一种粒径均匀可控的AC发泡剂的制备方法与流程

本发明涉及ac发泡剂领域，具体涉及一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，特别涉及一种具有双峰分布的粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法。

背景技术：

ac发泡剂化学名称偶氮二甲酰胺，是一种发气量大、性能优越、无毒的发泡剂，广泛用于塑料、橡胶等发泡制品的加工中，也可用于某些食品的添加剂，但是现在市场上生产的ac发泡剂都存在粒径分布过宽的问题。使用粒径分布过宽的ac发泡剂会给发泡工艺造成很多困难：发泡剂粒径分布过宽时，一方面由于其中存在的小粒径发泡剂比表面积大、活性强、分解过程短，易于提前分解发泡，造成发泡制品的次品和废品率高；另一方面，由于其中存在的大粒径发泡剂比表面积小、活性低、分解过程长，又势必延迟发泡、甚至不发泡，使得发泡制品的表面泛黄，严重影响泡沫制品的颜色和质量。因此，发泡剂应用厂家都希望发泡剂的粒径分布要尽量窄，即发泡剂的粒径要尽量均匀。

目前，一般是通过物理方法来解决发泡剂颗粒分布过宽的问题，主要是用分级机进行机械分级，通过分级机的分级轮高速旋转，利用重力原理分掉粒径过大与过小的发泡剂，留下中间部分，以缩小发泡剂的粒径分布范围。该方法不但步骤繁琐而且会浪费粒径过大与过小的发泡剂。

再者，在泡沫制品中，一般分为大孔塑料(泡孔直径大于50μm)和微孔塑料(泡孔直径介于0.1～10μm之间)。大孔塑料的密度低、力学性能差，常用于绝缘和包装材料；微孔塑料的密度高、韧性好，常用于对力学性能要求高的领域。近年来，市场上出现了具有双峰分布的发泡材料，其可以兼具大孔塑料较低的泡沫密度和微孔塑料较高的机械性能的优点，尤其是阻隔性能非常优异，包括隔音、隔热等。

目前，具有双峰分布的发泡材料主要通过调控发泡过程来实现，一般有两步降压法、降温与降压协同法和双发泡剂法。以上方法均具有步骤繁琐、过程控制要求高、难以控制泡孔结构、产品合格率低的缺点，尤其是双发泡剂法，其通过采用两种发泡剂配合来实现制备具有双峰分布的发泡材料的目的，发泡剂种类、制备工艺、批次等的不同，均会影响发泡结果。因此，对具有双峰分布的发泡材料的制备产生了极大的限制，使得具有双峰分布的发泡材料价格远高于普通发泡塑料，严重限制了具有双峰分布的发泡材料的应用。

具有双峰分布的发泡剂可以极大的简化具有双峰分布的发泡材料的制备过程，使得通过简单的升温过程控制即可实现制备具有双峰分布的发泡材料的目的，但现有双峰分布的发泡剂均通过细粒径的发泡剂与粗粒径的发泡剂的配比、混合来实现，其主要具有两个缺点：一是由于细粒径发泡剂中的大颗粒与粗粒径发泡剂中的小颗粒的叠加效应、使得双峰效果不明显；二是由于两种发泡剂本身批次、制备工艺、厂家的差异，使得双峰效果不稳定，因而极不理想。

因此，提供一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，特别是一种具有双峰分布的粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，以制备具有双峰分布的粒径均匀可控的ac发泡剂，简化具有双峰分布的发泡材料的制备工艺是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，以制备具有双峰分布的粒径均匀可控的ac发泡剂。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)联二脲的制备：

向缩合釜中加入质量浓度20％～23％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2～1:2.5，在温度为130～140℃、压力为0.20～0.23mpa下，滴加无机酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至80～90℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为15～30％kg/l的悬浮液，加入无机酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为2.0～6.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.25～0.44％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至25～35℃，制备细粒径ac发泡剂；

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每2～5min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到6～10μm时，加入平均粒径为20～30μm的ac发泡剂粉体晶种；

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌，保温反应6～7h，冷却，制得具有双峰分布的ac发泡剂。

进一步的，包括以下步骤：

(1)联二脲的制备：

向缩合釜中加入质量浓度22％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2.2，在温度为135℃、压力为0.22mpa下，滴加无机酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至85℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为20％kg/l的悬浮液，加入无机酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为4.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.3％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至30℃，制备细粒径ac发泡剂；

