专利名称：复合材料用填料分散装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及复合材料生产领域，特别涉及一种复合材料用的填料分散装置。
背景技术：
传统生产复合材料连续生产线，一般都使用不同类型的搅拌桨，通过长时间搅拌， 给基体材料和填充材料(填料)提供单向的剪切力将填料分散；现代常用的分散方法为使 用能给基体材料和填充材料提供各向异性剪切力的高剪切力反应釜，通过较长时间反复对 填料进行分散。这种分散方法对一般性能的复合材料而言，基本可以满足性能要求，但是 对性能要求越来越高的高性能符合材料来讲，以上两种方法均出现一定的局限性。同时以 上两种方法还有需要时间较长的生产分散周期，后者由于搅拌速度太高还会升高材料的温 度，对温度敏感的复合材料将不能使用此法。现有的填料分散技术主要是给基体材料提供一定的剪切力，使填充材料分散于基 体材料中。传统的分散方法为给基体材料提供单一的同向剪切力分散填料；现代的高剪切 反应釜可以给基体材料提供各个方向的各向异性剪切力，可以对粒径较小的填料而言，在 长时间各向异性的剪切力作用下能较好的分散。传统的分散方法由于只能给基体材料提供 单一的同向剪切力，小粒径的填料在粘度较高的基体材料中容易团聚，出现分散困难的局 面。很难满足对性能越来越高的复合材料要求。对于使用能给基体材料提供各向异性剪切 力的高剪切反应釜而言，有以下不足点①其搅拌器结构复杂，制造相对比较困难；②由于 此法不能该分散的材料提供反作用力，要达到一定的分散效果要求搅拌器的旋转速度超过 lOOOr/min，搅拌器与填料和基体材料的摩擦力很大，导致基体材料温度迅速上升，对温度 敏感的基体材料无法使用该设备；③对于粘流态的基体材料而言，基体材料有比较高的粘 度，其基体材料本身可以缓冲外界提供的剪切力强度，从而影响填充材料的分散效果；④要 使d5(l < 5um的填料充分分散需要比较长的分散时间才能达到要求。对于性能越高的复合材料，使用的填料粒径很细，对填料分散的要求越严格，同时 在竞争激烈的现代社会，生产周期将是制造企业的主要竞争项，这就对现有的填料分散方 法提出了新的要求，以达到适应复合材料的发展。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种复合材料用填料分散装置，利用石磨原理，给基 体材料和填料提供各向异性剪切力和反作用力，使粒径较小的填料可以充分分散于基体材 料中。为实现上述目的，本实用新型提供一种复合材料用填料分散装置，包括基体材料 混合釜、连通设于其上方的基体材料收集槽、及悬设于该基体材料收集槽上方的石磨分散 器，该石磨分散器顶部设有一基体材料收集装置，该基体材料收集装置通过一管道与基体 材料混合釜相导通，该管道上连通设有一基体材料循环泵。所述基体材料混合釜内安装有一搅拌器。[0008]所述搅拌器包括一中轴、及设于该中轴末端的数个搅拌叶片。所述石磨分散器包括上下两块石磨板，该上石磨板紧贴下石磨板设置。所述上石磨板中央位置处设有一进料口。所述基体材料收集装置呈一漏斗状，其口径大的一侧向上与管道相导通，口径小的一侧向下与该进料口相对。所述管道一端连接于基体材料混合釜底部，管道另一端通过一基体材料混合泵， 进而连接于基体材料收集装置上方。本实用新型的有益效果本实用新型复合材料用填料分散装置，其利用石磨原理 给填料和基体材料提供各向异性的强大剪切力和反作用力，将填料之间的吸附力破坏，减 少填料的团聚，使填料均勻地分散在基体材料中，本实用新型适用于各粒径的填料分散，不会提高基体材料的温度，同时不需要反复的长时间的进行分散，就可达到比较理想的分散 效果，进而使复合材料性能明显提高，同时改善复合材料的表观，提高复合材料在高端产品 中的应用前景。为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细 说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使本实用新型的 技术方案及其他有益效果显而易见。附图中，
图1为本实用新型复合材料用填料分散装置的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其装饰效果，以下结合本实用新 型的优选实施例及其附图进行详细描述。如
