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我國環氧樹脂膠液凈化技術取得新進展

作為具有優良性能的高分子聚合物，環氧樹脂應用十分廣泛。但環氧樹脂在合成過程中生成的無機氯等雜質會嚴重影響其電絕緣性能，因此需要合成后的環氧樹脂膠液進行凈化。最近，我國環氧樹脂行業科技人員在這方面取得了研究新進展，有望改變目前凈化較多采用價格昂貴的國外設備的現狀。 　　
開發采用國產設備來凈化環氧樹脂膠液的工藝很有必要的。專家認為，相對于以重力來完成兩相的混合與分相的洗滌凈化設備，離心萃取器是依靠離心力來完成兩相的混合與分相的，大大加強了兩相的混合，促進了傳質，這有利于環氧樹脂膠液的凈化。為此，清華大學核能技術設計研究院等單位的科研人員首先采用自行研制的離心萃取器進行了加入苯溶劑的E-44環氧樹脂膠液凈化工藝的試驗研究，取得了滿意的結果。據專家介紹，采用加入惰性溶劑降低環氧樹脂膠液的粘度和密度，有利于高粘度環氧樹脂膠液的凈化，但不可避免地會消耗大量惰性溶劑，排放的污水還會對環境造成嚴重污染。為此他們在對加入苯溶劑的E-44環氧樹脂膠液凈化工藝試驗研究的基礎上，又采用離心萃取器進行了無苯溶劑的E-44環氧樹脂膠液凈化工藝的研究。　　
環隙式離心萃取器主要由軸、轉筒和外殼等組成。其中轉筒包括堰段和澄清段，堰段上有控制兩相溢流半徑的重相堰和輕相堰，澄清段內裝有徑向葉片；外殼上部有兩相各自的收集室和出口管，外殼下部有兩相進料口，底部裝有固定葉片。外殼內壁和轉筒外壁間的空間稱為環隙，兩相流體的混合和傳質過程在環隙內進行。當密度不同、互不相溶的兩相液體分別從兩個進料口進入環隙后，依靠高速旋轉轉筒的帶動以及液層間的摩擦，在環隙內實現劇烈而均勻的混合，萃取傳質過程因此加快。其原理是：當高速旋轉的混合液向下流動碰到固定葉片后，從轉筒底部的混合相口進入轉筒。混合液在離心力作用下分相，重相被甩到轉筒外緣，聚集到轉筒壁外，通過靠近轉筒壁的垂直孔道，經重相堰流入重相收集室，從重相出口流出。輕相被擠向轉筒內側，經輕相堰和水平通道流入輕相收集室，從輕相出口流出。　　
離心萃取器可用來凈化高粘度膠液，要是因為具有較大的分離因數。轉速、總流量和流比等操作條件對凈化效果均有影響。提高轉速，在一定范圍內可加強兩相液體在環隙中的混合，從而可以提高凈化效果；但轉速過高時，兩相液體易乳化，增加了分相困難，會造成相夾帶不利于凈化，因而需找到最佳轉速。對不同規模大小的離心萃取器，其最佳轉速是不一樣的，需通過試驗來確定。流比QaPQo越大，總流量越小、凈化效果越好。　　
環氧樹脂膠液的凈化在直徑50mm離心萃取器試驗的基礎上，選取最佳試驗條件。研究人員用6批料液采用直徑230mm離心萃取器進行了工業規模試驗，采用電位電極法來分析洗滌后E-44環氧樹脂-苯膠液中無機氯的含量。試驗結果表明，洗滌后E-44環氧樹脂-苯膠液中無機氯的含量均小于5mgPL，達到了電工級的質量標準。而無苯溶劑的E-44環氧樹脂膠液的凈化，使用直徑230mm離心萃取器進行了工業規模試驗，經過水洗滌后E-44環氧樹脂中無機氯的含量小于100mgPL，達到了部優級質量標準。且采用該生產技術減少了有毒有機溶劑對環境造成的污染，且由于不需加入有機溶劑來洗滌，提高了經濟效益。　　
專家認為，采用離心萃取器進行環氧樹脂膠液的凈化是可行的。當加入苯溶劑進行凈化時，在合適的操作條件下凈化后環氧樹脂中無機氯的含量小于5mgPL，達到了電工級的質量標準；當不加入苯溶劑進行凈化時，在80℃下洗滌后環氧樹脂中無機氯的含量小于100mgPL，達到了部優級質量標準，而且大大減輕了環境污染。整個生產過程操作簡單，可連續運行，且設備緊湊，占用廠房面積小，易實現自動控制。