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每3min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到8μm时，加入平均粒径为25μm的ac发泡剂粉体晶种；

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌、保温反应6.5h，冷却，制得具有双峰分布的ac发泡剂。

进一步的，所述无机酸为盐酸，所述盐酸的浓度为20～30％。

进一步的，所述步骤(4)包括继续搅拌、保温反应6.5h，冷却，得氧化母液，对氧化母液通过高效离心机进行离心洗涤，得无机酸和具有双峰分布的ac发泡剂。

进一步的，所述无机酸为盐酸。

进一步的，所述步骤(4)包括步骤：

(41)继续搅拌、保温反应6.5h，冷却，得氧化母液，对氧化母液通过所述高效离心机进行离心分离，得ac发泡剂沉淀与离心母液；

(42)对ac发泡剂沉淀进行五次离心洗涤，并将不同次离心洗涤的脱除液分别回收到不同的容器中，不同批次ac发泡剂离心洗涤时脱除液套用，将第一次离心洗涤的脱除液作为一次酸、将第二次离心洗涤的脱除液作为二次酸；

(43)将盐酸质量浓度为20％及以上的离心母液直接回用于缩合反应，或将盐酸质量浓度低于20％的离心母液与高质量浓度盐酸混合配制成盐酸质量浓度为20％及以上用于制备联二脲的缩合反应；

(44)将所述一次酸与高质量浓度盐酸混合配制成盐酸质量浓度为20％及以上用于制备联二脲的缩合反应；

(45)将所述二次酸回收，用于配制联二脲进氧化反应釜。

进一步的，所述步骤(42)包括对ac发泡剂沉淀进行五次离心洗涤，不同次离心洗涤的脱除液分别回收到不同的容器中，不同批次ac发泡剂离心洗涤时脱除液套用：将第三次离心洗涤的脱除液作为下一轮第一次离心洗涤的洗涤水、将第四次离心洗涤的脱除液作为下一轮第二次离心洗涤的洗涤水、将第五次离心洗涤的脱除液作为下一轮第三次离心洗涤的洗涤水，通入清水作为第四次和第五次离心洗涤的洗涤水，依次对ac发泡剂进行五次离心洗涤，将第一次离心洗涤的脱除液作为一次酸、将第二次离心洗涤的脱除液作为二次酸，调控所述第四次和第五次离心洗涤通入清水的量，使得所述一次酸和二次酸中盐酸的质量浓度不高于30％。

进一步的，所述双环流反应釜包括内筒和盖合在所述内筒上的盖体，所述内筒的中心通过第二驱动轴与第二驱动电机相连接，所述盖体的中心通过第一驱动轴与第一驱动电机相连接，所述第二驱动轴位于所述内筒底部内侧的端部设有搅拌叶片，所述第二驱动电机能够驱动所述搅拌叶片旋转，所述第一驱动轴靠近所述内筒的一端设有压水盘，所述压水盘位于所述盖体靠近所述内筒的一侧，所述压水盘容纳在空心的圆柱形分水罩中，所述分水罩上设有过水孔，所述第一驱动电机能够驱动所述压水盘在所述分水罩内沿其中心轴线做循环往复运动。

进一步的，所述搅拌叶片的在所述内筒底部的投影面积自靠近所述第二驱动轴的一端向远离所述第二驱动轴的一端逐渐增大。

相对于现有技术，本发明所述的一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法具有以下优势：

(1)本发明所述的ac发泡剂的制备方法通过在反应中期加入ac发泡剂粉体晶种，实现了制备具有双峰分布的ac发泡剂的目的。

(2)本发明所述的ac发泡剂的制备方法通过盐酸的循环利用，提高了原料的重复利用率，且使得联二脲的制备过程可控度提高，联二脲的粒径均匀性提高，利于后期具有双峰分布的ac发泡剂的实现。

(3)本发明所述的ac发泡剂的制备方法通过采用双环流反应釜，使得反应液均匀性提高，利于具有双峰分布的粒径均匀可控的ac发泡剂的制备。

总之，本发明所述的ac发泡剂的制备方法工艺简单，制备的具有双峰分布的ac发泡剂的双峰特征明显，在每个峰值附近粒径分布更加均匀

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的发泡剂的制备工艺流程图；

图2为本发明实施例所述的双环流反应釜的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的双环流反应釜的剖面构示意图；

