一种塑料微球表面臭氧处理装置的制作方法

本实用新型属于聚合物微球制备技术领域，具体涉及一种塑料微球表面臭氧处理装置，适用于对聚合物微球表面进行均匀臭氧改性。

背景技术：

随着我国高功率激光器的发展，对于激光惯性约束聚变物理实验用多层聚合物靶丸的直径要求也越来越大，因此大尺寸双层空心微球制备技术的研究显得极其重要。然而，PS-PVA双重乳粒的核心是固体的PS微球，不易形变，同时疏水性PS核体与亲水性PVA的作用力很弱，因此当被PVA液膜包覆的PS球在油相中运动时，外层PVA液膜形变一旦超过某一临界值，就会从PS微球表面剥离进而暴露出PS球壳，最后被外油相溶解导致微球破损。由Cox形变理论可知在其他条件不变的情况下随着液滴直径的增大其形变度增大。为了增强PS层和PVA液膜之间的作用力，避免大尺寸双层球制备过程中脱层现象的产生，本实验小组对PS单层球进行了臭氧处理表面改性。

在传统的臭氧处理过程中，由于臭氧气泡与塑料微球局部接触，而造成微球表面改性不均匀，导致在大尺寸双层球制备过程中PS固体核心之间相互粘连, 无法均匀分散。

技术实现要素：

为了解决现有技术中臭氧气泡与塑料微球局部接触，而造成微球表面改性不均匀，导致在大尺寸双层球制备过程中PS固体核心之间相互粘连的问题，本实用新型提供一种塑料微球表面臭氧处理装置，能够有效的防止臭氧气泡与塑料微球局部接触，避免微球表面改性不均匀，从而改善在大尺寸双层球制备过程中PS微球的分散性。

本实用新型的塑料微球表面臭氧处理装置，其特点是：所述的装置包括电子搅拌器、搅拌杆、防挥发组件、微球表面臭氧处理组件和臭氧输入管，所述防挥发组件含有动密封转接件、密封盖和微球注入口，所述微球表面臭氧处理组件含有微球分散容器、臭氧溶解池、壁孔、盖子和液体入口，其中，搅拌杆上设有搅拌叶片。其连接关系是：所述的桶状微球分散容器顶部设置有密封盖，所述搅拌杆顶端与电子搅拌器嵌入连接，搅拌杆下端穿过密封盖位于微球分散容器内。所述动密封转接件固定在密封盖上；搅拌杆与密封盖通过动密封转接件连接。密封盖上设有微球注入口。密封盖与微球分散容器密封连接。微球分散容器一侧固定设置有臭氧溶解池，在微球分散容器与臭氧溶解池共用器壁上设有数个壁孔。臭氧溶解池的顶端设置有盖子，盖子上设置有液体入口。臭氧输入管的下端通过盖子深入臭氧溶解池底，其上端通过软管外接臭氧发生器。

所述的搅拌杆、动密封转接件、密封盖、微球分散容器为同轴心设置。

所述壁孔的直径为待处理塑料微球直径的十分之一至五分之一，且微球分散容器侧孔口表面光滑。

所述微球注入口设置有密封盖帽。

所述搅拌叶片为半月牙形状，其材料采用聚四氟乙烯。

所述的密封盖内表面设置有用于密封的橡胶垫层。

所述臭氧溶解池、微球分散容器均采用透明材料制成，且分别设置有刻度。

通过液体入口注入的液体高度大于壁孔高度。

本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置有益效果是：本实用新型能够有效的防止臭氧气泡与塑料微球局部接触，避免了在大尺寸双层球制备过程中PS固体核心之间相互粘连，实现了聚合物微球表面均匀改性，改善了在双层球制备中微球的分散性。本实用新型的装置操作简单方便，易于控制。

附图说明

图1为本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置的正视图；

图2为本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置的侧视图；

图3为本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置的俯视图；

图中，1.电子搅拌器 2.搅拌杆 3.动密封转接件 4.密封盖 5.微球注入口 6.微球分散容器 7.臭氧溶解池 8.盖子 9.液体入口 10.臭氧输入管 11.壁孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的塑料微球表面臭氧处理装置作进一步说明。

