一种降压式高压气罐的制作方法

本发明涉及一种高压气罐，具体涉及一种降压式高压气罐。

背景技术：

高压气罐是常用的喷雾构成件，一般可以在其中填入高压气体，并在排气口处状喷头。按压喷头开关，气罐内的气体便可在内压作用下喷出。但遇到高温天气或储存不当时，罐内压强会过高，影响喷雾效果，甚至导致产品失效报废，在紧急状态下为作业带来障碍。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种可以提高内压的高压气罐。

本发明的目的通过以下技术实现：一种降压式高压气罐，包括罐体，所述罐体上开有排气口，所述罐体包括上罐体和下罐体，所述上罐体下端开口，所述下罐体上端开口，所述下罐体上端插入上罐体的下端开口内；所述罐体内还设有一筒状的柔性密封件，所述柔性密封件与罐体同轴设置；所述柔性密封件的上端粘附在上罐体的内壁；所述柔性密封件的下端粘附在下罐体的内壁，其特征在于：所述上罐体的内壁上设有多列斜向下卡槽；所述下罐体外壁上设有与卡槽一一对应的倒钩，所述倒钩的开口向上。

本发明中，上罐体和下罐体可相对滑动，从而改变罐体的容积。拉伸上罐体和下罐体，便可有效增加罐体的容积，以降低罐体内压，延长产品使用期限。在极端情况下，当罐体内压过高时，在压力作用下，上罐体和下罐体可自动撑开，避免内压过高而产生安全隐患。柔性密封件可连接上罐体和下罐体的内壁，实现二者接缝处的气密性。柔性密封件可选用任意一种柔性的密封材料制成，如塑料、橡胶等。倒钩可以嵌入所述卡槽内，避免上罐体和下罐体回缩，减轻上罐体和下罐体之间的恢复力对罐内的压迫。倒钩和卡槽都可以通过现有的金属加工工艺与下罐体、上罐体一体成型。

进一步的，所述上罐体的内壁设有凸起的、沿其轴向设置的滑轨；所述下罐体的内壁设有与滑轨一一对应的滑槽；所述滑轨嵌入所述滑槽内。

滑轨、滑槽的设置可以有效限制上罐体、下罐体的滑动方向，避免其发生偏转而损伤柔性密封件，导致罐体密封性下降。

更进一步的，所述上罐体外侧内凹，形成环形的凹槽，凹槽内部由内向外依次填充有金属箔层、密封膜层；所述金属箔层与密封膜层的边缘粘合，形成一储存腔；所述储存腔内填充有高分子水凝胶层。

由于上罐体和下罐体之间是非固定连接，为避免在某些紧急情况下仅通过罐体容积无法满足降压的要求，本发明特别设置高分子水凝胶层，撕开所述密封膜片，使高分子水凝胶层暴露于空气中并蒸发其中的水分，以降低罐内温度，进一步促进罐内压力降低。密封膜层可选用塑料薄膜实现，并通过粘合剂黏着在高分子水凝胶层表面。而金属箔层的作用所示隔离水凝胶层和罐体，避免水凝胶层直接接触而腐蚀罐体结构。

更进一步的，所述柔性密封件可以是聚氯乙烯密封件。

优选的，所述高分子水凝胶层其原料按重量计包括2-6份丙烯酸、4-12份聚乙烯醇、0.01-0.19份非离子型纤维素醚、0.5-2份顺丁烯二酸酐、0.3-1.5份过硫酸钾、0.01-0.07份三羟基戊二酸、0.02-0.05份氢氧化铈以及90-100份的纯水。

所述丙烯酸、聚乙烯醇等原料均可选用现有技术实现。非离子型纤维素醚可以是羟丙甲基纤维素醚、羟丙基纤维素醚中的任意一种或混合。顺丁烯二酸酐又名马来酸酐或失水苹果酸酐，常简称顺酐。过硫酸钾，无机化合物，白色结晶。顺丁烯二酸酐和过硫酸钾可以促进丙烯酸和非离子型纤维素醚的聚合、交联，使之与纯水结合而形成水凝胶。三羟基戊二酸（3-hydroxyglutaricacid）通常用于有机合成及医药中间体，可选用市售产品实现。氢氧化铈常用于做硝酸铈合成的原理。本发明中，特别添加三羟基戊二酸及氢氧化铈，二者存在时，可以提高水分低温时在高分子水凝胶体系中的稳定性，并在50℃左右大量释放出水，以实现快速降温。

