一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法与流程

1.本发明涉及塑料组合物制备相关领域，具体是一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法。


背景技术：

2.超临界流体指的是部分物质随着温度和压力的变化，会相应的呈现出固态、液态、气态三种相态；三态之间相互转化的温度和压力称为三相点，除三相点外，分子量不太大的稳定物质还存在一个临界点，临界点由临界温度、临界压力和临界密度构成；复合塑料是指硬质塑料与软质塑料，实心塑料与泡沫塑料等复合而成的塑料的总称。
3.现有技术主要缺点：现有技术在进行制备过程中缺少对原料的前置处理部件，导致工作人员需要借助其他设备对原料先进行烘干和打散等工序，影响制备工序的工作效率；
4.此外：现有技术在进行制备过程中，较难及时且有效地对制备罐内部气压进行实时监测，同时也较难实现制备罐的自动调节，需要现场生产人员进行手动操作，该方式降低了制备效率；
5.最后：同时现有技术在进行制备过程中，大多只能通过螺杆等部件进行搅拌和剪切动作，该方式较难对制备罐内部整体形成加工，容易出现加工死角，进而影响塑料复合物的制备效果。


技术实现要素：

6.因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法。
7.本发明是这样实现的，构造一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，该装置包括反应罐和管道安装在反应罐顶部的单向进料管以及螺栓安装在反应罐顶部中侧的搅拌电机，所述反应罐顶部螺栓安装在有起到温度监测作用的第一温度传感器和螺栓安装在反应罐顶部起到抽真空的真空泵以及管道安装在反应罐底部的单向排料管，所述反应罐外侧前端螺栓安装有控制面板，所述搅拌电机和第一温度传感器以及真空泵均与控制面板电连接，还包括螺栓安装在反应罐前端的预处理机构和螺栓安装在反应罐左右两侧的调压机构以及设置在反应罐内部的搅剪机构，所述预处理机构包括螺栓安装在反应罐前端的烘干箱，所述烘干箱左端管道安装有起到进料作用的加料阀和螺栓安装在烘干箱顶部有对搅拌桨起到传动作用的传动电机以及管道安装在烘干箱右端的回流组件，所述传动电机底部传动轴与搅拌桨顶部相焊接，所述搅拌桨轴身底部与电磁线圈内环壁转动连接，所述电磁线圈转动设置在曝气盘顶部和螺栓安装在电磁线圈外侧面起到堵料作用的拦料板，所述爆气盘前侧设有起到下料作用的下料口，所述烘干箱顶部出气口通过连管管道安装有起到导流作用的第一电磁换向阀，所述加料阀、传动电机、电磁线圈和拦料板以及第一电磁换向阀均与控制面板电连接。
8.优选的，所述回流组件包括管道安装在反应罐右端底侧的第一单向阀，所述第一单向阀右端通过连管管道安装在加热筒底部，所述加热筒内底部螺栓安装有起到导流作用的强力风机和螺栓安装在加热筒前端的第二温度传感器以及螺栓安装在加热筒内部起到加热作用的电热管，所述加热筒顶部的左右两侧分别通过连管管道安装有起到导向作用的第二单向阀和第三单向阀，所述第三单向阀顶部左侧管道安装起到过滤作用的过滤网罩，所述第一单向阀、强力风机、第二温度传感器、电热管和第二单向阀以及第三单向阀均与控制面板电连接。
9.优选的，所述调压机构包括分别通过连管管道安装在反应罐左端顶部和中部的第一电控球阀和第二电控球阀以及管道安装在反应罐右侧的增压组件，所述第一电控球阀和第二电控球阀左端均管道安装有起到导流作用的导流气管，所述导流气管顶部螺栓安装有起到气压检测作用的压力传感器和螺栓安装在导流气管左侧或者右侧的第三温度传感器以及管道安装在导流气管底部的电控三通阀，所述电控三通阀底部出气口管道安装有起到泄压作用的泄压阀，所述第一电控球阀、第二电控球阀、压力传感器、第三温度传感器和电控三通阀以及泄压阀均与控制面板电连接。
10.优选的，所述增压组件包括管道安装在反应罐右侧的压力变送器，所述压力变送器右端管道安装有起到导流作用的空压机和螺栓安装在压力变送器右侧通管处的流量计，所述空压机右端进气口管道安装有起到导向作用的第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀前后两侧出气口均管道安装有起到调节作用的拉伸管，所述拉伸管右端管道安装有起到快接作用的快速接头，所述压力变送器、空压机和流量计以及第二电磁换向阀均与控制面板电连接。
11.优选的，所述搅剪机构包括焊接设置在搅拌电机传动轴底部的连接轴，所述连接轴底部焊接安装在空心杆顶部，所述空心杆顶部转动安装有起到导流作用的旋转套和螺栓安装在空心杆左右两侧的搅动板，所述旋转套右端管道安装有外接管，所述搅动板内部设有换热管和设置在搅动板前端的流通孔，所述换热管顶部与旋转套底部管道安装。