图1所示，为本实用新型的一种复合材料用填料分散装置的结构示意图，其包 括基体材料混合釜2、连通设于其上方的基体材料收集槽4、及悬设于该基体材料收集槽4 上方的石磨分散器6，该石磨分散器6顶部设有一基体材料收集装置62，该基体材料收集装 置62通过一管道64与基体材料混合釜2相导通，该管道64上连通设有一基体材料循环泵 66。进一步地，该基体材料混合釜2内安装有一搅拌器22，该搅拌器22包括一中轴 24、及设于该中轴24末端的数个搅拌叶片26，通过该数个搅拌叶片26的转动，对送入基体 材料混合釜2内的填料进行搅拌。在本实用新型实施例中，该搅拌器22为具有3片叶片式 搅拌器。该石磨分散器6包括上下两块石磨板，该上石磨板61紧贴下石磨板63设置，在上 石磨板61中央位置处设有一进料口 68，所述基体材料收集装置62呈一漏斗状，其口径大的 一侧向上与管道64相导通，口径小的一侧向下与该进料口 68相对。填料通过该基体材料 收集装置62及进料口 68进入石磨分散器6内，通过该上石磨板61的转动，对进入该石磨 分散器6的填料进行研磨分散。[0022]在本实用新型实施例中，管道64 —端连接于基体材料混合釜2的底部，管道64另 一端通过一基68体材料循环泵66，进而连接于基体材料收集装置62上方。该基体材料循 环泵66可以将从基体材料混合釜2底部抽出的填料通过管道64送到石磨分散器2中进行 进一步研磨分散，并得到循环利用。工作时，设于基体材料混合釜2中的搅拌器22开始运转搅拌，基体材料混合釜2 内的基体材料进行搅拌，搅拌后的基体材料通过基体材料循环泵66从基体材料混合釜2底 部抽出，通过管道64送到基体材料收集装置62处，并通过进料口 68进入石磨分散器6内 进行研磨分散。经研磨后的基体材料还可以通过基体材料收集槽4再次进入基体材料混合 釜2，重复上述步骤，进行循环研磨分散，直到形成分散均勻的复合材料用基体材料为止。在本实用新型中，我们以将d5(l < 5um的SiO2均勻分散到环氧树脂中为例进行说 明。不同SiO2微粒间在相互作用力下团聚在一起形成填料团，被基体材料包裹起来形成填 料的集聚点。刚将填料添加到基体材料混合釜2的基体材料中时，就会出现大量的填料集 聚点。将含大量填料集聚点的SiO2和环氧树脂混合物从基体材料混合釜2中分散后，通过 基体材料循环泵66将填料泵往基体材料收集装置62，加到石磨分散器6的进料口 68中，石 磨分散器6将一定强度的各向异性剪切力提供给团聚SiO2以及环氧氧树脂，在各向异性剪 切力的作用下到SiO2集聚体中各微粒间的作用力被破坏，从而使SiO2微粒互相分开并均勻 分散在环氧树脂中，形成分散均勻的复合材料用基体材料，流入基体材料收集槽4中被收 集。综上所述，本实用新型复合材料用填料分散装置，其利用石磨原理给填料和基体 材料提供各向异性的强大剪切力和反作用力，将填料之间的吸附力破坏，减少填料的团聚， 使填料均勻地分散在基体材料中，本实用新型适用于各粒径的填料分散，不会提高基体材 料的温度，同时不需要反复的长时间的进行分散，就可达到比较理想的分散效果，进而使复 合材料性能明显提高，同时改善复合材料的表观，提高复合材料在高端产品中的应用前景。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和 技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后 附的权利要求的保护范围。
权利要求一种复合材料用填料分散装置，其特征在于，包括基体材料混合釜、连通设于其上方的基体材料收集槽、及悬设于该基体材料收集槽上方的石磨分散器，该石磨分散器顶部设有一基体材料收集装置，该基体材料收集装置通过一管道与基体材料混合釜相导通，该管道上连通设有一基体材料循环泵。
2.如权利要求1所述的复合材料用填料分散装置，其特征在于，所述基体材料混合釜 内安装有一搅拌器。
3.如权利要求2所述的复合材料用填料分散装置，其特征在于，所述搅拌器包括一中 轴、及设于该中轴末端的数个搅拌叶片。
4.如权利要求1所述的复合材料用填料分散装置，其特征在于，所述石磨分散器包括 上下两块石磨板，该上石磨板紧贴下石磨板设置。
5.如权利要求4所述的复合材料用填料分散装置，其特征在于，所述上石磨板中央位 置处设有一进料口。
6.如权利要求5所述的复合材料用填料分散方法，其特征在于，所述基体材料收集装 置呈一漏斗状，其口径大的一侧向上与管道相导通，口径小的一侧向下与该进料口相对。
7.如权利要求1所述的复合材料用填料分散方法，其特征在于，所述管道一端连接于 基体材料混合釜底部，管道另一端通过一基体材料混合泵，进而连接于基体材料收集装置 上方。
专利摘要一种复合材料用填料分散装置，包括基体材料混合釜、连通设于其上方的基体材料收集槽、及悬设于该基体材料收集槽上方的石磨分散器，该石磨分散器顶部设有一基体材料收集装置，该基体材料收集装置通过一管道与基体材料混合釜相导通，该管道上连通设有一基体材料循环泵。本实用新型复合材料用填料分散装置利用石磨原理给填料和基体材料提供各向异性的强大剪切力和反作用力，将填料之间的吸附力破坏，减少填料的团聚，使填料均匀地分散在基体材料中，本实用新型适用于各粒径的填料分散，不会提高基体材料的温度，同时不需要反复的长时间的进行分散，就可达到比较理想的分散效果，进而使复合材料性能明显提高，同时改善复合材料的表观，提高复合材料在高端产品中的应用前景。
文档编号B01F3/14GK201586507SQ20092026073
公开日2010年9月22日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者杨宇, 杨虎 申请人:广东生益科技股份有限公司