图4为本发明实施例所述的双环流反应釜的另一剖面构示意图；

图5为本发明实施例所述的双环流反应釜的搅拌叶片的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的盐酸循环利用工艺流程图；

图7为本发明实施例所述的高效离心机的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的高效离心机中第一内腔室的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的高效离心机在低速转动时的结构示意图；

图10为本发明实施例所述的高效离心机在高速转动时的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的细粒径ac发泡剂的粒度分布图；

图12为本发明实施例所述的具有双峰分布的ac发泡剂的粒度分布图。

附图标记说明：

1-内筒，2-盖体，3-第一驱动轴，4-第一驱动电机，5-第二驱动轴，6-第二驱动电机，7-搅拌叶片，8-分水罩，9-过水孔，10-压水盘，11-支架，12-外腔室，13-第一内腔室，131-侧壁，132-第一通孔，14-第二内腔室，15-颗粒物。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

(1)联二脲的制备；

(2)细粒径ac发泡剂的制备；

(3)加入ac发泡剂粉体晶种；

(4)双峰ac发泡剂的制备。

具体的，所述步骤(1)包括：向缩合釜中加入质量浓度20％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2，在温度为130℃、压力为0.23mpa下，滴加浓度为20％的盐酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至80℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

具体的，所述步骤(2)包括：将联二脲和水配成联二脲含量为15％kg/l的悬浮液，加入无机酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为2.0mol/l，再加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.25％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至25℃，制备细粒径ac发泡剂。

进一步的，所述步骤(3)包括：每5min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的粒径达到6μm时，加入平均粒径为20μm的ac发泡剂粉体晶种。

更进一步的，所述步骤(4)包括：继续保温反应7h，冷却、分离，制得具有双峰分布的ac发泡剂。

实施例2

一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)联二脲的制备；

向缩合釜中加入质量浓度23％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2.5，在温度为140℃、压力为0.20mpa下，滴加浓度为30％的盐酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至90℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为30％kg/l的悬浮液，加入无机酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为6.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.4％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至35℃，制备细粒径ac发泡剂。

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每2min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到10μm时，加入平均粒径为30μm的ac发泡剂粉体晶种。

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌、保温反应6h，冷却、分离，制得具有双峰分布的ac发泡剂。

实施例3

一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)联二脲的制备；

向缩合釜中加入质量浓度22％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2.2，在温度为135℃、压力为0.22mpa下，滴加盐酸质量浓度为25％的ac发泡剂离心母液进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至85℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为20％kg/l的悬浮液，加入无机酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为4.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.3％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至30℃，制备细粒径ac发泡剂。

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每3min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到8μm时，加入平均粒径为25μm的ac发泡剂粉体晶种。

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌、保温反应6.5h，冷却、分离，制得具有双峰分布的ac发泡剂。

实施例4

一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)联二脲的制备；

向缩合釜中加入质量浓度22％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2.2，在温度为135℃、压力为0.22mpa下，滴加浓度为20～30％的盐酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至85℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为20％kg/l的悬浮液，加入浓度为20～30％的盐酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为4.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.3％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至30℃进行氧化反应，制备细粒径ac发泡剂。

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每3min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到8μm时，加入平均粒径为25μm的ac发泡剂粉体晶种。

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌、保温反应6.5h，冷却，得氧化母液，对氧化母液通过高效离心机进行离心洗涤，得浓度为20～30％的盐酸和具有双峰分布的ac发泡剂。

进一步，将所述浓度为20～30％的盐酸用于步骤(1)和步骤(2)中。

具体的，如图6所示，所述步骤(4)包括：(41)继续搅拌、保温反应6.5h，冷却，得氧化母液，对氧化母液通过所述高效离心机进行离心分离，得ac发泡剂沉淀与离心母液；(42)对ac发泡剂沉淀进行五次离心洗涤，并将不同次离心洗涤的脱除液分别回收到不同的容器中，不同批次ac发泡剂离心洗涤时脱除液套用，将第一次离心洗涤的脱除液作为一次酸、将第二次离心洗涤的脱除液作为二次酸；(43)将盐酸质量浓度为20％及以上的离心母液直接回用于缩合反应，或将盐酸质量浓度低于20％的离心母液与高质量浓度盐酸混合配制成盐酸质量浓度为20％用于制备联二脲的缩合反应；(44)将所述一次酸与高质量浓度盐酸混合配制成盐酸质量浓度为20％用于制备联二脲的缩合反应；(45)将所述二次酸回收，用于配制联二脲进氧化反应釜。

