本实用新型涉及一种混料机，特别是一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机，属于高分子材料改性技术领域。
背景技术：
在高分子材料改性领域中，水解敏感性高分子材料需要高温干燥去除水分后方可进行改性工艺。为了避免干燥后的水解敏感性高分子材料吸收空气中的水分，通常采用的方式是：将高温干燥后的具有热量的水解敏感性高分子材料与改性助剂作为待混合的物料添加至混料机中进行混料，而混料机的出料口直接与双螺杆挤出机的加料器相连，使得混合后的物料通过双螺杆挤出机的加料器直接输送至双螺杆挤出机，以实现水解敏感性高分子材料的改性工艺。
对于水解敏感性高分子材料，例如，热塑性聚酯弹性体（TPEE）通常需要在110℃以上的环境中干燥4小时，聚碳酸酯（PC）通常需要在100℃以上的环境中干燥10小时。对于水解敏感性高分子材料的改性助剂，当采用了低熔点的改性助剂时，例如，防老剂：2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体（商品名：防老剂RD）在75℃左右就开始熔化；紫外线吸收剂：邻羟基苯甲酸苯酯（商品名：水杨酯苯酯）的熔点只有43℃。
由于低熔点的改性助剂熔点低于水解敏感性高分子材料干燥温度，低熔点的改性助剂与水解敏感性高分子材料进行搅拌混合时，由于高温干燥后的水解敏感性高分子材料的具有较高的温度，在混料过程中，水解敏感性高分子材料的热量将使改性助剂出现熔融发粘情况，导致物料在混料机内出现团聚现象，在混合后的物料输送至双螺杆挤出机的加料器的过程中，加料器将出现加料困难的问题。同时，在混料过程中，高温干燥后的水解敏感性高分子材料在混料机内缓慢降温会出现吸收空气中水分的情况（环境相对湿度大时的尤为明显），吸收水分了的物料在进行了改性工艺后用于制作产品时，产品的性能将受到影响，严重时甚至可导致物料不能够加工成型制作产品的情况。由此可见，改性工艺中的混料作业步骤非常重要，故设计一种能够解决上述问题的混料机迫在眉睫。
技术实现要素：
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机，本实用新型能够避免物料在混料机内出现团聚现象，从而避免后续工艺的加料器出现加料困难的问题；能够避免物料吸收空气中水分，使得改性后的物料制作的产品性能更加优异。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机，包括缸体和可拆卸的装配于缸体顶部的缸盖，所述缸体下部设置有出料口，缸体下部还设置有进气口，缸体上侧部或/和缸盖上设置有出气口，缸体外设置有换热层，缸体内装配有搅拌机构。
采用本实用新型的混料机进行水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料作业时，从进气口向混料机内通入干燥气体置换混料机内的空气，空气将从出气口排出，从缸体顶部打开缸盖，将改性助剂与干燥后具有热量的水解敏感性高分子材料作为待混合物料添加至混料机内，然后在缸体顶部装配上缸盖；通过搅拌机构对待混合物料进行搅拌混合，在搅拌混合过程中，始终保持持续的通入干燥气体，以使混料机的物料处于干燥气氛中进行搅拌混合，以避免水解敏感性高分子材料吸收空气中水分的情况发生，同时换热层与混料机内的物料进行热交换，以降低混料机内物料的温度，能够有效的避免改性助剂出现熔融发粘的情况，从而避免了物料在混料机内出现团聚现象。
本实用新型的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机,所述换热层为设置于缸体外的夹套，夹套上设置有用于冷却液进出的进液口与出液口。使用时，使冷却液从进液口流入夹套内，冷却液与混料机内的物料进行热交换后从出液口流出，能够降低混料机内物料的温度。
进一步的，所述进液口设置于夹套下部，出液口设置于夹套上侧部。
进一步的，所述进液口上装配有用于检测进液温度的第一温度传感器，出液口上装配有用于检测出液温度的第二温度传感器，缸体上装配有用于检测缸体内物料温度的第三温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器连接有用于显示检测温度的显示器。能够实时监测从进液口流入的冷却液的实时温度、冷却液与混料机内的物料进行热交换后从出液口流出的冷却液的实时温度、以及缸体内物料的实时温度。
