一种聚合物接枝反应装置

1.本实用新型涉及反应装置领域，更具体地涉及一种聚合物接枝反应装置。


背景技术：

2.聚合物接枝反应是聚合物改性的重要技术之一，化学接枝、辐射接枝等是常用的接枝技术。化学接枝法是将基材置于反应釜内，加入引发剂、单体、溶剂，用隋性气体置换氧气后进行接枝反应；而辐射接枝更准确地说预辐射接枝是利用高能射线先在基材上面产生自由基，然后置于反应釜内，加入单体、溶剂，排除氧气后进行接枝反应。
3.将基材置于单体溶液内接枝的优势是材料表面可以充分的和单体接触，再辅以搅拌，可以在材料表面实现比较均匀的接枝。但是对于连续的长纤维、薄膜以及布料来说，要实现接枝过程中的搅拌是比较困难的，这会导致接枝的不均匀，从而给产品的性能带来很大的负面影响。此外，对于某些化学接枝反应来说，引发剂和单体不能同时加入到反应釜，否则引发剂会提前引发单体均聚使用接枝无法正常进行。由于接枝反应是以自由基反应为主，氧气对其有较强的阻聚作用，如何避免在反复加料的过程中氧气的影响是特别需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种聚合物接枝反应装置，从而解决现有技术中连续长纤维、薄膜及布料的接枝过程中搅拌困难、无法连续加料的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.提供一种聚合物接枝反应装置，包括：底座；安装于所述底座上的反应釜，所述反应釜包括：反应釜主体，在所述反应釜主体的顶部与其扣合的釜盖；与所述釜盖连接用于控制所述釜盖沿竖直方向升降的升降器；安装于所述底座上的转盘，所述升降器的底部与所述转盘连接；与所述升降器信号连接的控制柜；以及与所述反应釜连通的储液罐；其中，所述升降器在控制柜的作用下打开釜盖，所述转盘可带动所述升降器与釜盖发生水平方向上的旋转，实现样品的取放。
7.所述反应釜主体内设有用于放置样品的样品架，所述样品架通过底部的卡槽与所述反应釜主体的底部连接。
8.所述样品架具有圆筒形结构，所述样品架上设有若干导流孔。
9.所述釜盖上设有至少一个进出气口以及至少一个进液口，所述进液口与所述储液罐通过管道连接。优选地，
10.还包括与所述进出气口连接的真空泵，用于实现反应釜主体内的真空环境。
11.所述进液口处设有阀门和流量计，便于多种反应试剂的同时或顺序加入，并计量加入体积，实现了连续加料。
12.所述反应釜主体的外部设有保温层，所述保温层与所述反应釜主体的外壁之间设有加热导流板，用于引导加热介质流动。
13.所述反应釜主体的底部还设有搅拌电机，实现反应釜内的反应液搅拌。
14.所述反应釜与反应液的接触部位采用不锈钢材料制成。
15.所述反应釜主体的底部设有下出料口，用于排出反应液。
16.根据本实用新型提供的一种聚合物接枝反应装置，其使用方法如下：利用控制柜将釜盖升起，然后通过转盘带动升降器与釜盖发生水平方向上的旋转，即可向反应釜主体内的样品架上放置样品，降下釜盖后将反应釜密封；排除空气并抽真空，然后利用反应釜内负压将储液罐中的反应试剂顺序或同时吸入到反应釜主体中；利用循环加热装置对反应釜进行加热、启动搅拌电机开始反应；接枝反应结束后，打开下出料口排出反应液，然后打开釜盖取出样品。
17.根据本实用新型提供的一种聚合物接枝反应装置，通过采用可沿竖直方向打开并沿水平方向偏转的釜盖，以及专门用来放置聚合物原材料的样品架，继而利用反应釜内负压将储液罐中的反应试剂同时或顺序吸入到反应釜主体，克服了连续长纤维、薄膜及布料的接枝过程中搅拌困难、无法连续加料的问题，保证了聚合物上的接枝均匀，提高了产品质量。
18.综上所述，根据本实用新型，提供了一种搅拌均匀的，能够连续加料的，从而提高产品接枝质量的聚合物接枝反应装置，尤其特别适用于连续长纤维、薄膜及布料等大尺寸产品的接枝反应。
