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噴霧干燥機用于制備聚氨酯粉末的案例分享

聚氨酯粉末是由聚氨酯樹脂制成的粉末狀材料,具有優異的耐磨性、耐化學品性、柔韌性和裝飾性。它通常通過物理粉碎法或化學聚合法制備,并廣泛應用于涂料、粘合劑、彈性體、3D打印等領域。

聚氨酯粉末的分類

熱塑性聚氨酯粉末(TPU Powder):可熔融再加工,用于涂料、油墨、3D打印耗材。

熱固性聚氨酯粉末(TPU Thermoset Powder):加熱固化后形成交聯網絡,用于粉末涂料、彈性體。

水性聚氨酯粉末(WPU Powder):以水為分散介質,環保型粉末,用于紡織涂層、木器涂料。

那艾噴霧干燥機制備聚氨酯粉末的案例

1:水性聚氨酯(WPU)粉末的噴霧干燥制備

水性聚氨酯(WPU)因其環保性被廣泛用于涂料、粘合劑和纖維處理。但WPU溶液粘度高,直接干燥易結塊,噴霧干燥可制備高流動性粉末。 工藝流程: 原料準備:水性聚氨酯乳液(固含量30-40%),添加少量抗結塊劑(如二氧化硅)。 噴霧干燥參數: 進風溫度:120-150℃(避免高溫導致交聯) 出風溫度:60-80℃ 霧化器類型:壓力式噴嘴(孔徑0.7 mm) 進料速率:5-8 L/h 產品特性: 得到粒徑50-150 μm的球形粉末,含水率<1%。 粉末流動性好,可直接用于靜電噴涂或流化床涂布。 應用:紡織涂層、皮革處理、木器涂料。 優勢: 避免傳統烘干導致的團聚問題。 粉末粒徑可控,適合不同涂布工藝。

2:熱塑性聚氨酯(TPU)粉末的噴霧干燥造粒 背景: 熱塑性聚氨酯(TPU)粉末用于3D打印、彈性體涂層。原始TPU顆粒較大(如粒徑1-5 mm),需進一步粉碎成微粉,但易產生細粉(<10 μm),影響使用。噴霧干燥可制備均勻的微米級粉末。 工藝流程: 原料準備:TPU顆粒(粒徑1-3 mm),溶解于二甲基甲酰胺(DMF)或四氫呋喃(THF)溶劑。 噴霧干燥參數: 進風溫度:80-100℃(溶劑沸點低,如DMF沸點153℃,但噴霧干燥時快速蒸發) 出風溫度:40-60℃ 霧化器類型:離心式霧化器(轉速15,000 rpm) 進料速率:3-5 L/h 產品特性: 得到粒徑20-80 μm的均勻粉末,流動性極佳。 粉末可直接用于SLS(選擇性激光燒結)3D打印。 應用:3D打印耗材、彈性體涂層、鞋材。 優勢: 避免機械粉碎導致的細粉過多問題。 粉末球形度高,適合激光燒結。

3:熱固性聚氨酯粉末涂料的噴霧干燥制備 背景: 熱固性聚氨酯粉末涂料(如羥基聚氨酯+異氰酸酯固化劑)需控制粒徑和流動性,以確保噴涂均勻。噴霧干燥可優化粉末性能。 工藝流程: 原料準備:聚氨酯預聚物(含羥基)與固化劑混合,加入流平劑、光穩定劑。 噴霧干燥參數: 進風溫度:130-160℃(避免過早固化) 出風溫度:70-90℃ 霧化器類型:壓力式噴嘴(孔徑1.0 mm) 進料速率:8-12 L/h 產品特性: 得到粒徑50-120 μm的粉末,玻璃化轉變溫度(Tg)適中,便于儲存。 粉末在180-200℃下固化,形成高光澤涂層。 應用:家電、家具、汽車粉末涂料。 優勢: 粉末流動性好,靜電噴涂效率高。 粒徑均勻,涂層厚度一致。

4:聚氨酯-丙烯酸酯復合粉末的噴霧干燥制備 背景: 聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)復合粉末結合了聚氨酯的柔韌性和丙烯酸酯的耐候性,適用于高性能涂料。噴霧干燥可制備均勻復合材料。 工藝流程: 原料準備:PU預聚物與丙烯酸酯單體混合,加入光引發劑(如二苯甲酮)。 噴霧干燥參數: 進風溫度:110-140℃(避免丙烯酸酯提前聚合) 出風溫度:50-70℃ 霧化器類型:離心式霧化器(轉速12,000 rpm) 進料速率:6-10 L/h 產品特性: 得到粒徑30-100 μm的粉末,固化后硬度高、耐刮擦。 可用于汽車清漆、工業防護涂料。 應用:汽車涂料、3C產品外殼涂層。 優勢: 復合粉末兼具柔韌性和耐候性。 噴霧干燥避免組分分離。 噴霧干燥制備聚氨酯粉末的關鍵注意事項 溫度控制: 熱塑性聚氨酯(TPU)需低溫干燥(<100℃),避免軟化粘連。 熱固性聚氨酯粉末可稍高溫度(130-160℃),但需防止提前固化。 溶劑殘留: 若使用有機溶劑(如DMF、THF),需高效回收系統,確保粉末中溶劑殘留<0.5%。 抗結塊處理: 添加疏水性二氧化硅(如Aerosil®)或硬脂酸鹽,提高粉末流動性。 粒徑調控: 離心霧化器適合較粗粉末(50-200 μm),壓力噴嘴適合細粉(20-100 μm)。

噴霧干燥技術可高效制備水性聚氨酯(WPU)、熱塑性聚氨酯(TPU)、熱固性聚氨酯粉末涂料、PUA復合粉末等產品,廣泛應用于涂料、3D打印、彈性體、汽車工業等領域。合理選擇工藝參數(溫度、霧化方式、抗結塊劑)是保證粉末質量的關鍵。





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