更进一步的，将ac发泡剂进行五次离心洗涤，不同次离心洗涤的脱除液分别回收到不同的容器中，不同批次ac发泡剂离心洗涤时脱除液套用：将第三次离心洗涤的脱除液返至所述高效离心机作为下一轮第一次离心洗涤的洗涤水、将第四次离心洗涤的脱除液返至所述高效离心机作为下一轮第二次离心洗涤的洗涤水、将第五次离心洗涤的脱除液返至所述高效离心机作为下一轮第三次离心洗涤的洗涤水，通入清水作为第四次和第五次离心洗涤的洗涤水，依次对ac发泡剂进行五次离心洗涤，将第一次离心洗涤的脱除液作为一次酸、将二次离心洗涤的脱除液作为二次酸。

本实施例所述的ac发泡剂生产过程中采用盐酸循环利用的方法，通过用质量浓度20-30％的盐酸替代传统的98％浓硫酸进行缩合反应，不但使得反应过程更容易掌控，联二脲收率稳定，反应时间、反应终点可控，而且降低了反应剧烈程度，所制备的联二脲粒径分布更加均匀，为后续制备粒径均匀的ac发泡剂颗粒提供了良好的基础。此外，替代98％浓硫酸后降低了操作员工作的繁琐程度，生产的安全性更高。还实现了盐酸的循环利用，降低了生产成本、提高了原料利用率。

实施例5

一种粒径均匀可控的ac发泡剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)联二脲的制备；

向缩合釜中加入质量浓度22％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2.2，在温度为135℃、压力为0.22mpa下，滴加浓度为20～30％的盐酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至85℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为20％kg/l的悬浮液，加入浓度为20～30％的盐酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为4.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.3％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至30℃进行氧化反应，制备细粒径ac发泡剂。

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每3min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到8μm时，加入平均粒径为25μm的ac发泡剂粉体晶种。

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌、保温反应6.5h，冷却，得氧化母液，对氧化母液通过高效离心机进行离心洗涤，得浓度为20～30％的盐酸和具有双峰分布的ac发泡剂。

进一步，将所述浓度为20～30％的盐酸用于步骤(1)和步骤(2)中。

具体的，如图6所示，所述步骤(4)包括：(41)继续搅拌、保温反应6.5h，冷却，得氧化母液，对氧化母液通过所述高效离心机进行离心分离，得ac发泡剂沉淀与离心母液；(42)对ac发泡剂沉淀进行五次离心洗涤，并将不同次离心洗涤的脱除液分别回收到不同的容器中，不同批次ac发泡剂离心洗涤时脱除液套用，将第一次离心洗涤的脱除液作为一次酸、将第二次离心洗涤的脱除液作为二次酸；(43)将盐酸质量浓度为20％及以上的离心母液直接回用于缩合反应，或将盐酸质量浓度低于20％的离心母液与高质量浓度盐酸混合配制成盐酸质量浓度为25％用于制备联二脲的缩合反应；(44)将所述一次酸与高质量浓度盐酸混合配制成盐酸质量浓度为30％用于制备联二脲的缩合反应；(45)将所述二次酸回收，用于配制联二脲进氧化反应釜。

更进一步的，将ac发泡剂进行五次离心洗涤，不同次离心洗涤的脱除液分别回收到不同的容器中，不同批次ac发泡剂离心洗涤时脱除液套用：具体的，在本轮的五次离心洗涤中，采用上一轮第三次离心洗涤的脱除液作为本轮第一次离心洗涤的洗涤水，采用上一轮第四次离心洗涤的脱除液作为本轮第二次离心洗涤的洗涤水，采用上一轮第五次离心洗涤的脱除液作为本轮第三次离心洗涤的洗涤水，以清水作为本轮第四次和第五次离心洗涤的洗涤水，依次对ac发泡剂进行五次离心洗涤。并将第三次离心洗涤的脱除液返至所述高效离心机作为下一轮第一次离心洗涤的洗涤水、将第四次离心洗涤的脱除液返至所述高效离心机作为下一轮第二次离心洗涤的洗涤水、将第五次离心洗涤的脱除液返至所述高效离心机作为下一轮第三次离心洗涤的洗涤水，将本轮第一次离心洗涤的脱除液作为一次酸、将二次离心洗涤的脱除液作为二次酸。同时，调控所述第四次和第五次离心洗涤通入清水的量，使得所述一次酸和二次酸中盐酸的质量浓度不高于30％。