本实用新型的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机,所述搅拌机构包括可转动的插入缸体内的轴杆，位于缸体内的轴杆上固设有搅拌叶片，位于缸体外的轴杆上连接有用于驱动轴杆转动的驱动机构。
进一步的，所述驱动机构包括电动机，电动机的转子与轴杆相连，通过电动机的转子转动可驱动轴杆转动。
本实用新型的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机，所述缸盖盖设于缸体顶部。即缸盖盖在缸体上，能够很方便的打开和关闭缸盖。
进一步的，所述缸盖底部设置有与缸体顶部内壁相适配的凸台，且凸台外侧镶嵌有密封圈，通过密封圈可实现缸盖密封的盖于缸体顶部。使得缸盖密封的盖于缸体上，以使混料机内形成不被外界空气侵入的密封腔室，能够进一步的避免水解敏感性高分子材料吸收空气中水分的情况发生。
本实用新型的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机,所述出料口上设置有阀门。
本实用新型的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机,所述换热层外还设置有防护层。用于保护缸体与换热层。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机，结构简单，实用性强，操作方便，具有较强的推广应用价值。采用本实用新型的混料机进行水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料作业时，能够避免物料吸收空气中水分的情况发生，还能够有效的避免改性助剂出现熔融发粘的情况，从而避免了物料在混料机内出现团聚现象。本实用新型的混料机应用到水解敏感性高分子材料改性作业时，由于有效的避免了“物料团聚现象”，能够有效的避免后续工艺的加料器出现加料困难的问题；由于有效的避免了 “物料吸收水分”，改性后的物料制作的产品性能更加优异。
附图说明
图1是本实用新型的混料机的结构示意图。
图中标记：1-缸体、11-出料口、12-阀门、2-夹套、21-进液口、22-出液口、3-防护层、4-缸盖、41-凸台、42-密封圈、5-显示器、51-第一温度传感器、52-第二温度传感器、53-第三温度传感器、61-进气口、62-出气口、71-轴杆、72-搅拌叶片、73-通孔、81-电动机、82-传动件、9-支架。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机，包括缸体1和可拆卸的装配于缸体1顶部的缸盖4，所述缸体1下部设置有出料口11，缸体1下部还设置有进气口61，缸体1上侧部或/和缸盖4上设置有出气口62，缸体1外设置有换热层，缸体1内装配有搅拌机构。
采用本实用新型的混料机进行水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料作业时，从进气口61向混料机内通入干燥气体置换混料机内的空气，空气将从出气口62排出，从缸体1顶部打开缸盖4，将改性助剂与干燥后具有热量的水解敏感性高分子材料作为待混合物料添加至混料机内，然后在缸体1顶部装配上缸盖4；通过搅拌机构对待混合物料进行搅拌混合，在搅拌混合过程中，始终保持持续的通入干燥气体，以使混料机的物料处于干燥气氛中进行搅拌混合，以避免水解敏感性高分子材料吸收空气中水分的情况发生，同时换热层与混料机内的物料进行热交换，以降低混料机内物料的温度，能够有效的避免改性助剂出现熔融发粘的情况，从而避免了物料在混料机内出现团聚现象。优选的，出气口62设置于缸盖4上。当然，出气口62也可以设置于缸体1上侧部，还可以是缸盖4与缸体1上侧部都设置有出气口62。可供选的，进气口61设置于缸体1底部或缸体1下侧部。可供选的，干燥气体为干燥的氮气，还可以为干燥的空气等其他的干燥气体（不含水分）。
基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，如图1所示，所述换热层为设置于缸体1外的夹套2，夹套2上设置有用于冷却液进出的进液口21与出液口22。使用时，使冷却液从进液口21流入夹套2内，冷却液与混料机内的物料进行热交换后从出液口22流出，能够降低混料机内物料的温度。优选的，从进液口21流入的冷却液的温度不大于30℃，当然大于30℃也是可以的，低于改性助剂熔点为宜。可供选择的，冷却液为市政自来水或工业用水，来源广，价格便宜，可直接使用。当然，换热层还可以是设置于缸体1内或缸体1外的伴热管。
