专利名称：用于预辐射接枝的接枝反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于预辐射接枝的接枝反应装置，特别涉及一种适用于布状 或膜状等面积较大样品的用于预辐射接枝的接枝反应装置。
背景技术：
辐射接枝共聚技术是高分子辐射化学应用研究中一个极其重要的方面。辐射接枝 反应是在辐射聚合反应的基础上根据高分子改性的需求要而逐步发展起来的。根据辐射 接枝共聚反应步骤的差异，辐射接枝方法大致可以分为共辐照接枝法和预辐照接枝法两大 类。与共辐照接枝法比较，预辐照接枝技术辐照与接枝反应步骤的相对独立进行，为 研究和生产提供了很大的便利。根据高分子结构特点又可以将预辐照接枝共聚分为陷落自 由基引发和过氧化物法两种。采用陷落自由基引发方法的接枝共聚，其样品在辐照前必须保持高真空或者通惰 性气体除氧。由于该方法对于高分子的结构和试验条件有很严格的要求，在实际应用中不 多见。与上述方法不同的是当在有氧条件下对高分子辐照时，体系中会生成烷基过氧化 物或者烷基过氧化氢。这类过氧化物在室温下可以较长时间较稳定的保存。随后采用加 热、添加某些还原剂或者紫外光照射的方法将过氧化物分解后产生可以有效引发单体接枝 反应的含氧自由基。但是总的来说，由于空气中的氧是自由基的强俘获剂，目前使用的预辐射接枝反 应过程中，必须将反应容器皿经通氮除氧密封后在一定温度下进行接枝反应。因此反应条 件要求严格且该难以持续进行。同时对于一些类似布状或膜状的样品，难以搅拌。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的预辐射接枝反应装置中 必须反复充惰性气体并经抽真空除氧后密封从而导致无法连续反应的弊端，提供一种适用 于布状或膜状等面积较大样品的用于预辐射接枝的接枝反应装置。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特点在于，其包括一用于提供惰性气体 的惰性气体鼓入装置；至少一个反应容器，该反应容器内设有一砂芯，该砂芯将该反应容器 分为上下两层，该反应容器的下层的侧壁上设有一进气口，该进气口与该惰性气体鼓入装 置连接，该反应容器的外侧设有一恒温夹层，该恒温夹层上设有一进水口和一出水口，该进 水口和该出水口均与一循环恒温水浴槽连接，该反应容器的上端设有一放样口，该放样口 上设有一活塞，该活塞上设有一通气孔。其中，该进水口设于该恒温夹层的下方，该出水口设于该恒温夹层的上方。其中，该用于预辐射接枝的接枝反应装置包括两个或两个以上该反应容器。
3[0012]其中，该进水口处和该进气口处均设有一控制阀。其中，该反应容器采用玻璃制成，该活塞为磨口玻璃塞。其中，该放样口处设有一蛇形冷凝管，用于防止单体挥发从而改变反应溶液中的 单体浓度。其中，该砂芯为Gl、G2、G3、G4、G5或者G6型号的砂芯。其中，该砂芯为G4或者G5型号的砂芯。其中，该惰性气体为氮气，氦气或者氩气。本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实 用新型各较佳实例。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型通过循环恒温水浴槽向恒温夹层内 不断输送恒温水源，可在同一恒定温度下对多个样品同时进行接枝反应。另外，采用从底部 充入惰性气体并经具有均勻孔径的砂芯的分散作用后得到均勻的小气泡，通过持续鼓氮产 生的均勻气泡从下向上的运动来搅拌整个反应溶液，使得反应容器内反应溶液均勻，提高 了反应产物的均勻性，且由于持续不断地通入惰性气体对反应溶液进行除氧处理，所以反 应容器无需进行真空密封处理，上一次反应结束后直接更换待接枝物即可，便于后续试验 的操作，因而具有连续生产的特点。进一步的，由于每个反应容器可通过控制阀单独进行控 制，对一个反应容器进行溶液替换或者其他操作时其他反应容器可以继续工作，提高了生 产的效率。
图1为本实用新型一实施例中的用于预辐射接枝的接枝反应装置的示意图。图2为图1中的反应容器的结构示意图。
具体实施方式
下面举出较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。如图1所示，本实用新型中的用于预辐射接枝的接枝反应装置包括一用于提供惰 性气体的气瓶，本实施例中以氮气为例，本领域技术人员也可采用氩气或者氦气代替氮气。 气瓶的气体出口处连接一惰性气体鼓入装置1，用于将惰性气体送入与之连接的反应容器 2中。如图2所示，反应容器2的底部设有一砂芯22，其可以为G1-G6中任意一种型号的砂 芯，较佳的为G4或者G5型号砂芯。砂芯22将反应容器2内的腔室分为上下两层，上层空 间用于容置反应溶液和经过预辐射的待接枝物，下层空间的侧壁上设有一进气口 25，通过 所述进气口 25将反应容器2与惰性气体鼓入装置1联通，在进气口 25处可设置一个进气 控制阀。被鼓入的氮气经过砂芯22形成细小均勻的气泡涌入上层空间，从而对上层空间中 的反应溶液起到搅拌作用，除去溶液中的氧气。