本实施例所述的ac发泡剂生产过程中采用盐酸循环利用的方法，通过用质量浓度20-30％的盐酸替代传统的98％浓硫酸进行缩合反应，不但使得反应过程更容易掌控，联二脲收率稳定，反应时间、反应终点可控，而且降低了反应剧烈程度，所制备的联二脲粒径分布更加均匀，为后续制备粒径均匀的ac发泡剂颗粒提供了良好的基础。此外，替代98％浓硫酸后降低了操作员工作的繁琐程度，生产的安全性更高。还实现了盐酸的循环利用，降低了生产成本、提高了原料利用率。

实施例6

在所述盐酸循环利用的过程中，对所述ac发泡剂沉淀颗粒进行充分洗涤是实现盐酸循环利用的关键因素，若洗涤不充分，则将影响所述ac发泡剂的质量，若洗涤次数过多，一方面，将产生大量的洗涤废水，另一方面，将对ac发泡剂产生溶解与磨损，影响ac发泡剂的产品粒径，本实施例采用高效离心机对ac发泡剂沉淀进行离心洗涤。

具体的，如图7-10所示，所述离心机为卧式离心机，包括容纳混合物的圆柱形腔室，所述腔室的沿水平方向设置，所述腔室包括内腔室、外腔室12和支架11，所述内腔室设置在所述外腔室12内侧，所述内腔室包括第一内腔室13和第二内腔室14，所述第一内腔室13设置在所述第二内腔室14的内侧，所述第一内腔室13、第二内腔室14和外腔室12同轴设置，所述第一内腔室13、第二内腔室14和外腔室12通过驱动轴与驱动电机相连接，所述第一内腔室13、第二内腔室14和外腔室12能够在所述驱动电机的驱动下同步转动，所述第二内腔室14和外腔室12之间具有容纳ac发泡剂的空间，所述第一内腔室13内设有颗粒物15，所述第一内腔室13和第二内腔室14之间设有容纳所述颗粒物15的空间，所述第一内腔室13的侧壁131上设有第一通孔132，所述第二内腔室14上设有第二通孔，所述颗粒物15的外径大于所述第二通孔的直径、小于所述第一通孔132的直径。

更进一步的，所述内腔室与所述外腔室12可拆卸连接，在排出沉淀时，所述内腔室可从所述外腔室12内取出，以便于沉淀的排出。

更进一步的，所述高效离心机设有排液口，所述排液口位于所述第一内腔室13一端部的侧壁上，所述高效离心机内的清液能够通过所述排液口排出。

更进一步的，所述内腔室与外腔室12与所述支架11可旋转连接，离心时，所述内腔室与外腔室12能够水平可旋转的固定在所述支架11上方。

更进一步的，所述支架11具有液压升降装置(未示出)，所述液压升降装置能够在排液时，使得所述内腔室与外腔室12在水平方向呈倾斜设置，以便于液体排出。同样的，也可便于沉淀的取出。

在使用时，首先将所述氧化母液放入所述离心机的第一内腔室13内；然后通过所述驱动电机驱动所述离心机进行高速(＞1000r/min)转动，此时，由于所述离心机的转速较高、产生的离心力较大，所述颗粒物15将通过所述第一通孔132进入所述第一内腔室13和第二内腔室14之间，进而随沿所述第二内腔室14的侧壁旋转，而所述氧化母液中的ac发泡剂由于离心力的作用，将穿过所述第一内腔室13和第二内腔室14上的通孔，沉积到所述外腔室12的侧壁上，而所述内腔室的侧壁上由于所述颗粒物15的作用，将不会有沉积物，然后打开所述离心机的排液口，将澄清液排出，得离心母液。