优选的，所述柔性密封件为聚氯乙烯密封件。

更进一步的，所述聚氯乙烯密封件其原料按重量计包括70-90份聚氯乙烯、0.1-0.3份纳米氧化铝、2-6份三(二甲胺基)硅烷、1-10份偶联剂。

聚氯乙烯，英文简称pvc（polyvinylchloride)，是氯乙烯单体（vinylchloridemonomer,简称vcm）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。所述纳米氧化铝优选γ晶型，粒径优选10-50nm。三(二甲胺基)硅烷（cas编号：15112-89-7）可选用市售产品实现。所述偶联剂可选用现有技术实现，起作用是增强纳米氧化铝与聚氯乙烯的复合强度。本发明特别选用聚氯乙烯作为所述柔性密封件，柔性密封件在长期处于弯折状态后，容易因磨损而开裂，影响气密性。本发明添加适量的纳米氧化铝和三(二甲胺基)硅烷填充入聚氯乙烯，可显著提升柔性密封件的耐磨性能，并不显著降低其柔软性，从而提高本发明的可靠性。

优选的，所述金属箔层为铝箔；所述金属箔的表面附着有导热涂层；所述导热涂层其组成按重量份计包括聚氨酯丙烯酸酯树脂20-65份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物10-25份，水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂15-50份，光引发剂1-4份，水80-100份，乙醇5-10份，硬脂酸镁0.01-0.17份，乙酰二苯甲酮0.37-0.99份。

由于本发明的高分子水凝胶层中含有部分自由电子，与金属接触容易引发氧化还原反应。因此，需要在铝箔和高分子水凝胶层之间设置隔离物。但现有的隔离物质一般热传导系数较低，将降低高分子水凝胶层与罐体内部的热传导效率。因此，本发明特别在铝箔表面形成导热涂层，其厚度较薄，不会明显降低导热效率且可有效隔离铝箔和高分子水凝胶层。所述聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物、水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂、光引发剂、乙醇均可选用任一种现有技术实现。本发明特别添加硬脂酸镁和乙酰二苯甲酮，二者可增强导热涂层的导热系数。所述光引发剂是2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。

附图说明

图1是本发明的结构示意图图。

图2是本发明局部放大图。

图3是本发明俯视剖面图。

图4是本发明另一实施例的结构示意图图。

图5是本发明另一实施例的局部放大图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种降压式高压气罐，如图1-3，包括罐体，所述罐体上开有排气口11，所述罐体包括上罐体12和下罐体13，所述上罐体12下端开口，所述下罐体13上端开口，所述下罐体13上端插入上罐体12的下端开口内；所述罐体内还设有一筒状的柔性密封件2，所述柔性密封件2与罐体同轴设置；所述柔性密封件2的上端粘附在上罐体12的内壁；所述柔性密封件2的下端粘附在下罐体13的内壁，所述上罐体13的内壁上设有多列斜向下卡槽31；所述下罐体13外壁上设有与卡槽31一一对应的倒钩32，所述倒钩32的开口向上。所述上罐体和下罐体可以由奥氏体不锈钢制成。所述卡槽和倒钩可以通过冲压、cnc等金属加工工艺成型。所述排气口可以与管道、喷头等连接，为现有技术，不再赘述。

优选的，所述上罐体12的内壁设有凸起的、沿其轴向设置的滑轨121；所述下罐体13的内壁设有与滑轨一一对应的滑槽131；所述滑轨嵌入所述滑槽内。

上述柔性密封件为橡胶材料制成的环装体，覆盖在上罐体和下罐体的接缝处。

实施例2

本实施例提供一种降压式高压气罐，如图4、图5，与实施例1相比，本实施例特别在上罐体外侧内凹，形成环形的凹槽41，凹槽内部由内向外依次填充有金属箔层42、密封膜层43（本实施例为pp薄膜）；所述金属箔层42与密封膜层43的边缘粘合，形成一储存腔；所述储存腔内填充有高分子水凝胶层44。

所述高分子水凝胶层其原料按重量计包括3份丙烯酸、8份聚乙烯醇、0.07份非离子型纤维素醚、1份顺丁烯二酸酐、0.9份过硫酸钾、0.04份三羟基戊二酸、0.03份氢氧化铈以及96份的纯水。

本实施例的高分子水凝胶层的制备方法为：羟丙甲基纤维素和丙烯酸溶于纯水中，然后加过硫酸钾，充入氮气，温度升至41℃，预热15分钟后加入顺丁烯二酸酐，搅拌反应8小时，然后加入聚乙烯醇（聚合度为1950）完全溶解后，灌入模具中放入冷冻箱（-15℃）中冷冻2.5小时后解冻，循环5次，得高分子水凝胶层。

所述金属箔层为铝箔；所述金属箔的表面附着有导热涂层45；所述导热涂层其组成按重量份计包括聚氨酯丙烯酸酯树脂46份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物15份，水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂30份，光引发剂3份，水90份，乙醇6份，硬脂酸镁0.12份，乙酰二苯甲酮0.78份。