反应容器2的顶部设有一个放样口 27，所 述放样口 27用一个磨口玻璃活塞26封闭，磨口玻璃活塞26上设有一用于气体流通的通气 孔261，被鼓入反应容器2中的氮气将溶液中的氧气赶出后从通气孔261中流出。在反应 容器2的容器壁外还设有一恒温夹层21，该恒温夹层21的下方设有一进水口 23，恒温夹层 21的上方设有一出水口 24。所述进水口 23和出水口 24与一循环恒温水浴槽3连接，在进 水口 23可设置一进水控制阀(图中未示)。在接枝反应过程中，循环恒温水浴槽3通过进水口 23和出水口 24向恒温夹层21循环输送已经被加热至预设温度的水，从而使反应容器 2内的温度达到接枝反应所要求的温度。较佳的，该恒温夹层21采用具有隔热效果的材料 制成，减少温度的损耗，确保反应温度控制的准确性。本实用新型中的用于预辐射接枝反应的接枝反应装置可以包含一个或多个上述 反应容器。每个反应容器可以通过进气口和进水口上相应的控制阀控制是否通入惰性气体 和热水。使用时先开启循环恒温水浴槽3对水浴用水进行加热，加热温度根据不同的接枝 反应而调整，根据预辐射接枝的特点，可设定范围为60 95摄氏度，较佳的为65摄氏度。 水温达到设定温度后，向反应容器2内加入适量配置好的反应溶液，然后将经过辐照处理 的待接枝物放入反应溶液中，打开进气口 25通入惰性气体，该过程持续15 20分钟充分 除去反应溶液中的空气后，在持续通入惰性气体的情况下，依次开启恒温夹层21的进水口 23和出水口 24以及循环恒温水浴槽3的水循环开关开始对反应溶液进行加热，使过氧化 物自由基分解开始接枝聚合反应。本实用新型尤其适用于布状或块状样品的预辐射接枝反 应。此外，由于每个反应容器可通过控制阀控制而独立工作，在反应停止后无需停止加热和 充气，直接更换反应容器中的待接枝物便可进行下一次的接枝反应，因而具有连续生产的 特点。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解， 这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做 出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求一种用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，其包括一用于提供惰性气体的惰性气体鼓入装置；至少一个反应容器，该反应容器内设有一砂芯，该砂芯将该反应容器分为上下两层，该反应容器的下层的侧壁上设有一进气口，该进气口与该惰性气体鼓入装置连接，该反应容器的外侧设有一恒温夹层，该恒温夹层上设有一进水口和一出水口，该进水口和该出水口均与一循环恒温水浴槽连接，该反应容器的上端设有一放样口，该放样口上设有一活塞，该活塞上设有一通气孔。
2.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该进水口设 于该恒温夹层的下方，该出水口设于该恒温夹层的上方。
3.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该用于预辐 射接枝的接枝反应装置包括两个或两个以上该反应容器。
4.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该进水口处 和该进气口处均设有一控制阀。
5.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该反应容器 采用玻璃制成，该活塞为磨口玻璃塞。
6.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该放样口处 设有一蛇形冷凝管。
7.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该砂芯为G1、 G2、G3、G4、G5或者G6型号的砂芯。
8.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该砂芯为G4 或者G5型号的砂芯。
9.根据权利要求1所述的用于预辐射接枝的接枝反应装置，其特征在于，该惰性气体 为氮气，氦气或者氩气。
专利摘要本实用新型公开一种用于预辐射接枝的接枝反应装置，其包括一用于提供惰性气体的惰性气体鼓入装置；至少一个反应容器，该反应容器内设有一砂芯，该砂芯将该反应容器分为上下两层，该反应容器的下层的侧壁上设有一进气口，该进气口与该惰性气体鼓入装置连接，该反应容器的外侧设有一恒温夹层，该恒温夹层上设有一进水口和一出水口，该进水口和该出水口均与一循环恒温水浴槽连接，该反应容器的上端设有一放样口，该放样口上设有一活塞，该活塞上设有一通气孔。本实用新型从底部充入惰性气体经砂芯分散作用后得到均匀的小气泡，通过气泡从下向上的运动搅拌整个反应溶液，提高了反应产物的均匀性，且无需对反应容器进行真空密封处理。
文档编号C08J7/18GK201648276SQ20102003338
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者李景烨, 李林繁, 杨璇璇, 蔡仁, 邓波 申请人:中国科学院上海应用物理研究所