12.优选的，所述拦料板和下料口均呈开口角度为60度的扇形形状，且拦料板四周均设有起到密封作用的橡胶层。
13.优选的，所述加热筒内部共设有六组电热管，且六组电热管呈环形等距分布。
14.优选的，所述搅动板内侧的流通孔直径为3毫米，且搅动板外侧与反应罐内壁接触处设有刮料板。
15.优选的，所述电热管材质为高分子材料。
16.优选的，步骤一：工作人员先通过加料阀将热塑性塑料材料加入烘干箱内部，此处提及的热塑性塑料材料可以为：尼龙弹性体、高分子pp材料、eva材料和硫化丁苯橡胶等，然后通过第二单向阀将惰性气体二氧化碳导入加热筒内部，此时通过电热管对该气流进行加热动作，并通过控制强力风机对该气流进行导流，从而将其通过第一电磁换向阀导入爆气盘内部，并通过爆气盘喷出在烘干箱内部，此时同步通过控制面板控制传动电机带动搅拌桨进行转动，从而使搅拌桨转动对给加入的热塑性塑料材料进行打散动作，并通过爆气盘喷出的气流能对该材料进行清洁的同时，能通过二氧化碳的惰性特质避免物料碰撞产生大面积的化学反应，然后烘干气流通过过滤网罩的过滤效果下将物料粉末进行拦阻，并通过第三单向阀流回加热筒内部，后续通过电热管等部件继续对该气流进行加热和导流动作，
在完成打散和烘干动作后，此时可通过控制面板控制对电磁线圈进行通电，从而使电磁线圈通电后产生磁场并对搅拌桨进行吸附，从而使电磁线圈能在搅拌桨的旋转动作下带动拦料板进行转动，从而使拦料板停止封堵爆气盘前侧的下料口，从而使物料粉末通过下料口流出烘干箱并进入反应罐内部；
17.步骤二：然后通过第二电磁换向阀前后两侧的快速接头分别与惰性气流中的二氧化碳和氮气进行管道安装，并在拉伸管的角度调节和导流作用下带动二氧化碳先进入空压机，并通过空压机的压缩作用将二氧化碳压入反应罐内部并提高其内部的气压，此时能通过流量计先对该气流进行计量动作，并通过压力变送器的压力调节而提高空压机对惰性气流的压入效果，后续可在加热制备过程中或者在完成制备工作后需要进行气压检测和泄压动作时，此时可通过第一电控球阀和第二电控球阀分别导出部分气流进入导流气管，然后通过压力传感器和第三温度传感器对该气流进行压力和温度的检测动作，或者可通过第一电控球阀和第二电控球阀的双重导流并在电控三通阀的多通导流作用下将该气流通过泄压阀排出；
18.步骤三：在物料粉末进入反应罐内部后，工作人员再将比例为1:0.5的有机抗菌剂和比例为1:0.3的双马来酰亚胺以及比例为1:0.5的过氧化异丙基苯加入反应罐内部，并通过控制搅拌电机带动连接轴和空心杆进行转动，此时通过旋转套和外接管将外部导热油分别导入换热管内部进行换热，并通过搅动板的搅动使制备材料通过流通孔与热导油进行快速换热，然后工作人员通入超临界二氧化碳进入反应罐内部，并通过调压机构使内部气压保持在一定的气压值上，从而使超临界二氧化碳与组合物制备液进行充分融合。
19.本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，与同类型设备相比，具有如下改进：
20.本发明所述一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，通过设置了预处理机构在反应罐前端，通过传动电机和搅拌桨在爆气盘的气流辅助作用下对烘干箱内部物料进行打散和烘干动作，然后通过电磁线圈的通电生磁作用下带动拦料板对下料口进行封堵和打开动作，有利于提高对物料粉末的烘干和下料效果。
21.本发明所述一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，通过设置了回流组件在烘干箱右侧，通过第一单向阀和第三单向阀的导向作用下使回流气体能实现单方向流动，并在第二温度传感器和电热管的温度监测和温度控制作用下形成高温并且干燥的烘干气流，有利于提高对物料粉末的预处理效果。
22.本发明所述一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，通过设置了调压机构在反应罐的左侧，通过第一电控球阀和第二电控球阀以及其左端的导流气管对反应罐内部的气压进行导流，并通过导流气管上的压力传感器和第三温度传感器对该气流进行检测，有利于提高对反应罐内部的气压进行实时监测动作。
23.本发明所述一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，通过设置了增压组件在反应罐的右侧，通过拉伸管和快速接头将外部气流进行快速导入，并在第二电磁换向阀的换向作用下将该气流通过压力变送器和空压机的增压和调压作用下导入反应罐内部，有利于提高对反应罐内部气压的调节效果。