实施例1

图1为本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置的正视图，图2为本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置的侧视图，图3为本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置的俯视图。

在图1~图3中，本实用新型的塑料微球表面臭氧处理装置包括电子搅拌器1、搅拌杆2、防挥发组件、微球表面臭氧处理组件和臭氧输入管10，所述防挥发组件含有动密封转接件3、密封盖4和微球注入口5，所述微球表面臭氧处理组件含有微球分散容器6、臭氧溶解池7、壁孔11、盖子8和液体入口9，其中，搅拌杆2上设有搅拌叶片。所述的桶状微球分散容器6顶部设置有密封盖4，所述搅拌杆2顶端与电子搅拌器1嵌入连接，搅拌杆2下端穿过密封盖4位于微球分散容器6内。所述动密封转接件3固定在密封盖4上。搅拌杆2与密封盖4通过动密封转接件3连接。密封盖4上设有微球注入口5。密封盖4与微球分散容器6密封连接；微球分散容器6一侧固定设置有臭氧溶解池7，在微球分散容器6与臭氧溶解池7共用器壁上设有数个壁孔11，壁孔数目及其孔径根据待处理微球直径具体设计。臭氧溶解池7的顶端设置有盖子8，盖子8上设置有液体入口9。臭氧输入管10的下端通过盖子8深入臭氧溶解池7底，其上端通过软管外接臭氧发生器。

所述的搅拌杆2、动密封转接件3、密封盖4、微球分散容器6为同轴心设置。

所述微球注入口5设置有密封盖帽。

所述搅拌叶片为半月牙形状，其材料采用聚四氟乙烯。

所述的密封盖4内表面设置有用于密封的橡胶垫层。

通过液体入口9注入的液体高度大于壁孔11高度。

本实施例中，壁孔11的直径为待处理塑料微球直径的十分之一，且微球分散容器6侧孔口表面光滑。

本实用新型中的搅拌器1与搅拌杆2相连并控制其旋转速率和高度，搅拌速率范围为50-100r/min。确保处理溶液流场中无微球滞留于微球分散容器6底部，同时，其搅拌速率不易过高，以避免由于转速过高而提高了微球碰撞几率，从而导致的微球变形甚至破裂。搅拌杆2上位于干燥杯一端固定了半月牙形聚四氟乙烯搅拌叶片。为了防止臭氧处理溶液中臭氧的挥发，本实用新型的装置中设有防挥发结构，具体结构主要包括动密封转接件3、密封盖4和微球注入口5。密封盖4边缘设有带有密封小盖帽的微球注入口5。微球表面臭氧处理组件含有微球分散容器6、臭氧溶解池7、壁孔11、盖子8和液体入口9。为了便于观察微球运动轨迹，微球分散容器6和臭氧溶解池7为带有刻度的透明容器，其材料采用透明塑料或玻璃。

本实用新型塑料微球表面臭氧处理装置中样品添加顺序为：首先将含水的待表面臭氧处理的聚合物微球注入微球分散容器6中，关闭盖子。从液体入口9处向微球表面臭氧处理组件内加入蒸馏水至液面大于壁孔11高度。开启臭氧发生器，使臭氧溶解在臭氧溶解池7中，多余的臭氧通过液体入口9溢出；开启电子搅拌器1，调节转速至微球缓慢转动，且无微球滞留于微球分散容器6底部，同时可以加速臭氧溶解池7中高浓度溶解臭氧向微球分散容器6中扩散，处理一定时间后即可得到表面均匀臭氧处理的聚合物微球。臭氧处理结束后，关闭臭氧发生器和电子搅拌器1，移出臭氧输入管10，打开密封盖4，取出臭氧改性的聚合物微球清洗后，置于纯水中待用。

实施例2

本实施例与实施例1的结构相同，不同之处是，壁孔11的直径为待处理塑料微球直径的五分之一。