一种石墨烯改性尼龙6熔融混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及石墨烯改性尼龙加工设备技术领域，尤其是一种石墨烯改性尼龙6熔融混合装置。


背景技术：

2.制备石墨烯复合材料的方法主要是采用氧化石墨烯或石墨烯与高分子进行复合，复合的方式主要有溶液共混法、熔融共混法和原位聚合法。就分散性而言，溶液共混法更优，但是要涉及使用大量有毒的溶剂，最后会有一定量的有机溶剂存留在共混物里面。而熔融共混法则显得更优商业价值，也能达到很好的分散效果，应用也更广。
3.熔融共混法也是石墨烯改性尼龙6制造过程中，己内酰胺单体与石墨烯混合方法。己内酰胺单体在高温熔融状态下进行搅拌，与石墨烯分散液进行混合，尼龙单体熔融后黏度较大，流动性差，不容易与石墨烯混合均匀。


技术实现要素：

4.为了克服现有的石墨烯改性尼龙6生产过程中尼龙单体与石墨烯混合均匀分散难度大的问题，本实用新型提供了一种石墨烯改性尼龙6熔融混合装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯改性尼龙6熔融混合装置，其特征是，包括：
6.筒体，所述筒体包括保温层和内层，所述保温层和内层之间形成加热层，所述筒体的底部与加热层连通设有热油入口，所述筒体的侧壁上部与加热层连通设有热油出口，所述内层的内部形成容纳腔，所述筒体的侧壁下部与容纳腔连通设有出料口；
7.用于密封筒体的盖体，所述盖体铰接安装在筒体上，所述盖体上与容纳腔连通设有投料口和出气口；
8.支撑筒，所述支撑筒固定在盖体中部，且其下端伸入盖体内，所述支撑筒下端设有挡盘；
9.搅拌桶，所述搅拌桶包括安装板和桶体，所述安装板固定在支撑筒上，所述桶体上端与安装板固定，且穿过支撑筒伸入容纳腔内，所述桶体的侧壁上均布设有通孔，所述通孔的方向正对挡盘；
10.及搅拌装置，所述搅拌装置包括电机、转轴、上叶盘及下叶盘，所述电机固定在安装板上方，所述转轴连接电机输出端，并伸入桶体内，所述上叶盘及下叶盘固定在转轴上，所述上叶盘位于桶体内，所述下叶盘位于桶体外。
11.所述加热层内可以通入导热油，热量经内层传入容纳腔内，对容纳腔内的混合物进行加热、熔化，电机带动上叶盘及下叶盘缓慢转动，搅动容纳腔内的混合物，促进温度传递。保温层减少加热层内热量的溢出。待大部分混合物已熔化，电机带动上叶盘及下叶盘中速旋转，熔融混合物被吸入搅拌桶内，并经上部通孔流出，促进熔融的己内酰胺单体与未熔融的己内酰胺单体混合，加速熔化。待己内酰胺单体全部熔化，电机带动上叶盘及下叶盘快
速旋转，熔化的己内酰胺单体与石墨烯分散液的混合物经通孔喷射到挡盘上，再分散回落到容纳腔内，从而重复对流混合，不断提高石墨烯在熔化的己内酰胺单体内的分散均匀度。同时容纳腔内温度加热到100摄氏度，使石墨烯分散液中的水份不断蒸发，并从上部出气口溢出。
12.根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述盖体外部设有保温盖。减少容纳腔内的热量从盖体溢出，保持容纳腔内熔融混合物温度的稳定性。
13.根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述支撑筒内设有热油流道、上油入口及上油出口，所述上油入口及上油出口在支撑筒侧边沿径向设置。支撑筒内设有热油流道，在对筒体加热的同时通入导热油对支撑筒加热，同时提高搅拌桶升温速度，防止在上叶盘及下叶盘中速旋转，熔融混合物被吸入搅拌桶内，并经上部通孔流出时，因搅拌桶温度过低，熔融混合物堵塞通孔。
14.根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括，所述桶体内设有挡盖，所述挡盖套设在转轴上，且位于通孔上方。设置挡盖防止上叶盘及下叶盘启动时，混合物溅射到搅拌桶上方。
15.本实用新型的有益效果是，己内酰胺单体与石墨烯分散液的混合物的加热过程更均匀、稳定、高效，己内酰胺单体的熔融混合物与石墨烯分散液在上叶盘及下叶盘的带动下，在搅拌桶和容纳腔内强制对流，提高混合效率，同时利用熔融混合物从通孔喷射到挡盘上的溅射效果，进一步提高石墨烯的分散度。同时利用熔融混合物的温度加快石墨烯分散液中水分的蒸发，在去除水分的同时不断提高熔融混合物中石墨烯的分散均匀度。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