24.本发明所述一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，通过设置了搅剪机构在反应罐内部，通过连接轴和空心杆在搅拌电机的带动作用下对制备物料进行搅动
动作，并通过旋转套和换热管将外部换热源导入并与制备物料进行快速换热，有利于提高对制备物料的搅拌剪切和快速加热效果。
附图说明
25.图1是本发明结构示意图；
26.图2是本发明的预处理机构立体结构示意图；
27.图3是本发明的预处理机构立体剖视结构示意图；
28.图4是本发明的图3中a处的放大结构示意图；
29.图5是本发明的回流组件立体爆炸结构示意图；
30.图6是本发明的调压机构立体结构示意图；
31.图7是本发明的增压组件立体结构示意图；
32.图8是本发明的搅剪机构立体剖视结构示意图；
33.图9是本发明的图8中b处的放大结构示意图。
34.其中：反应罐-1、单向进料管-2、预处理机构-3、调压机构-4、搅拌电机-5、第一温度传感器-6、真空泵-7、搅剪机构-8、单向排料管-9、控制面板-10、烘干箱-31、加料阀-32、传动电机-33、搅拌桨-34、电磁线圈-35、拦料板-36、爆气盘-37、下料口-38、回流组件-39、第一电磁换向阀-310、第一单向阀-391、加热筒-392、强力风机-393、第二温度传感器-394、电热管-395、第二单向阀-396、第三单向阀-397、过滤网罩-398、第一电控球阀-41、第二电控球阀-42、导流气管-43、压力传感器-44、第三温度传感器-45、电控三通阀-46、泄压阀-47、增压组件-48、压力变送器-481、空压机-482、流量计-483、第二电磁换向阀-484、拉伸管-485、快速接头-486、连接轴-81、空心杆-82、旋转套-83、外接管-84、搅动板-85、换热管-86、流通孔-87。
具体实施方式
35.下面将结合附图1-9对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例一；
37.请参阅图1，本发明的一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，包括反应罐1和管道安装在反应罐1顶部的单向进料管2以及螺栓安装在反应罐1顶部中侧的搅拌电机5，反应罐1顶部螺栓安装在有起到温度监测作用的第一温度传感器6和螺栓安装在反应罐1顶部起到抽真空的真空泵7以及管道安装在反应罐1底部的单向排料管9，反应罐1外侧前端螺栓安装有控制面板10，搅拌电机5和第一温度传感器6以及真空泵7均与控制面板10电连接。
38.请参阅图2、图3和图4，本发明的一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，还包括螺栓安装在反应罐1前端的预处理机构3和螺栓安装在反应罐1左右两侧的调压机构4以及设置在反应罐1内部的搅剪机构8，预处理机构3包括螺栓安装在反应罐1前端的烘干箱31，烘干箱31左端管道安装有起到进料作用的加料阀32和螺栓安装在烘干箱31顶
部有对搅拌桨34起到传动作用的传动电机33以及管道安装在烘干箱31右端的回流组件39，通过烘干箱31为传动电机33提供安装限位效果，传动电机33底部传动轴与搅拌桨34顶部相焊接，通过传动电机33为搅拌桨34提供传动效果，搅拌桨34轴身底部与电磁线圈35内环壁转动连接，电磁线圈35转动设置在曝气盘37顶部和螺栓安装在电磁线圈35外侧面起到堵料作用的拦料板36，通过电磁线圈35为拦料板36提供传动效果，爆气盘37前侧设有起到下料作用的下料口38，烘干箱31顶部出气口通过连管管道安装有起到导流作用的第一电磁换向阀310，加料阀32、传动电机33、电磁线圈35和拦料板36以及第一电磁换向阀310均与控制面板10电连接，为加料阀32、传动电机33、电磁线圈35和拦料板36以及第一电磁换向阀310提供电能，拦料板36和下料口38均呈开口角度为60度的扇形形状，且拦料板36四周均设有起到密封作用的橡胶层，提高拦料板36和下料口38的拦料和阻料效果。
