一种自乳化高固含量聚丙烯酸酯水乳液制备装置的制作方法

本发明涉及聚丙烯酸酯水乳液制备装置技术领域，具体为一种自乳化高固含量聚丙烯酸酯水乳液制备装置。

背景技术：

聚丙烯酸酯乳液时一大类容易制备、性能优良、应用广发且符合环保要去的聚合物乳液，近年来，随着对环保及能源的重视，水性涂料已成为涂料发展的重要方向，乳液涂料因对环境友好而逐渐取代溶剂涂料，目前应用最多的是甲基丙烯酸酯类共聚物，但它在实际使用中仍存在以下弊端：

1.聚丙烯酸酯乳液在制备的过程中需要在一定温度条件下进行反应，而现有的水浴锅存在传热速率慢、降温速度快的缺点，使得反应速率较慢；

2.同时，反应中所需的饱和过硫酸钾溶液在静置状态下容易发生重结晶，导致反应配比发生变化，同时过硫酸钾的单次加入量对制备有着重大的影响，单次加入量过多会导致大量凝胶产生，影响反应的进程。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自乳化高固含量聚丙烯酸酯水乳液制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自乳化高固含量聚丙烯酸酯水乳液制备装置，包括外箱体、内壳体、反应筒体和过硫酸钾加液箱，所述外箱体的内部设有内壳体，所述外箱体和内壳体之间形成环形空腔，所述环形空腔的内部填充有岩棉板，所述内壳体的内壁设有电加热丝，所述内壳体的内部设有反应筒体，所述反应筒体的顶部左侧通过进料管设有进料锥形筒，所述进料锥形筒的底部与进料管连通，所述反应筒体顶部的中心位置设有竖向加液管，所述竖向加液管的顶部与球形管的底端一体成型，所述球形管的顶端与过硫酸钾加液箱的底部连通，所述过硫酸钾加液箱的顶部设有密封盖，所述密封盖的顶部中心位置固定设有驱动电机，所述驱动电机底部的转轴穿过密封盖与转动杆传动连接，所述转动杆的左右侧边缘固定设有水平杆，所述竖向加液管内部设有柱状实心体，所述柱状实心体的中部设有水平通孔，所述水平通孔上下壁设有与竖向加液管内部连通的竖向漏液孔。

优选的，所述电加热丝在内壳体的内壁呈s形排列，且所述电加热丝的表面与反应筒体的外壁不接触。

优选的，所述反应筒体的外壁边缘设有金属导热条，所述金属导热条为矩形条状结构，所述金属导热条在反应筒体的外壁绕反应筒体的中心轴线呈等距环形排列。

优选的，所述反应筒体的底部设有多组环形导热条，多组所述环形导热条的直径自外向内依次递减，且多组所述环形导热条的圆心均重合于反应筒体底部的中心位置处。

优选的，所述环形导热条上设有矩形通槽，所述矩形通槽在环形导热条上呈等距环形排列。

优选的，所述水平杆在转动杆的轴向自上而下呈等距线性排列，且所述水平杆在转动杆的径向方向呈等距错位排列。

优选的，所述水平杆的表面通过连接杆件固定设有倾斜搅拌叶片，位于所述转动杆左侧边缘的倾斜搅拌叶片固定设置在水平杆的上表面，位于转动杆右侧边缘的倾斜搅拌叶片固定设置在水平杆的下表面。

优选的，所述水平通孔的内部插设有插杆，所述插杆上开设有竖向漏液孔，所述插杆上的竖向漏液孔与柱状实心体上的竖向漏液孔在同一竖直线上，所述插杆上位于水平通孔的内部套设有两组橡胶密封圈，两组所述橡胶密封圈分别位于竖向漏液孔的左右两侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设置合理，功能性强，具有以下优点：

1.本发明在实际使用过程中，呈s形排布在内壳体内壁的电加热丝可快速对内壳体内部的水进行加热，缩短制备的整体时间，同时，内壳体和外箱体之间的环形空腔内设有的岩棉板可起到很好的保温隔热效果，防止内壳体内部的水的热量散失；

2.反应筒体的外壁设有呈等距环形排列的金属导热条，金属导热条可迅速将内壳体内热水的热量传递给反应筒体，缩短反应时间，提高制备效率；

3.本发明中的水平杆可对位于过硫酸钾加液箱内部的饱和过硫酸钾进行搅拌，防止饱和过硫酸钾在静置时发生重结晶，同时本发明中的过硫酸钾溶液采取滴加的方式，边滴加边反应，使得反应更加的充分，同时可防止出现凝胶，提高聚丙烯酸酯反应过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中a处放大图；

