1.本实用新型属于热固性树脂合成技术领域,具体涉及一种可控多步加料树脂单体合成装置。
背景技术:2.热固性树脂(thermoset polymer),是一种高分子聚合物材料,分子链是通过化学交联在一起,形成一个刚性的三维网络结构,在聚合过程中这种交联结构不能重复加工成型。具有优良的综合性能:包括高强度、耐热性好、电性能优良、抗腐蚀、耐老化、尺寸稳定性好等。
3.现有技术中,在一些热固性树脂单体的合成过程中,通常需要在溶液条件下进行高温回流反应,且原料需要分步加入。在高温反应过程中或者有低沸点溶剂时,若后期要加入固体原料(粉末或颗粒),常用的方法是直接从进料口倒入,该方法容易因挥发出来的溶剂作用而使入料口的固体原料结块,从而堵塞入料口,影响加料速度;另一方面手动加料增加了劳动量,且加料速度不易控制,容易吸入溶剂,对健康有害,同时也造成了反应液中溶剂的损失。
技术实现要素:4.本实用新型的目的在于提供一种可控多步加料树脂单体合成装置,旨在解决上述现有技术中存在的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
6.一种可控多步加料树脂单体合成装置,包括:
7.反应釜;
8.搅拌机构,其设置于所述反应釜上,用于对所述反应釜内的树脂进行搅拌;
9.冷凝机构,其设置于所述反应釜的一侧,用于对所述反应釜产生的热气进行冷凝;以及
10.加料机构,其设置于所述反应釜的另一侧,用于将树脂输送至所述反应釜内,所述加料机构包括:
11.下料套筒,其一端贯穿所述反应釜的内表面并与反应釜固定;
12.可控速电机,设置于所述下料套筒的一侧;
13.伸缩组件,与所述可控速电机连接以实现可控速电机作往复运动;
14.螺杆,固定于所述可控速电机的输出轴上并位于所述下料套筒内;
15.加料斗,其一端贯穿所述下料套筒的圆周内壁并与下料套筒固定;
16.第一阀门,安装于所述下料套筒上,用于控制所述下料套筒的流通;
17.第二阀门,安装于所述下料套筒上,用于控制所述加料斗的流通。
18.作为本实用新型一种优选的方案,所述伸缩组件包括:
19.t形槽,其设置有两个,两个所述t形槽均开设于所述下料套筒的圆周表面;
20.t形块,其设置有两个,两个所述t形块分别嵌入滑动连接于两个所述t形槽内;
21.支撑座,固定于两个所述t形块的一侧端,所述可控速电机的一侧端与所述支撑座固定;以及电动推杆,固定于所述下料套筒的圆周表面,所述电动推杆的输出端与所述支撑座固定。
22.作为本实用新型一种优选的方案,所述下料套筒的圆周表面固定有斜撑杆,所述斜撑杆的一端与所述反应釜的圆周表面固定。
23.作为本实用新型一种优选的方案,所述反应釜的底部设置有出料口,所述反应釜的圆周表面下部固定有加热套筒,所述加热套筒内填充有加热油,所述加热套筒的底部边缘处固定有四个支撑脚。
24.作为本实用新型一种优选的方案,所述反应釜的圆周表面上部安装有玻璃窗。
25.作为本实用新型一种优选的方案,所述搅拌机构包括:
26.搅拌杆,其一端转动连接于所述反应釜的上内壁;
27.搅拌电机,其固定于所述反应釜的顶部,且所述搅拌电机的输出轴活动贯穿所述反应釜的上内壁并与所述搅拌杆固定;以及搅拌叶,其设置有多个,多个所述搅拌叶均固定于所述搅拌杆的圆周表面。
28.作为本实用新型一种优选的方案,所述冷凝机构包括:
29.出气管,其一端贯穿所述反应釜的上内壁并与所述反应釜固定;
30.冷凝系统,其一端固定于所述出气管的另一端;
31.连接管,其一端固定于所述冷凝系统的另一端;
32.分液管,固定于所述连接管的另一端;以及回液管,其一端贯穿所述反应釜的圆周内壁并与所述反应釜固定,且所述回液管的另一端贯穿所述连接管的圆周内壁并与所述连接管固定。
33.作为本实用新型一种优选的方案,所述冷凝系统与水平面构成10
°
夹角,所述加料斗呈“锥”形,所述加料斗的锥形面与水平面构成60
°
夹角。
34.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
35.1、本方案中采用螺杆推进式加料装置,加料速度方便控制,同时能够有效减少了加料过程中溶剂蒸汽的外溢,消除了加料过程中原料吸收溶剂堵塞加料口的情况,整个装置在高温条件加也可加料,不用等反应体系冷却下来,有效提升了反应效率,节省反应时间;
36.2、本方案中加料机械化程度较高,能够减少工人工作量,而且使得树脂单体合成效率高,实用性强,具有广阔的应用前景。
附图说明