17.图1是本实用新型的剖视示意图；
18.图2是本实用新型的结构示意图。
19.图中，筒体1，保温层101，加热层102，热油入口1021，热油出口1022，内层103，出料口1031，容纳腔104，盖体2，保温盖201，出气口202，投料口203，搅拌桶3，安装板301，桶体302，通孔303，挡盖304，搅拌装置4，电机401，转轴402，上叶盘403，下叶盘404，支撑筒5，热油流道501，上油入口502，上油出口503，挡盘504。
具体实施方式
20.如图1
‑
2是本实用新型的结构示意图，一种石墨烯改性尼龙6熔融混合装置，包括：
21.筒体1，所述筒体1包括保温层101和内层103，所述保温层101和内层103之间形成加热层102，所述筒体1的底部与加热层102连通设有热油入口1021，所述筒体1的侧壁上部与加热层102连通设有热油出口1022，所述内层103的内部形成容纳腔104，所述筒体1的侧壁下部与容纳腔104连通设有出料口1031；
22.用于密封筒体1的盖体2，所述盖体2铰接安装在筒体1上，所述盖体2上与容纳腔104连通设有投料口203和出气口202；
23.支撑筒5，所述支撑筒5固定在盖体2中部，且其下端伸入盖体2内，所述支撑筒5下端设有挡盘504；
24.搅拌桶3，所述搅拌桶3包括安装板301和桶体302，所述安装板301固定在支撑筒5上，所述桶体302上端与安装板301固定，且穿过支撑筒5伸入容纳腔104内，所述桶体302的侧壁上均布设有通孔303，所述通孔303的方向正对挡盘504；
25.及搅拌装置4，所述搅拌装置4包括电机401、转轴402、上叶盘403及下叶盘404，所述电机401固定在安装板301上方，所述转轴402连接电机401输出端，并伸入桶体302内，所述上叶盘403及下叶盘404固定在转轴402上，所述上叶盘403位于桶体302内，所述下叶盘404位于桶体302外。
26.优选的，所述热油出口1022在筒体1的侧壁上部均布有4个，加热层102内温度的均匀度。热油入口1021连接外部的电加热油循环系统，并根据设定温度输入导热油，从热油出口1022流出。搅拌桶3和搅拌装置4可以从支撑筒5上拆卸下来。所述挡盘504为弧形盖状，所述通孔303为搅拌桶3上开设的径向孔或斜向孔，熔融混合物从通孔303内射出时，被挡盘504挡住，并溅射、回落入容纳腔104内。
27.优选的，所述盖体2外部设有保温盖201。
28.优选的，所述支撑筒5内设有热油流道501、上油入口502及上油出口503，所述上油入口502及上油出口503在支撑筒5侧边沿径向设置。上油入口502连接外部的电加热油循环系统，并根据设定温度输入导热油，从上油出口503流出。
29.优选的，所述桶体302内设有挡盖304，所述挡盖304套设在转轴402上，且位于通孔303上方。
30.本实用新型石墨烯改性尼龙6熔融混合装置在使用时，先后从投料口203加入己内酰胺单体和石墨烯分散液，然后从热油入口1021通入导热油，加热层102对内层103和容纳腔104内进行加热，使容纳腔104内的混合物进行受热、熔化，电机401带动上叶盘403及下叶盘404缓慢转动，搅动容纳腔104内的混合物，促进温度传递。保温层101减少加热层102内热量的溢出。
31.待大部分混合物已熔化，电机401带动上叶盘403及下叶盘404中速旋转，熔融混合物被吸入搅拌桶3内，并经上部通孔303流出，促进熔融的己内酰胺单体与未熔融的己内酰胺单体混合，加速熔化。
32.待己内酰胺单体全部熔化，电机401带动上叶盘403及下叶盘404快速旋转，熔化的己内酰胺单体与石墨烯分散液的混合物经通孔303喷射到挡盘504上，再分散回落如容纳腔104内，从而重复搅拌、对流、混合，不断提高石墨烯在熔化的己内酰胺单体内的分散均匀度。同时容纳腔104内温度加热到100摄氏度，使石墨烯分散液中的水份不断蒸发，并从上部出气口202溢出。
33.以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。