进一步，将所述ac发泡剂沉淀颗粒采用所述高效离心机进行五次离心洗涤。第一次离心洗涤过程：

第一步，低速搅拌：将所述ac发泡剂沉淀置入所述第一内腔室13中，按照上述要求加入上一轮第三次离心洗涤的脱除液作为第一次离心洗涤水，然后通过所述驱动电机驱动所述高效离心机进行低速(≤700r/min)正向转动，此时，由于所述高效离心机的转速较低、产生的离心力较小，所述颗粒物15在所述第二内腔室14内随着内腔室的旋转，不断被带起、抛落，同时不断通过所述第一内腔室13上的第一通孔132，不断穿入和穿出所述第一内腔室13。所述颗粒物4在此过程中，能够对所述内腔室内的混合物进行搅拌，将大颗粒所述ac发泡剂充分打散、以使得所述ac发泡剂能够与所述一次离心洗涤水充分接触，使得盐酸能够充分溶解。优选的，所述驱动电机驱动所述高效离心机按照400～550r/min的转速正向转动1～3min。

第二步，高速离心分离：通过所述驱动电机驱动所述高效离心机进行高速(＞1000r/min)转动，此时，由于所述离心机的转速较高、产生的离心力较大，所述颗粒物15将在所述内腔室内随着内腔室的旋转，逐步完全进入所述第一内腔室13与所述第二内腔室14之间，并沿着所述第二内腔室14的侧壁旋转，而所述ac发泡剂由于离心力的作用，将穿过所述内腔室上的通孔，沉积到所述外腔室12的侧壁上，然后打开所述离心机的排液口，将澄清液排出，得一次酸。优选的，所述驱动电机驱动所述离心机按照1000～1700r/min的转速转动3～7min。

更进一步的，依次采用所述二次离心洗涤水、所述三次离心洗涤水和清水对所述ac发泡剂按照上述第一次离心洗涤过程的操作顺序和要求进行第二至五次离心洗涤。

所述第一内腔室13与所述第二内腔室14的设置，一方面使得所述ac发泡剂沉淀物能够与所述颗粒物15分开，便于所述ac发泡剂沉淀物的排出；另一方面，使得所述颗粒物15在低速离心过程中，将所述ac发泡剂沉淀物分散开，便于对其进行充分洗涤，而在高速离心过程中，所述颗粒物15能够处于一个相对独立的空间，减少所述颗粒物15对所述ac发泡剂沉淀物的撞击与磨损，利于保持所述ac发泡剂沉淀物的原始粒径分布。

实施例7

在所述ac发泡剂制备过程中，为制备粒径均匀的发泡剂，需在反应过程中，对反应物进行均匀搅拌，使其受热均匀、反应物分布均匀，本实施例采用双环流反应釜作为制备所述ac发泡剂的反应容器。

具体的，如图2-5所示，所述双环流反应釜包括内筒1和盖合在所述内筒1上的盖体2，所述内筒1的中心通过第二驱动轴5与第二驱动电机6相连接，所述盖体2的中心通过第一驱动轴3与第一驱动电机4相连接，所述第二驱动轴5位于所述内筒1底部内侧的端部设有搅拌叶片7，所述第二驱动电机6能够通过所述第二驱动轴5驱动所述搅拌叶片7旋转，所述第一驱动轴3靠近所述内筒1的一端设有压水盘10，所述压水盘10位于所述盖体2靠近所述内筒1的一侧，所述压水盘10容纳在空心的圆柱形分水罩8中，所述分水罩8上设有过水孔9，所述第一驱动电机4能够通过所述第一驱动轴3驱动所述压水盘10在所述分水罩8内沿其中心轴线做循环往复运动。

进一步的，所述内筒1的外侧设有外筒，所述外筒与所述内筒1之间设有加热结构。

优选的，所述搅拌叶片7的在所述内筒1底部的投影面积自靠近所述第二驱动轴5的一端向远离所述第二驱动轴5的一端逐渐增大。

更加优选的，如图5所示，所述搅拌叶片7由所述内筒1的中心向边缘螺旋延伸，所述搅拌叶片7由靠近所述内筒1的底部一侧向远离所述内筒1的底部一侧螺旋延伸。所述搅拌叶片7的横截面积自靠近内筒1的底部一侧向远离所述内筒1的底部一侧逐渐减小。所述搅拌叶片7的螺旋结构设置，一方面利于环流的形成，另一方面，利于处于不同半径上的水平方向环流的角速度的一致，不易使得位于中心处的流体的角速度大、而位于边缘处的流体的角速度小。

