分鐘后停止破碎，再次啟 動抽水泵，除去含有雜質的無離子水后停抽水泵。然后再按上述條件自動破碎、 洗滌三次后，通過螺旋分離紋龍分離水和物料，已分離的物料定量送入旋風干燥 器，已干燥PTFE物料產量為600kg，平均粒徑150陶，體積密度480g/1，水含量 0. 01%。
實施例5
將聚合低壓反應后PTFE物料與母液通過放料管進入破碎桶內，大部分2mm 左右纖維狀PTFE和極少量20mm左右結團料沉在破碎桶底部。開啟抽水泵，通 過過濾器從進出水管放去母液，停抽水泵，加入適量的無離子水，使無離子水液 面距上層斜切漿葉距離為450mm。桶內下層沖擊漿葉距桶底高度為400mm，斜 切槳葉與沖擊漿葉距離為310mm，斜切漿葉直徑為4)370mm，斜切槳葉寬度為 60mm，斜切槳葉與水平面交角為322。沖擊漿葉的旋轉刀直徑為4>260mm，旋 轉刀帶4把刀片，刀片寬度為55mm，刀片高度為110 mm。旋轉刀與弧槽形齒圈 上溝槽的間隙為1.5mm，弧槽形溝槽之間的直條槽寬度為10mm，弧槽形溝槽高度 為10mm。啟動破碎器，轉速為2160r/min，電流275A， IO分鐘后停止破碎，再次啟動抽水泵，除去含有雜質的無離子水后停抽水泵。然后再按上述條件自動破碎、 洗滌三次后，通過螺旋分離紋龍分離水和物料，已分離的物料定量送入旋風干燥
器，已干燥PTFE物料產量為600kg，平均粒徑82陶，體積密度445g/1，水含量 0. 01%。
比較例1
使用中國專利1100803公開的破碎裝置破碎低壓反應得到的PTFE 將聚合低壓反應后的PTFE物料與母液通過放料管進入破碎桶內，大部分 2mm左右纖維狀PTFE和極少量20mm左右結團料沉在破碎桶底部。開啟抽水泵， 通過過濾器從進出水管放去母液，停抽水泵，加入適量的無離子水，使無離子水 液面距攪拌器上層螺旋漿350mm。上層螺旋漿與中層剪切刀片距離為250mm， 中層剪切刀片與下層離心漿距離為200mm，離心漿距桶底高度為150mm，中層 剪切刀片直徑cj)480mm，下層離心漿直徑4) 380mm。啟動攪拌器，轉速為 2160r/min，電流280A， IO分鐘后停止攪拌。再次啟動抽水泵，除去含有雜質的 無離子水后停抽水泵。然后再按上述條件自動破碎、洗滌三次后，通過螺旋分離 紋龍分離水和物料，己分離的物料定量送入旋風干燥器，已干燥PTFE物料產量 為600kg，平均粒徑170陶，體積密度488g/1，水含量O. 01%。
比較例2
使用中國專利1100803公開的破碎裝置破碎高壓反應得到的PTFE 將聚合高壓反應后PTFE物料與母液通過放料管進入破碎桶內，大部分5mm 左右纖維狀PTFE和部分80mm結塊料沉在破碎桶底部。開啟抽水泵，通過過濾 器從進出水管放去母液，停抽水泵，加入適量的無離子水，使液面距攪拌器上層 螺旋漿350mm。上層螺旋漿與中層剪切刀片距離為250mm，中層剪切刀片與下 層離心漿距離為200mm，離心漿距桶底高度為150mm，中層剪切刀片直徑 小480mm，下層離心漿直徑小380mm。啟動攪拌器，轉速為2160r/min，電流360A， 20分鐘后停止攪拌，再次啟動抽水泵，除去含有雜質的無離子水后停抽水泵。然 后再按上述條件自動破碎、洗滌五次后，通過螺旋分離紋龍分離水和物料，已分 離的物料定量送入旋風干燥器，已千燥PTFE物料產量為480kg，平均粒徑380to， 體積密度645g/1，水含量O. 01%。從上面描述可見，利用本發明可加工不同懸浮反應料，可密閉、連續制備高
分子量優質PTFE粒子，提高了產品質量，降低了能耗，節約了生產成本。
權利要求
1. 一種高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂用的破碎器(3)，它由上層漿葉(31)和下層漿葉(32)組成上層漿葉(31)為斜切漿葉，由安裝在旋轉軸上的帶齒漿葉組成，斜切漿葉(31)平面與水平面交角β＝20-70°；下層漿葉(32)為沖擊漿葉，由安裝在所述旋轉軸上的旋轉刀(321)和固定的與所述旋轉刀(321)同心安裝的弧槽形齒圈(322)組成，所述弧槽形齒圈包括一個沿該齒圈的內圈向圓心方向突起的同心圓環，多個弧槽形溝槽位于所述同心圓環內，在圓環靠近圓心的內環一端上每個弧槽形溝槽逆著旋轉刀旋轉方向帶有一個內凹的突起，在兩個弧槽形溝槽之間有直條槽；所述內凹的突起的高度h為3-20mm，直條槽的寬度b為2-20mm。
2. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于所述弧槽形齒圈(322)上溝槽 與旋轉刀(321)間隙S=1.0~10mm。
3. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于，當破碎桶內徑為D時，所述斜 切漿葉(31)與沖擊漿葉(32)之間的距離S為0. 1D 0. 5D，較好為0. 13D 0. 40D， 更好為0. 16D 0. 30D。
4. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于所述上層斜切漿葉(31)帶有沿旋 轉軸均勻分布的2-6把，較好4把斜切漿葉。
5. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于所述斜切漿葉(31)的直徑dl 為O. 1D-0. 4D，較好為0. 20D-0. 30D，更好為0. 22D-0. 28D。
6. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于所述斜切漿葉的寬度B,為0.1 d廣0.2d,，較好為0,12d廣0.18d!，更好為0.14d,-0.16d,。
7. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于所述斜切漿葉的厚度為6-24mm， 較好為10-20mm，更好為12-18mm。
8. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于在所述斜切漿葉沿長度方向的兩 端帶有三角形鋸齒，鋸齒牙形角通常為30"602，較好為402-502;鋸齒高度通 常為0.12B,-0.24B,，較好為0.16B廣0.20B"
9. 如權利要求1所述的破碎器，其特征在于所述旋轉刀321包括一個刀盤和 突出該刀盤的多把刀片，刀片頂端在一個刀盤同心圓的圓周上，連接各把刀片頂 端形成的圓周的直徑d2為0. 12D-0. 24D，較好為0. 16D-0. 20D，刀片的寬度B2為20-100咖，較好為40-80隨，刀片高度H2為0. 3d2-0. 6d2，較好的為0. 4d2-0. 5d2， 刀盤在旋轉刀的刀片中間位置，刀盤厚度H3為0. 1H2-0. 3H2 ，較好為 0. 15H2-0. 25H2。
10. 如權利要求9所述的破碎器，其特征在于該刀片突出圓盤的一邊呈直線 狀，而另一邊呈圓弧狀，其中直線狀的那一邊帶刀刃，其所處的位置使得旋轉時 帶刀刃的一邊先接觸要破碎的物料。
11. 如權利要求9或10所述的破碎器，其特征在于所述旋轉刀(321)帶2-6 把刀片，較好帶4把刀片。
12. —種高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂用的破碎裝置，它包括破碎桶(2)、 安裝在所述破碎桶桶體內的破碎器(3)和螺旋分離紋龍(4)，其特征在于該破碎器(3) 為權利要求1-11中任一項所述的破碎器。
13. 如權利要求12所述的破碎裝置，其特征在于破碎器(3)由桶底上伸旋 轉軸傳動，破碎桶的內徑為D，沖擊漿葉(32)距桶底高度H為0.2~0.5D。
14. 一種將高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂破碎成粒子方法，它包括將聚 合反應出料的聚合物放入權利要求12或13所述的破碎裝置進行破碎和洗滌的步 驟，其中所述懸浮聚合反應料的液固比為2:1~5:1，桶內液面距斜切衆葉(31)距 離S為0.15~0.70D，破碎、洗漆溫度為2 20。C。
15. 如權利要求14所述的方法，其特征在于所述旋轉刀(321)的線速度為 5-70m/s，較好為10-60m/s，最好為15-50m/s。
16. 如權利要求14所述的方法，其特征在于所述粒子的粒徑為0.05-0.4mm。
全文摘要
本發明公開了一種高壓懸浮法制得的聚四氟乙烯樹脂用的破碎器(3)，它由上層槳葉(31)和下層槳葉(32)組成上層槳葉(31)為斜切槳葉，由安裝在旋轉軸上的帶齒旋槳組成，斜切槳葉(31)與水平面交角β＝20-70°；下層槳葉(32)為沖擊槳葉，由安裝在所述旋轉軸上的旋轉刀(321)和固定的與所述旋轉刀(321)同心安裝的弧槽形齒圈(322)組成，所述弧槽形齒圈包括沿該齒圈的內圈向圓心方向突起的同心圓環，在圓環靠近圓心的內環一端上逆著旋轉刀旋轉方向的一個帶有內凹的突起，在兩個弧槽形溝槽之間有直條槽；所述內凹的突起的高度h為3-20mm，直條槽的寬度b為2-20mm。
文檔編號B02C18/06GK101518752SQ20091004870
公開日2009年9月2日 申請日期2009年4月1日 優先權日2009年4月1日
發明者劉家禹, 朱慧忠 申請人:上海三愛富新材料股份有限公司;上海市有機氟材料研究所