海默生在線粘度計酚醛樹脂行業應用

海默生在線粘度計為各行業提供操作簡單、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、技術實驗室等提供穩定可靠的粘度測量和控制系統。海默生在線粘度計可適用各種工作環境，包括爆炸環境 （ATEX, FM, JIS), 高溫高壓環境（高達 700 bars, 450°C ）和高粘度環境（1 000 000? 000mPa.s）等苛刻工況。 海默生公司還可根據用戶對工作溫度和壓力的需求進行特殊設計，為您量身定制在線粘度檢測和控制系統。

典型應用： 酚醛樹脂批次生產精確控制，酚醛樹脂、樹脂和高分子聚合物的生產。

應用背景：

單體之間以共價鍵的方式連接形成相對分子較大，具有重復結構單元的高分子化合物。反應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，粘度也相應增加。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，是醛與酚經聚合制得的合成樹脂的統稱。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，但是考慮到其生產過程，我們也面臨一些比較困難的生產條件。各種來料來源并不是由同一家供應商提供的，因此批次之間不可能完全保持一致。針對每個生產循環，在各個物料混合之前都會進行稱重，混合之后進行反應器進行加熱反應。在整個生產循環中，溶液的溫度和粘度是影響反應效果的關鍵參數。酚醛樹脂聚合是放熱反應，因此即使加熱器加熱過程結束了， 生產過程也會持續加熱。加熱過程有很特別的反應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控。任何誤差的出現都可能導致樹脂硬化，這個結果不僅會生產出不符合使用標準的產品，還可能會損壞管道和反應器。

產品應用關鍵點：

酚醛樹脂生產工況分析：

1、如果防熱性的酚醛樹脂聚合反應速度太快會出現的問題：

• 聚合物質量不好（產品質地不均勻）
• 聚合物硬化（不能及時停止反應）

這些問題都會導致原材料的大量浪費，復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速度太慢會出現的問題：

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

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

1）生產出來的產品適用應用（模塑、層壓、擠壓等）

4）產品可以包裝儲存（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）

聚合反應過程中相關的粘度問題： 原材料的控制，反應開始的檢測，聚合速度控制，相對分子質量檢測，產品鏈長檢測，反應終點檢測，聚合物濃度控制，以及最終的產品質量控制。

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控聚合反應的終點，幫助判斷聚合反應的正確實時粘度和溫度參數以防止產品硬化。

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釜的外壁，聚合反應循環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值變化，可以讓操作人員監測正確的批次反應過程。

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

半間歇MMA/MA共聚反應反應釜上安裝XL7傳感器測量記錄圖

直接安裝在反應壁上的現場照片

海默生在線粘度計主要產品特性：

?★很好的靈敏度，檢測范圍比較寬廣

★操作可重復且結果可信

★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，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

粘度監測方案的結果

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以下是酚醛樹脂生產廠家在酚醛樹脂聚合反應器上安裝XL7系列傳感器得到的數據。

由上表可以看出在使用了海默生在線粘度監測后，它實現了以下的優化：

?★生產能力提高：優化過程控制；

★終端產品的質量和穩定性變好：能夠準確識別催化反應的終點；

★反應過程更安全：反應將要硬化的時候會發出警報（降低反應器清洗時間和不合格產品批次次數）；

★幫助過程控制：可監控最開始的聚合反應，反應進度，以及反應終點；

使用海默生在線粘度監測投資回報情況

?在酚醛樹脂批次生產過程中安裝粘度計取得的回報如下：