优选的，所述搅拌叶片7的个数为2～8个。

现有氧化釜通常在中心设有搅拌结构，如在中心轴线处设置搅拌桨，这种位于中心的搅拌结构在使用时，可通过自身的旋转在反应釜应形成沿水平方向分布的环流，以使得反应物和温度等分布均匀。但由于反应物料密度、形态等的差异，受到的离心力不等，常使得反应物料分布不均，尤其是位于中心处和边缘处的反应液，经常由于搅拌不均匀，而使得温度和反应物料密度出现较大差异，使得制备粒径均匀的沉淀颗粒存在较大限制。

在进行氧化反应时，本实施例所述的双环流反应釜一方面可以通过所述搅拌叶片7的旋转，在所述双环流反应釜内产生水平方向的环流；另一方面，可以通过所述压水盘10的上下往复运动，产生竖直方向的环流。通过水平方向和竖直方向的环流，位于所述双环流反应釜内的反应液的温度、密度等将能够达到高度一致的状态，进而提高产生的沉淀的粒径均匀性。

具体的，当所述压水盘10向下运动时，位于所述压水盘10下方的反应液受到所述压水盘10的压力作用，将从所述分水罩8内向外流动，而在所述压水盘10上方将产生负压，在负压的作用下，位于所述分水罩8外的上部液体将向所述分水罩8内流动；当所述压水盘10向上运动时，位于所述压水盘10上方的反应液受到所述压水盘10的推力作用，将从所述分水罩8内向外流动，而在所述压水盘10下方将产生负压，在负压的作用下，位于所述分水罩8外的下部液体将向所述分水罩8内流动，进而在所述双环流反应釜内，尤其是中心处，形成竖直方向的环流。

对比例1

(1)联二脲的制备；

向缩合釜中加入质量浓度22％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2.2，在温度为135℃、压力为0.22mpa下，滴加浓度为98％的浓硫酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至85℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为20％kg/l的悬浮液，加入无机酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为4.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.3％kg/l，打开双环流反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入双环流反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至30℃，制备细粒径ac发泡剂。

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每3min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到8μm时，加入平均粒径为25μm的ac发泡剂粉体晶种。

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌、保温反应6.5h，冷却、抽滤，制得具有双峰分布的ac发泡剂。

对比例2

(1)联二脲的制备；

向缩合釜中加入质量浓度22％的水合肼溶液，向所述缩合釜中加入尿素溶液，使得水合肼溶液中的水合肼与尿素的质量比为1:2.2，在温度为135℃、压力为0.22mpa下，滴加浓度为25％的盐酸进行缩合反应，反应至所述缩合釜中反应液内残余水合肼的浓度＜1g/l时，降温至85℃，排料，进行固液分离，对固相进行洗涤、干燥，得联二脲成品；

(2)细粒径ac发泡剂的制备：

将联二脲和水配成联二脲含量为20％kg/l的悬浮液，加入无机酸调节反应体系的酸度，使得其酸度为4.0mol/l之间，加入催化剂溴化钠或溴化钾，浓度为0.3％kg/l，打开反应釜的盖体，将配制好的联二脲悬浮液加入反应釜中，通入氯气、搅拌的同时升温至30℃，制备细粒径ac发泡剂。所述反应釜为威海化工机械有限公司生产的电加热式反应釜。

(3)加入ac发泡剂粉体晶种：

每3min一次，对上述双环流反应釜中的ac发泡剂进行取样分析与监测，当ac发泡剂的平均粒径达到8μm时，加入平均粒径为25μm的ac发泡剂粉体晶种。

(4)双峰ac发泡剂的制备：

继续搅拌、保温反应6.5h，冷却、抽滤，制得具有双峰分布的ac发泡剂。

实验例1

对联二脲的制备过程中，无机酸浓度的影响进行研究。

实施例3与对比例1的反应条件如下表所示：

通过表1可以发现，采用浓度为25％的盐酸比采用浓度为98％的浓硫酸，可获得更高的联二脲的收率。此外，在实验过程中发现：通过采用盐酸质量浓度为25％的ac发泡剂离心母液替代传统的98％浓硫酸进行缩合反应，不但使得反应过程更容易掌控，联二脲收率稳定，反应时间、反应终点可控，联二脲粒径分布更加均匀，而且替代98％浓硫酸后降低了操作员工作的繁琐程度，生产的安全性更高。