39.请参阅图3和图5，本发明的一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，回流组件39包括管道安装在反应罐1右端底侧的第一单向阀391，第一单向阀391右端通过连管管道安装在加热筒392底部，通过第一单向阀391为加热筒392内部气流提供导向效果，加热筒392内底部螺栓安装有起到导流作用的强力风机393和螺栓安装在加热筒392前端的第二温度传感器394以及螺栓安装在加热筒392内部起到加热作用的电热管395，通过电热管395为加热筒392内部温度提供调节效果，加热筒392顶部的左右两侧分别通过连管管道安装有起到导向作用的第二单向阀396和第三单向阀397，第三单向阀397顶部左侧管道安装起到过滤作用的过滤网罩398，第一单向阀391、强力风机393、第二温度传感器394、电热管395和第二单向阀396以及第三单向阀397均与控制面板10电连接，为第一单向阀391、强力风机393、第二温度传感器394、电热管395和第二单向阀396以及第三单向阀397提供电能，加热筒392内部共设有六组电热管395，且六组电热管395呈环形等距分布，提高电热管395的加热效果。
40.请参阅图6，本发明的一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，调压机构4包括分别通过连管管道安装在反应罐1左端顶部和中部的第一电控球阀41和第二电控球阀42以及管道安装在反应罐1右侧的增压组件48，通过第一电控球阀41和第二电控球阀42为反应罐1内部气流提供导流效果，第一电控球阀41和第二电控球阀42左端均管道安装有起到导流作用的导流气管43，导流气管43顶部螺栓安装有起到气压检测作用的压力传感器44和螺栓安装在导流气管43左侧或者右侧的第三温度传感器45以及管道安装在导流气管43底部的电控三通阀46，通过第三温度传感器45为导流气管43内部气流提供温度监测效果，电控三通阀46底部出气口管道安装有起到泄压作用的泄压阀47，第一电控球阀41、第二电控球阀42、压力传感器44、第三温度传感器45和电控三通阀46以及泄压阀47均与控制面板10电连接，为第一电控球阀41、第二电控球阀42、压力传感器44、第三温度传感器45和电控三通阀46以及泄压阀47提供电能。
41.请参阅图7，本发明的一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，增压组件48包括管道安装在反应罐1右侧的压力变送器481，压力变送器481右端管道安装有起到导流作用的空压机482和螺栓安装在压力变送器481右侧通管处的流量计483，通过空压机482为压力变送器481提供气源，空压机482右端进气口管道安装有起到导向作用的第二电磁换向阀484，第二电磁换向阀484前后两侧出气口均管道安装有起到调节作用的拉伸管485，通过拉伸管485为第二电磁换向阀484的气源提供导流效果，拉伸管485右端管道安装
有起到快接作用的快速接头486，压力变送器481、空压机482和流量计483以及第二电磁换向阀484均与控制面板10电连接，为压力变送器481、空压机482和流量计483以及第二电磁换向阀484提供电能。
42.请参阅图8和图9，本发明的一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，搅剪机构8包括焊接设置在搅拌电机5传动轴底部的连接轴81，连接轴81底部焊接安装在空心杆82顶部，通过连接轴81为空心杆82提供传动效果，空心杆82顶部转动安装有起到导流作用的旋转套83和螺栓安装在空心杆82左右两侧的搅动板85，旋转套83右端管道安装有外接管84，通过外接管84为旋转套83提供导流效果，搅动板85内部设有换热管86和设置在搅动板85前端的流通孔87，换热管86顶部与旋转套83底部管道安装，搅动板85内侧的流通孔87直径为3毫米，且搅动板85外侧与反应罐1内壁接触处设有刮料板，提高搅动板85的搅动效果。
43.实施例二；
44.本发明的一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，第一电磁换向阀310与真空泵7进气口管道安装和第一电磁换向阀310后端通过连管管道安装在反应罐1顶部，通过第一电磁换向阀310的换向导流效果，过滤网罩398管道安装在反应罐1右端顶侧开口处，反应罐1右端螺栓安装有空压机482，通过反应罐1为空压机482提供安装限位效果。
45.本发明通过改进提供一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，其工作原理如下；
46.第一，使用本设备时，首先将本装置放置在工作区域中，然后将设备与外部电源相连接，既可为本设备工作提供所需的电能；