图3为反应筒体的底部结构示意图；

图4为水平杆与倾斜搅拌叶片的连接示意图。

图中：外箱体1、环形空腔2、岩棉板3、内壳体4、金属导热条5、反应筒体6、进料管7、进料锥形筒8、球形管9、过硫酸钾加液箱10、水平杆11、密封盖12、驱动电机13、插杆14、环形导热条15、矩形通槽16、橡胶密封圈17、水平通孔18、竖向漏液孔19、竖向加液管20、转动杆21、倾斜搅拌叶片22、电加热丝23、柱状实心体24。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种自乳化高固含量聚丙烯酸酯水乳液制备装置，包括外箱体1、内壳体4、反应筒体6和过硫酸钾加液箱10，外箱体1的内部设有内壳体4，外箱体1和内壳体4之间形成环形空腔2，环形空腔2的内部填充有岩棉板3，内壳体4的内壁设有电加热丝23，内壳体4的内部设有反应筒体6，反应筒体6的顶部左侧通过进料管7设有进料锥形筒8，进料锥形筒8的底部与进料管7连通，反应筒体6顶部的中心位置设有竖向加液管20，竖向加液管20的顶部与球形管9的底端一体成型，球形管9的顶端与过硫酸钾加液箱10的底部连通，过硫酸钾加液箱10的顶部设有密封盖12，密封盖12的顶部中心位置固定设有驱动电机13，驱动电机13底部的转轴穿过密封盖12与转动杆21传动连接，转动杆21的左右侧边缘固定设有水平杆11，竖向加液管20内部设有柱状实心体24，柱状实心体24的中部设有水平通孔18，水平通孔18上下壁设有与竖向加液管20内部连通的竖向漏液孔19。

进一步的，电加热丝23在内壳体4的内壁呈s形排列，且电加热丝23的表面与反应筒体6的外壁不接触；

进一步的，反应筒体6的外壁边缘设有金属导热条5，金属导热条5为矩形条状结构，金属导热条5在反应筒体6的外壁绕反应筒体6的中心轴线呈等距环形排列；

进一步的，反应筒体6的底部设有多组环形导热条15，多组环形导热条15的直径自外向内依次递减，且多组环形导热条15的圆心均重合于反应筒体6底部的中心位置处；

进一步的，环形导热条15上设有矩形通槽16，矩形通槽16在环形导热条15上呈等距环形排列，环形导热条15可将内壳体4内的热水的热量快速传递给反应筒体6，缩短反应所需的时间，提高制备效率；

进一步的，水平杆11在转动杆21的轴向自上而下呈等距线性排列，且水平杆11在转动杆21的径向方向呈等距错位排列，使得搅拌更加的充分；

进一步的，水平杆11的表面通过连接杆件固定设有倾斜搅拌叶片22，位于转动杆21左侧边缘的倾斜搅拌叶片22固定设置在水平杆11的上表面，位于转动杆21右侧边缘的倾斜搅拌叶片22固定设置在水平杆11的下表面；

进一步的，水平通孔18的内部插设有插杆14，插杆14上开设有竖向漏液孔19，插杆14上的竖向漏液孔19与柱状实心体24上的竖向漏液孔19在同一竖直线上，从而可通过转动插杆14来调整过硫酸钾的滴加速率，插杆14上位于水平通孔18的内部套设有两组橡胶密封圈17，两组橡胶密封圈17分别位于竖向漏液孔19的左右两侧，防止过硫酸钾从水平通孔18与插杆14的间隙漏出。

工作原理：本发明在实际使用过程中，先开通电源，通过电加热丝23对内壳体4内部的水进行预热，使其处于合适的反应温度，然后将反应所需的单体混合物加入进料锥形筒8的内部，使得单体混合物进入反应筒体6内进行化学反应，同时，将饱和过硫酸钾加入过硫酸钾加液箱10，然后启动驱动电机13，驱动电机13通过转动杆21带动水平杆11进行转动，从而带动水杆11上的倾斜搅拌叶片22进行转动，防止过硫酸钾发生重结晶，此时转动插杆14，可通过调整插杆14上竖向漏液孔19与柱状实心体24上的竖向漏液孔19之间的相对位置来控制过硫酸钾的加入速率，饱和过硫酸钾采用逐渐滴加的方式可使得反应更加的充分，同时防止反应过程中出现凝胶，提高反应的稳定性，适合推广。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。