本实施例中，导热涂层的制备方法为（1）、按上述质量配比称取各组份；（2）、将甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物、水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂和聚氨酯丙烯酸酯树脂、乙醇、硬脂酸镁、乙酰二苯甲酮进行混合制得混合物；（3）、在混合物中加入光引发剂，搅拌70分钟；（4）、用相反转法缓慢滴加水分散成稳定乳液。采用线棒涂膜器将上述稳定乳液涂抹在铝箔表面，以240mw/cm2的紫外光，照射130s使涂料固化，得到导热涂层。

优选的，所述光引发剂是2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。还可以根据需要加入流平剂、消泡剂等助剂。

优选的，本实施例中所述聚氯乙烯密封件其原料按重量计包括85份聚氯乙烯、0.21份纳米氧化铝、3份三(二甲胺基)硅烷、5份偶联剂。本实施例中，偶联剂选优铝酸酯偶联剂。本实施例中，柔性密封件可以将各原料熔融混合后，注塑形成。

实施例3

本实施例提供一种用于实施例2结构的高分子水凝胶层。水凝胶层其原料按重量计包括3份丙烯酸、5份聚乙烯醇、0.18份非离子型纤维素醚、0.6份顺丁烯二酸酐、0.4份过硫酸钾、0.06份三羟基戊二酸、0.04份氢氧化铈以及99份的纯水。

实施例4

本实施例提供一种用于实施例2结构的高分子水凝胶层。水凝胶层其原料按重量计包括5份丙烯酸、11份聚乙烯醇、0.02份非离子型纤维素醚、2份顺丁烯二酸酐、1.4份过硫酸钾、0.06份三羟基戊二酸、0.02份氢氧化铈以及90份的纯水。

实施例5

本实施例提供一种用于实施例2结构的高分子水凝胶层。水凝胶层其原料按重量计包括6份丙烯酸、12份聚乙烯醇、0.01份非离子型纤维素醚、0.5-2份顺丁烯二酸酐、0.3份过硫酸钾、0.07份羟基丙二酸、0.05份氢氧化铈以及100份的纯水。

实施例6

本实施例提供一种用于实施例2结构的高分子水凝胶层。水凝胶层其原料按重量计包括2份丙烯酸、4份聚乙烯醇、0.19份非离子型纤维素醚、0.5份顺丁烯二酸酐、1.5份过硫酸钾、0.01份三羟基戊二酸、0.05份氢氧化钾以及100份的纯水。

实施例7

本实施例提供一种用于实施例2结构的导热涂层，其组成按重量份计包括聚氨酯丙烯酸酯树脂22份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物13份，水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂16份，光引发剂2份，水90份，乙醇9份，硬脂酸镁0.15份，乙酰二苯甲酮0.85份。

实施例8

本实施例提供一种用于实施例2结构的导热涂层，其组成按重量份计包括聚氨酯丙烯酸酯树脂62份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物23份，水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂45份，光引发剂3份，水80份，乙醇6份，硬脂酸镁0.02份，乙酰二苯甲酮0.39份。

实施例9

本实施例提供一种用于实施例2结构的导热涂层，其组成按重量份计包括聚氨酯丙烯酸酯树脂65份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物10份，水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂15份，光引发剂4份，水80份，乙醇10份，硬脂酸钙0.01份，乙酰二苯甲酮0.37份。

实施例10

本实施例提供一种用于实施例2结构的导热涂层，其组成按重量份计包括聚氨酯丙烯酸酯树脂65份，甲基丙烯酸酯-丙烯酸丁酯共聚物25份，水性不饱和聚酯丙烯酸脂树脂50份，光引发剂1份，水100份，乙醇10份，硬脂酸镁0.17份。

实施例11

本实施例提供一种用于实施例2结构的聚氯乙烯密封件，其原料按重量计包括90份聚氯乙烯、0.3份纳米氧化铝、2份三(二甲胺基)硅烷、10份偶联剂。本实施例中，偶联剂为硅烷偶联剂。

实施例12

本实施例提供一种用于实施例2结构的聚氯乙烯密封件，其原料按重量计包括70-9份聚氯乙烯、0.1份纳米氧化铝、6份三(二甲胺基)硅烷、1份偶联剂。

实施例13

本实施例提供一种用于实施例2结构的聚氯乙烯密封件，其原料按重量计包括90份聚氯乙烯、0.3份纳米氧化铝、10份偶联剂。

实施例14

本实施例提供一种用于实施例2结构的聚氯乙烯密封件，其原料为市售的聚氯乙烯。

柔性密封件耐磨性测试。

表1.

导热涂层导热系数测试

表2.

高分子水凝胶持水能力测试

选取实施例2-实施例6的高分子水凝胶，将其制备成20cm×10cm的形状（含水量均为100g）。分别以40℃、45℃、50℃的温度加热高分子水凝胶，记录其12分钟内的质量变化。其结果如表3-5所示。

表3.高分子水凝胶质量变化值（40℃）

表4.高分子水凝胶质量变化值（45℃）

表5.高分子水凝胶质量变化值（50℃）

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。