进一步的，在另一实施例中，如图1所示，所述进液口21设置于夹套2下部，出液口22设置于夹套2上侧部。在其中一实施例中，进液口21设置于夹套2下侧部。
进一步的，在另一实施例中，如图1所示，所述进液口21上装配有用于检测进液温度的第一温度传感器51，出液口22上装配有用于检测出液温度的第二温度传感器52，缸体1上装配有用于检测缸体内物料温度的第三温度传感器53，所述第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53连接有用于显示检测温度的显示器5。能够实时监测从进液口21流入的冷却液的实时温度、冷却液与混料机内的物料进行热交换后从出液口22流出的冷却液的实时温度、以及缸体1内物料的实时温度。显示器5分别与第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53相连，使得检测的该3处实时温度能够集中显示在显示器5上。可供选择的，第二温度传感器52位于缸体1中部。明显的，本实用新型的混料机还包括用于控制混料机工作状态的控制器，可供选择的，显示器5集成于控制器上。当然，也可以是采用第一温度计替代第一温度传感器51，第二温度计替代第二温度传感器52，第三温度计替代第二温度传感器53，此时无需显示器5。
基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，如图1所示，所述搅拌机构包括可转动的插入缸体1内的轴杆71，位于缸体1内的轴杆71上固设有搅拌叶片72，位于缸体1外的轴杆71上连接有用于驱动轴杆转动的驱动机构。通过搅拌叶片72搅拌物料。可供选择的，搅拌叶片72上开设有若干通孔73，有利于物料搅拌混合。可供选择的，搅拌叶片72至少有1层，每层具有多个搅拌叶片72。可供选择的，轴杆71通过轴承可转动插入缸体1内。
进一步的，在另一实施例中，如图1所示，所述驱动机构包括电动机81，电动机81的转子与轴杆71相连，通过电动机81的转子转动可驱动轴杆71转动。可供选择的，所述电动机81的转子与轴杆71通过传动件82相连传动。可供选择的，传动件82为同步带、链条或齿轮。当然，也可以是，电动机81的转子通过联轴器与轴杆71相连。可供选择的，还包括支架9，缸体1与电动机81装配与支架9上。
基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，如图1所示，所述缸盖4盖设于缸体1顶部。即缸盖4盖在缸体1上，能够很方便的打开和关闭缸盖4。可供选择的，缸盖4一侧通过转轴可转动的与缸体1顶部相连，使得打开缸盖4时，缸盖4依然连接在缸体1上。当然，还可以是缸盖4通过螺纹连接方式或螺栓方式装配于缸体1顶部。
进一步的，在另一实施例中，如图1所示，所述缸盖4底部设置有与缸体1顶部内壁相适配的凸台41，且凸台41外侧镶嵌有密封圈42，通过密封圈42可实现缸盖4密封的盖于缸体1顶部。使得缸盖4密封的盖于缸体1上，以使混料机内形成不被外界空气侵入的密封腔室，能够进一步的避免水解敏感性高分子材料吸收空气中水分的情况发生。
基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，如图1所示，所述出料口11上设置有阀门12。能够开启/关闭出料口11。
基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，如图1所示，所述换热层外还设置有防护层3。用于保护缸体1与换热层。可供选择的，防护层3包括防护外壳和填充于防护外壳与换热层之间填充有防护材料。可供选择的，防护材料为泡沫塑料。可供选择的，缸体1的侧部设置换热层，换热层侧部设置防护层3。还可供选择的，缸体1的侧部与底部都设置换热层，换热层侧部与底部都设置防护层3。
基于上述各实施例的组合设计，在其中一实施例中，缸体1为圆柱状，缸体1的内径D为30cm-60cm，缸体1内的深度H为40cm-70cm，第三温度传感器53相对于缸体1内底面的高度h为20cm-35cm。
实施例2
如图1所示，基于实施例1的技术特征的组合设计，本实施例将本实用新型的混料机应用到水解敏感性高分子材料改性作业进行试验比较。其中，缸体1的内径D为40cm，缸体1内的深度H为50cm，第三温度传感器53相对于缸体1内底面的高度h为25cm，此时，缸体1的容积约为60L。混料机的出料口11与双螺杆挤出机（未图示）的加料器相连，以实现水解敏感性高分子材料的改性工艺。