附图说明
19.图1是根据本实用新型的一个优选实施例提供的一种聚合物接枝反应装置的主视图；
20.图2如图1所示聚合物接枝反应装置的顶视图；
21.图3是反应釜釜盖的顶视图。
具体实施方式
22.以下结合具体实施例，对本实用新型做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围。
23.结合图1～图2所示，是根据本实用新型的一个优选实施例提供一种聚合物接枝反应装置，包括：底座13；安装于底座13上的反应釜主体，在反应釜主体的顶部与其扣合的釜盖4；与釜盖4连接用于控制釜盖4沿竖直方向升降的升降器11；安装于底座13上的转盘12，转盘12与升降器11的底部连接；与升降器11信号连接的控制柜17；以及储液罐16；其中，升降器11在控制柜17的作用下可沿竖直方向打开釜盖4，转盘12可带动升降器11与釜盖4发生水平方向上的周向旋转偏离，即可实现样品的取放。
24.如图1所示，反应釜主体内设有用于放置样品的样品架5，样品架5通过底部的卡槽与反应釜主体的底部连接，样品架5优选居中设置于反应釜主体内。该样品架5具有圆筒形结构，样品架5上设有若干导流孔15，在搅拌电机10的作用下液体可以通过导流孔15实现内部循环流动。
25.如图3所示，优选地，釜盖4上设有两个进出气口1，四个进液口3，这些进液口3分别与各自的储液罐16通过管道连接。根据该优选实施例，一共有四个储液罐16，用于容纳不同
反应试剂。
26.根据该优选实施例，该聚合物接枝反应装置还包括与进出气口1连接的真空泵(图未示出)，用于实现反应釜主体内的真空环境。进液口3处设有阀门和流量计，通过打开该阀门利用负压即可将储液罐16内的试剂同时或顺序吸入到反应釜中，实现反应试剂的同时或顺序加入，并计量加入体积。釜盖4上还设有压力表2，用于监控反应釜主体内的压力。
27.如图1所示，反应釜主体的外部还设有保温层7，该保温层7与反应釜主体的外壁之间设有加热导流板6，用于引导加热介质流动，使加热效率更高。
28.反应釜主体的底部还设有搅拌电机10，该搅拌电机10通过控制柜17控制其正反转以及转速，实现反应釜内的反应液的顺时针搅拌或逆时针搅拌。
29.反应釜与反应液的接触部位采用不锈钢材料制成，如304、316、316l等，较好的为316l。
30.反应釜主体的底部设有下出料口8用于排出反应液，以及液体测温计9用于实时测量反应釜主体内反应液的温度。反应釜主体的底部还设有支撑轮及底脚14，以便于根据实验场所的需求实现整个反应装置的移动。
31.根据本实用新型的一个优选实施例，其使用方法如下：
32.首先，利用控制柜17和升降器11将釜盖4升起，然后通过人手推动转盘12使釜盖4转离反应釜主体，取出样品架5，装上长纤维、薄膜或布料，然后将样品架5放入反应釜主体，将釜盖4转回并降下，然后密封；
33.接着，将反应釜主体内空气置换后抽真空，然后打开进液口3上的阀门利用负压将储液罐16内的试剂同时或顺序吸入到反应釜主体中，并通过进液口3上的流量计进行计量；
34.完成加料后，关闭进液口3的阀门，利用进出气口1通入惰性气体恢复常压，然后通入加热介质，利用控制柜17打开搅拌电机10，根据接枝反应的需要调节搅拌电机10的正反转及转速，并利用控制柜17显示液体测温计9测量的温度；
35.接枝反应结束后，打开进出气口1，然后打开下出料口8，排出反应釜主体内的反应液，再打开釜盖4取出样品。
36.根据本实用新型，为了获得良好的实验效果，储液罐在加注液体试剂后应当排除空气；为了获得良好的实验效果，样品在样品架上的放置应当松散，以利于反应液的扩散。
37.以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。