实验例2

对ac发泡剂制备过程中，氧化反应容器的影响进行研究：

实施例3与对比例2除所用反应釜不同外，其他反应条件及操作均相同，将实施例3与对比例2在ac发泡剂的平均粒径达到8μm时和达到反应终点时，分别取样，采用美国beckmancodlterls200激光粒度仪对样品进行粒度分布测定和分析，结果见图10和图11。

从图10可以看出，当ac发泡剂的平均粒径达到8μm时，采用本发明所述双环流氧化反应釜可以得到更加均匀的粒度分布，位于8μm附近的粒径占比更高。从图11可以看出，采用本发明所述双环流氧化反应釜可以得到双峰特征更加明显、在每个峰值附近，粒径分布更加均匀的ac发泡剂。

此外，本申请能够通过调整所加入的ac发泡剂粉体晶种的量，来调整ac发泡剂中大粒径ac发泡剂和小粒径ac发泡剂的比例。

实验例3

对本申请所述具有双峰分布的ac发泡剂对发泡材料阻隔性能的影响进行研究：

(一)泡沫材料1制备：将按照重量份计的如下原料：聚氯乙烯80份、邻苯二甲酸二辛酯40份、分散剂1份、稳定剂2份，ac发泡剂5份倒入混合机内，在60℃下，搅拌混合至均匀；将混匀后的上述物料在密炼机中塑化，塑化温度为140℃，时间5min，然后将所得的物料转移至双辊开放式塑炼机中进一步熔融塑化，塑化温度为145℃，时间8min，然后将塑化好的物料导入发泡炉，发泡炉的温度为180-220℃，发泡时间2min，发泡完成之后冷却、得泡沫材料成品。所述ac发泡剂为本申请实施例3所制得的具有双峰分布的ac发泡剂。

(二)泡沫材料2制备：将按照重量份计的如下原料：聚氯乙烯80份、邻苯二甲酸二辛酯40份、分散剂1份、稳定剂2份，ac发泡剂5份倒入混合机内，在60℃下，搅拌混合至均匀；将混匀后的上述物料在密炼机中塑化，塑化温度为140℃，时间5min，然后将所得的物料转移至双辊开放式塑炼机中进一步熔融塑化，塑化温度为145℃，时间8min，然后将塑化好的物料导入发泡炉，发泡炉的温度为180-220℃，发泡时间2min，发泡完成之后冷却、得泡沫材料成品。所述ac发泡剂为对比例2所制得的ac发泡剂。

(三)泡沫材料3制备：将按照重量份计的如下原料：聚氯乙烯80份、邻苯二甲酸二辛酯40份、分散剂1份、稳定剂2份，ac发泡剂5份倒入混合机内，在60℃下，搅拌混合至均匀；将混匀后的上述物料在密炼机中塑化，塑化温度为140℃，时间5min，然后将所得的物料转移至双辊开放式塑炼机中进一步熔融塑化，塑化温度为145℃，时间8min，然后将塑化好的物料导入发泡炉，发泡炉的温度为180-220℃，发泡时间2min，发泡完成之后冷却、得泡沫材料成品。所述ac发泡剂为市售的平均粒径为20μm的ac发泡剂。

(四)泡沫材料4制备：将按照重量份计的如下原料：聚氯乙烯80份、邻苯二甲酸二辛酯40份、分散剂1份、稳定剂2份，ac发泡剂5份倒入混合机内，在60℃下，搅拌混合至均匀；将混匀后的上述物料在密炼机中塑化，塑化温度为140℃，时间5min，然后将所得的物料转移至双辊开放式塑炼机中进一步熔融塑化，塑化温度为145℃，时间8min，然后将塑化好的物料导入发泡炉，发泡炉的温度为180-220℃，发泡时间2min，发泡完成之后冷却、得泡沫材料成品。所述ac发泡剂为市售的平均粒径为50μm的ac发泡剂。

(五)对上述泡沫材料1、泡沫材料2、泡沫材料3和泡沫材料4进行测试，其中隔音系数按照gbt23451-2009检测，抗拉强度采用ctm2500微机控制电子万能材料试验机、按照gb/t2568进行测试，导热系数按照gb/t10294进行测试，测试结果如下表所示：

由上表可以看出，采用本申请所述的具有双峰分布的ac发泡剂可以制得隔音系数和抗拉强度更高、而导热系数更低的泡沫材料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。