试验1
采用本实用新型的混料机模拟现有技术的混料机，即堵塞进气口61与出气口62，缸体1内不通入干燥气体。夹套2内不流入冷却液，换热层不工作。
称取30kg的经110℃干燥5小时的热塑性聚酯弹性体（TPEE），300g的防老化剂RD、500g的扩链剂及其他改性助剂，将上述待混合物料投入混料机中进行混料作业，搅拌混合时间为5min。每分钟记录一次混料机内物料温度T0。如表1所示:
表1
混料作业完毕后将已混合物料通过加料器输送至双螺杆挤出机,检查混料机内是否出现团聚物料,检查加料器加料是否正常。
检查结果：混料机内无团聚物料，加料器加料正常。
上述混料作业为第1次混料作业，再连续重复上述动作过程9次，即进行10次混料作业，对300kg的TPEE进行改性工艺。
检查结果：第6次混料作业后，加料器出现加料困难，不得不调整加料器加料频率，方能继续加料。第10次混料作业后，混料机内出现了较多的发粘的团聚物料粘附于搅拌机构以及缸体1内壁上。清理收集混料机内的团聚物料，称重为986g。
试验2
采用本实用新型的混料机，即不堵塞进气口61与出气口62，混料机内通入干燥气体（干燥氮气）置换出混料机内的空气。夹套2内流入冷却液（常温自来水），换热层工作，使换热层能够与混料机内的物料进行热交换，以降低混料机内物料的温度。试验2与试验1相比，除了混料机有上述的差异，其他的工艺条件相同，比如物料组分重量都相同。
称取30kg的经110℃干燥5小时的热塑性聚酯弹性体（TPEE），300g的防老化剂RD、500g的扩链剂及其他改性助剂，将上述待混合物料（试验1与试验2的物料相同）投入混料机中进行混料作业，搅拌混合时间为5min。每分钟记录一次进液口21进液温度T1、出液口22出液温度T2、以及混料机内物料温度T3。如表2所示:
表2
混料作业完毕后将已混合物料通过加料器输送至双螺杆挤出机,检查混料机内是否出现团聚物料,检查加料器加料是否正常。
检查结果：混料机内无团聚物料，加料器加料正常。
上述混料作业为第1次混料作业，再连续重复上述动作过程9次，即进行10次混料作业，对300kg的TPEE进行改性工艺。
检查结果：第10次混料作业后，混料机内无团聚物料，加料器加料正常。有少许物料残留于混料机内。清理收集混料机内的残留物料，称重为32g。
试验3
随机选择试验1中改性后的物料制作试样进行性能试验，同时，随机选择试验2中改性后的物料制作试样进行同样的性能试验，检测结果如表3所示:
表3
由试验1、试验2可以看出：试验1中，第6次混料作业后，加料器出现加料困难情况，第10次混料作业后，混料机内出现较多团聚物料；而试验2中，混料机内无团聚物料，加料器加料正常。由此可见，采用本实用新型的混料机后，换热层与混料机内的物料进行热交换，降低了混料机内物料的温度，能够有效的避免改性助剂出现熔融发粘的情况，从而避免了物料在混料机内出现团聚现象，从而避免加料器出现加料困难，有效的改善了加料效果。
由试验3可以看出，试验2改性后的物料的性能优于试验1，物料的主要性能指标中的抗拉强度和熔体流动指数变化较为明显。由此可见，采用本实用新型的混料机后，物料处于干燥气氛中进行搅拌混合，能够避免物料吸收空气中水分的情况发生，从而避免了水分对物料性能的影响，使得改性后的物料性能更加优异，能够使得由其制作的产品具有优异的性能。
采用包括其他类型的改性助剂时，包括采用紫外线吸收剂的改性助剂进行实施例3的试验后，也得到了类似的试验效果，得到同样的结论。采用其他类型的水解敏感性高分子材料，比如，采用聚碳酸酯（PC）进行实施例2的试验后，也得到了类似的试验效果，得到同样的结论。
综上所述，采用本实用新型的一种水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料机，本实用新型结构简单，实用性强，操作方便，具有较强的推广应用价值。采用本实用新型的混料机进行水解敏感性高分子材料与改性助剂的混料作业时，能够避免高温物料吸收空气中水分的情况发生，还能够有效的避免改性助剂出现熔融发粘的情况，从而避免了物料在混料机内出现团聚现象。本实用新型的混料机应用到水解敏感性高分子材料改性作业时，由于有效的避免了“物料团聚现象”，能够有效的避免后续工艺的加料器出现加料困难的问题；由于有效的避免了 “物料吸收水分”，改性后的物料制作的产品性能更加优异。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。