海默生在線粘度計酚醛樹脂行業(yè)應(yīng)用

海默生在線粘度計為各行業(yè)提供操作簡單、免維護、無磨損的在線粘度計。可以為石化、化工、高分子合成、制藥、食品、化妝品、涂料、技術(shù)實驗室等提供穩(wěn)定可靠的粘度測量和控制系統(tǒng)。海默生在線粘度計可適用各種工作環(huán)境，包括爆炸環(huán)境 （ATEX, FM, JIS), 高溫高壓環(huán)境（高達 700 bars, 450°C ）和高粘度環(huán)境（1 000 000? 000mPa.s）等苛刻工況。 海默生公司還可根據(jù)用戶對工作溫度和壓力的需求進行特殊設(shè)計，為您量身定制在線粘度檢測和控制系統(tǒng)。

典型應(yīng)用： 酚醛樹脂批次生產(chǎn)精確控制，酚醛樹脂、樹脂和高分子聚合物的生產(chǎn)。

應(yīng)用背景：

單體之間以共價鍵的方式連接形成相對分子較大，具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物。反應(yīng)釜中主要是很多單體組成，粘度較低。加入催化劑或者加熱后，開始進行高分子聚合反應(yīng)，粘度也相應(yīng)增加。粘度通常是檢測高分子相對分子量大小的間接手段。

簡化的高分子聚合原理：

酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉，簡稱 PF，是醛與酚經(jīng)聚合制得的合成樹脂的統(tǒng)稱。酚醛樹脂常用作粘合劑和浸漬紙張以增加紙張的機械強度。酚醛樹脂在材料的韌性和抗電阻方面展示了良好的性能，但是考慮到其生產(chǎn)過程，我們也面臨一些比較困難的生產(chǎn)條件。各種來料來源并不是由同一家供應(yīng)商提供的，因此批次之間不可能完全保持一致。針對每個生產(chǎn)循環(huán)，在各個物料混合之前都會進行稱重，混合之后進行反應(yīng)器進行加熱反應(yīng)。在整個生產(chǎn)循環(huán)中，溶液的溫度和粘度是影響反應(yīng)效果的關(guān)鍵參數(shù)。酚醛樹脂聚合是放熱反應(yīng)，因此即使加熱器加熱過程結(jié)束了， 生產(chǎn)過程也會持續(xù)加熱。加熱過程有很特別的反應(yīng)階段并且此階段對溫度和粘度的變化非常敏感，因此我們需要對其進行監(jiān)控。任何誤差的出現(xiàn)都可能導(dǎo)致樹脂硬化，這個結(jié)果不僅會生產(chǎn)出不符合使用標準的產(chǎn)品，還可能會損壞管道和反應(yīng)器。

產(chǎn)品應(yīng)用關(guān)鍵點：

酚醛樹脂生產(chǎn)工況分析：

1、如果防熱性的酚醛樹脂聚合反應(yīng)速度太快會出現(xiàn)的問題：

• 聚合物質(zhì)量不好（產(chǎn)品質(zhì)地不均勻）
• 聚合物硬化（不能及時停止反應(yīng)）

這些問題都會導(dǎo)致原材料的大量浪費，復(fù)雜維修而造成停工時間增加，勞動力成本增加，延期交貨以及一 些其他損失。

2、如果防熱性的酚醛樹脂聚合反應(yīng)速度太慢會出現(xiàn)的問題：

• 生產(chǎn)能力低下（浪費時間，造成能源浪費）
• 得不到最終成品（生產(chǎn)出來的產(chǎn)品達不到特定的技術(shù)要求）

3、酚醛樹脂聚合過程中，當達到生產(chǎn)需要的粘度數(shù)值時及時終止反應(yīng)，會得到良好的效果：

1）生產(chǎn)出來的產(chǎn)品適用應(yīng)用（模塑、層壓、擠壓等）

4）產(chǎn)品可以包裝儲存（包括樹脂、膠黏劑、聚苯乙烯、聚亞安酯、聚異丁烯、甲基丙烯酸甲酯等聚合物）

聚合反應(yīng)過程中相關(guān)的粘度問題： 原材料的控制，反應(yīng)開始的檢測，聚合速度控制，相對分子質(zhì)量檢測，產(chǎn)品鏈長檢測，反應(yīng)終點檢測，聚合物濃度控制，以及最終的產(chǎn)品質(zhì)量控制。

海默生在線粘度計提供的解決方案：

?海默生振動式在線粘度傳感器能夠完整的監(jiān)控聚合反應(yīng)的終點，幫助判斷聚合反應(yīng)的正確實時粘度和溫度參數(shù)以防止產(chǎn)品硬化。

在線粘度計的安裝

?在線粘度計有多種安裝方式可供選擇，可以安裝在聚合反應(yīng)釜的外壁，聚合反應(yīng)循環(huán)的支路或者浸漬管中。配套的電子顯示控制器可以方便操作人員實時查看粘度和溫度數(shù)值變化，可以讓操作人員監(jiān)測正確的批次反應(yīng)過程。

下表為添加粘度監(jiān)測后的粘度、催化劑或者加熱催化時間、聚合反應(yīng)過程關(guān)系圖，粘度的控制能夠精確的控制反應(yīng)終點。

半間歇MMA/MA共聚反應(yīng)反應(yīng)釜上安裝XL7傳感器測量記錄圖

直接安裝在反應(yīng)壁上的現(xiàn)場照片

海默生在線粘度計主要產(chǎn)品特性：

?★很好的靈敏度，檢測范圍比較寬廣

★操作可重復(fù)且結(jié)果可信

★易于安裝且有多種安裝位置

★無需維修，沒有易磨損部件，沒有時間延遲

★具有在線自我清洗功能

★符合防爆標準（ATEX,FM）

★有高低粘度報警系統(tǒng)，能夠改善失效保護操作。

★具有溫度測量，有完善的溫度、壓力補償功能

★有多種防腐材料涂層可供選擇

★耐高溫高壓

粘度監(jiān)測方案的結(jié)果

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以下是酚醛樹脂生產(chǎn)廠家在酚醛樹脂聚合反應(yīng)器上安裝XL7系列傳感器得到的數(shù)據(jù)。

由上表可以看出在使用了海默生在線粘度監(jiān)測后，它實現(xiàn)了以下的優(yōu)化：

?★生產(chǎn)能力提高：優(yōu)化過程控制；

★終端產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性變好：能夠準確識別催化反應(yīng)的終點；

★反應(yīng)過程更安全：反應(yīng)將要硬化的時候會發(fā)出警報（降低反應(yīng)器清洗時間和不合格產(chǎn)品批次次數(shù)）；

★幫助過程控制：可監(jiān)控最開始的聚合反應(yīng)，反應(yīng)進度，以及反應(yīng)終點；

使用海默生在線粘度監(jiān)測投資回報情況

?在酚醛樹脂批次生產(chǎn)過程中安裝粘度計取得的回報如下：