47.第二，在进行制备工作时，工作人员先通过加料阀32将热塑性塑料材料加入烘干箱31内部，此处提及的热塑性塑料材料可以为：尼龙弹性体、高分子pp材料、eva材料和硫化丁苯橡胶等，然后通过第二单向阀396将惰性气体二氧化碳导入加热筒392内部，此时通过电热管395对该气流进行加热动作，并通过控制强力风机393对该气流进行导流，从而将其通过第一电磁换向阀310导入爆气盘37内部，并通过爆气盘37喷出在烘干箱31内部；
48.第三，此时同步通过控制面板10控制传动电机33带动搅拌桨34进行转动，从而使搅拌桨34转动对给加入的热塑性塑料材料进行打散动作，并通过爆气盘37喷出的气流能对该材料进行清洁的同时，能通过二氧化碳的惰性特质避免物料碰撞产生大面积的化学反应，有利于提高对物料的打散和烘干效果的同时，降低粉尘爆炸的危害，然后烘干气流通过过滤网罩398的过滤效果下将物料粉末进行拦阻，并通过第三单向阀397流回加热筒392内部，后续通过电热管395等部件继续对该气流进行加热和导流动作，有利提高对制备气流的导流和热利用效果；
49.第四，在完成打散和烘干动作后，此时可通过控制面板10控制对电磁线圈35进行通电，从而使电磁线圈35通电后产生磁场并对搅拌桨34进行吸附，从而使电磁线圈35能在搅拌桨34的旋转动作下带动拦料板36进行转动，从而使拦料板36停止封堵爆气盘37前侧的下料口38，从而使物料粉末通过下料口38流出烘干箱31并进入反应罐1内部，有利于提高对物料粉末的制备效果；
50.第五，然后通过第二电磁换向阀484前后两侧的快速接头486分别与惰性气流中的二氧化碳和氮气进行管道安装，并在拉伸管485的角度调节和导流作用下带动二氧化碳先
进入空压机482，并通过空压机482的压缩作用将二氧化碳压入反应罐1内部并提高其内部的气压，此时能通过流量计483先对该气流进行计量动作，并通过压力变送器481的压力调节而提高空压机482对惰性气流的压入效果；
51.第六，后续可在加热制备过程中或者在完成制备工作后需要进行气压检测和泄压动作时，此时可通过第一电控球阀41和第二电控球阀42分别导出部分气流进入导流气管43，然后通过压力传感器44和第三温度传感器45对该气流进行压力和温度的检测动作，有利于提高反应罐1内部压力的恒压调节效果，或者可通过第一电控球阀41和第二电控球阀42的双重导流并在电控三通阀46的多通导流作用下将该气流通过泄压阀47排出，有利于提高对反应罐1内部气压的快速泄压效果；在物料粉末进入反应罐1内部后，工作人员再将比例为1:0.5的有机抗菌剂和比例为1:0.3的双马来酰亚胺以及比例为1:0.5的过氧化异丙基苯加入反应罐1内部，并通过控制搅拌电机5带动连接轴81和空心杆82进行转动，此时通过旋转套83和外接管84将外部导热油分别导入换热管86内部进行换热，并通过搅动板85的搅动使制备材料通过流通孔87与热导油进行快速换热；
52.第七，然后工作人员通入超临界二氧化碳进入反应罐1内部，并通过调压机构4使内部气压保持在一定的气压值上，从而使超临界二氧化碳与组合物制备液进行充分融合，有利于提高对超临界流体热塑性塑料复合组合物的制备效果。
53.本发明通过改进提供一种超临界流体热塑性塑料复合组合物及其制备方法，通过传动电机33和搅拌桨34在爆气盘37的气流辅助作用下对烘干箱31内部物料进行打散和烘干动作，然后通过电磁线圈35的通电生磁作用下带动拦料板36对下料口38进行封堵和打开动作，有利于提高对物料粉末的烘干和下料效果，通过设置了回流组件39在烘干箱31右侧，通过第一单向阀391和第三单向阀397的导向作用下使回流气体能实现单方向流动，并在第二温度传感器394和电热管395的温度监测和温度控制作用下形成高温并且干燥的烘干气流，有利于提高对物料粉末的预处理效果，通过设置了调压机构4在反应罐1的左侧，通过第一电控球阀41和第二电控球阀42以及其左端的导流气管43对反应罐1内部的气压进行导流，并通过导流气管43上的压力传感器44和第三温度传感器45对该气流进行检测，有利于提高对反应罐1内部的气压进行实时监测动作，通过设置了增压组件48在反应罐1的右侧，通过拉伸管485和快速接头486将外部气流进行快速导入，并在第二电磁换向阀484的换向作用下将该气流通过压力变送器481和空压机482的增压和调压作用下导入反应罐1内部，有利于提高对反应罐1内部气压的调节效果，通过设置了搅剪机构8在反应罐1内部，通过连接轴81和空心杆82在搅拌电机5的带动作用下对制备物料进行搅动动作，并通过旋转套83和换热管86将外部换热源导入并与制备物料进行快速换热，有利于提高对制备物料的搅拌剪切和快速加热效果。
54.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
55.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。