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喷雾干燥机用于制备聚氨酯粉末的案例分享

返回列表 浏览:7 日期:2025-04-27

聚氨酯粉末是由聚氨酯树脂制成的粉末状材料,具有优异的耐磨性、耐化学品性、柔韧性和装饰性。它通常通过物理粉碎法或化学聚合法制备,并广泛应用于涂料、粘合剂、弹性体、3D打印等领域。 

聚氨酯粉末的分类 

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

热固性聚氨酯粉末(TPU Thermoset Powder):加热固化后形成交联网络,用于粉末涂料、弹性体。 

水性聚氨酯粉末(WPU Powder):以水为分散介质,环保型粉末,用于纺织涂层、木器涂料。 

那艾喷雾干燥机制备聚氨酯粉末的案例 

1:水性聚氨酯(WPU)粉末的喷雾干燥制备 

水性聚氨酯(WPU)因其环保性被广泛用于涂料、粘合剂和纤维处理。但WPU溶液粘度高,直接干燥易结块,喷雾干燥可制备高流动性粉末。 工艺流程: 原料准备:水性聚氨酯乳液(固含量30-40%),添加少量抗结块剂(如二氧化硅)。 喷雾干燥参数: 进风温度:120-150℃(避免高温导致交联) 出风温度:60-80℃ 雾化器类型:压力式喷嘴(孔径0.7 mm) 进料速率:5-8 L/h 产品特性: 得到粒径50-150 μm的球形粉末,含水率<1%。 粉末流动性好,可直接用于静电喷涂或流化床涂布。 应用:纺织涂层、皮革处理、木器涂料。 优势: 避免传统烘干导致的团聚问题。 粉末粒径可控,适合不同涂布工艺。

2:热塑性聚氨酯(TPU)粉末的喷雾干燥造粒 背景: 热塑性聚氨酯(TPU)粉末用于3D打印、弹性体涂层。原始TPU颗粒较大(如粒径1-5 mm),需进一步粉碎成微粉,但易产生细粉(<10 μm),影响使用。喷雾干燥可制备均匀的微米级粉末。 工艺流程: 原料准备:TPU颗粒(粒径1-3 mm),溶解于二甲基甲酰胺(DMF)或四氢呋喃(THF)溶剂。 喷雾干燥参数: 进风温度:80-100℃(溶剂沸点低,如DMF沸点153℃,但喷雾干燥时快速蒸发) 出风温度:40-60℃ 雾化器类型:离心式雾化器(转速15,000 rpm) 进料速率:3-5 L/h 产品特性: 得到粒径20-80 μm的均匀粉末,流动性极佳。 粉末可直接用于SLS(选择性激光烧结)3D打印。 应用:3D打印耗材、弹性体涂层、鞋材。 优势: 避免机械粉碎导致的细粉过多问题。 粉末球形度高,适合激光烧结。 

3:热固性聚氨酯粉末涂料的喷雾干燥制备 背景: 热固性聚氨酯粉末涂料(如羟基聚氨酯+异氰酸酯固化剂)需控制粒径和流动性,以确保喷涂均匀。喷雾干燥可优化粉末性能。 工艺流程: 原料准备:聚氨酯预聚物(含羟基)与固化剂混合,加入流平剂、光稳定剂。 喷雾干燥参数: 进风温度:130-160℃(避免过早固化) 出风温度:70-90℃ 雾化器类型:压力式喷嘴(孔径1.0 mm) 进料速率:8-12 L/h 产品特性: 得到粒径50-120 μm的粉末,玻璃化转变温度(Tg)适中,便于储存。 粉末在180-200℃下固化,形成高光泽涂层。 应用:家电、家具、汽车粉末涂料。 优势: 粉末流动性好,静电喷涂效率高。 粒径均匀,涂层厚度一致。 

4:聚氨酯-丙烯酸酯复合粉末的喷雾干燥制备 背景: 聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合粉末结合了聚氨酯的柔韧性和丙烯酸酯的耐候性,适用于高性能涂料。喷雾干燥可制备均匀复合材料。 工艺流程: 原料准备:PU预聚物与丙烯酸酯单体混合,加入光引发剂(如二苯甲酮)。 喷雾干燥参数: 进风温度:110-140℃(避免丙烯酸酯提前聚合) 出风温度:50-70℃ 雾化器类型:离心式雾化器(转速12,000 rpm) 进料速率:6-10 L/h 产品特性: 得到粒径30-100 μm的粉末,固化后硬度高、耐刮擦。 可用于汽车清漆、工业防护涂料。 应用:汽车涂料、3C产品外壳涂层。 优势: 复合粉末兼具柔韧性和耐候性。 喷雾干燥避免组分分离。 喷雾干燥制备聚氨酯粉末的关键注意事项 温度控制: 热塑性聚氨酯(TPU)需低温干燥(<100℃),避免软化粘连。 热固性聚氨酯粉末可稍高温度(130-160℃),但需防止提前固化。 溶剂残留: 若使用有机溶剂(如DMF、THF),需高效回收系统,确保粉末中溶剂残留<0.5%。 抗结块处理: 添加疏水性二氧化硅(如Aerosil®)或硬脂酸盐,提高粉末流动性。 粒径调控: 离心雾化器适合较粗粉末(50-200 μm),压力喷嘴适合细粉(20-100 μm)。 

喷雾干燥技术可高效制备水性聚氨酯(WPU)、热塑性聚氨酯(TPU)、热固性聚氨酯粉末涂料、PUA复合粉末等产品,广泛应用于涂料、3D打印、弹性体、汽车工业等领域。合理选择工艺参数(温度、雾化方式、抗结块剂)是保证粉末质量的关键。

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