37.附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
38.图1为本实用新型中的立体图;
39.图2为本实用新型中的剖视立体图;
40.图3为本实用新型中加料机构(3)处的局部爆炸图;
41.图4为本实用新型图3中a处的局部放大图;
42.图5为本实用新型搅拌叶(42)处局部剖视立体图。
43.图中:1、反应釜;2、冷凝机构;21、出气管;22、冷凝系统;23、回液管;3、加料机构;31、加料斗;32、第一阀门;33、第二阀门;34、可控速电机;35、螺杆;36、支撑座;361、电动推杆;37、斜撑杆;38、t形槽;381、t形块;39、下料套筒;4、搅拌杆;41、搅拌电机;42、搅拌叶;5、出料口;6、分液管;61、连接管;7、加热套筒;71、支撑脚;8、玻璃窗。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
实施例
45.请参阅图1-图5,本实用新型提供以下技术方案:
46.一种可控多步加料树脂单体合成装置,包括:
47.反应釜1;
48.搅拌机构,其设置于反应釜1上,用于对反应釜1内的树脂进行搅拌;
49.冷凝机构2,其设置于反应釜1的一侧,用于对反应釜1产生的热气进行冷凝;以及
50.加料机构3,其设置于反应釜1的另一侧,用于将树脂输送至反应釜1内,加料机构3的材质为不锈钢,加料机构3包括:
51.下料套筒39,其一端贯穿反应釜1的内表面并与反应釜1固定;
52.可控速电机34,设置于下料套筒39的一侧;
53.伸缩组件,与可控速电机34连接以实现可控速电机34作往复运动;
54.螺杆35,固定于可控速电机34的输出轴上并位于下料套筒39内;
55.加料斗31,其一端贯穿下料套筒39的圆周内壁并与下料套筒39固定;
56.第一阀门32,安装于下料套筒39上,用于控制下料套筒39的流通;
57.第二阀门33,安装于下料套筒39上,用于控制加料斗31的流通。
58.在本实用新型的具体实施例中,反应釜1的底部为半球型,最底部设有出料口5,搅拌机构用于搅拌反应釜1内树脂原料,通过加热套筒7内的加热油进行进行加热,冷凝机构2用于对反应釜1内产生的蒸汽进行冷凝,通过自来水进行冷凝,蒸汽主要成分为甲苯,使得冷凝后成为的溶剂甲苯能够回到反应釜1中,通过加料机构3进行反应釜1内的加料,加料机构3为单螺杆,螺杆35由可控速电机34进行控制转动,通过伸缩组件使得可控速电机34能够带动螺杆35在下料套筒39内向外移动一定距离,需要加料时打开第一阀门32,并将螺杆35移动到尖端能刚好伸入反应釜1内,固体原料放入加料斗31内,此时打开第二阀门33,固体原料进入下料套筒39内,螺杆35在可控速电机34的带动下将固体原料推入反应釜1中,由于反应后期加入原料反应比较剧烈,为控制反应温度,可以将加料速度调至慢速,通过控制可控速电机34的转速,实现螺杆35推料的速度,加料结束后将螺杆35向后移动一定距离,关闭第一阀门32,防止反应釜1中蒸汽外溢;需要进行说明的是:可控速电机34为现有技术,可根据实际需求选择相对应的型号,在此不作过多赘述。
59.具体的,伸缩组件包括:
60.t形槽38,其设置有两个,两个t形槽38均开设于下料套筒39的圆周表面;
61.t形块381,其设置有两个,两个t形块381分别嵌入滑动连接于两个t形槽38内;
62.支撑座36,固定于两个t形块381的一侧端,可控速电机34的一侧端与支撑座36固定;以及电动推杆361,固定于下料套筒39的圆周表面,电动推杆361的输出端与支撑座36固定。
63.本实施例中:通过电动推杆361的启动,电动推杆361的输出端能够带动支撑座36移动,支撑座36的圆周表面固定有凸出块,通过凸出块与电动推杆361的输出端固定,由于支撑座36与可控速电机34固定,使得可控速电机34能够带动螺杆35在下料套筒39内移动一定的距离,同时支撑座36带动两个t形块381在t形槽38内滑动,由于两个t形块381分别嵌入滑动连接于两个t形槽38内,使得支撑座36的位置被限定,同时支撑座36不单单承载与电动推杆361的输出端上,而且承载于下料套筒39上,使得支撑座36带动可控速电机34移动时更稳定,螺杆35可被带动向外移动10cm,加料时可将螺杆35朝外移动10cm;需要进行说明的是:电动推杆361为现有技术,可根据实际需求选择相对应的型号,在此不作过多赘述。
64.具体的,下料套筒39的圆周表面固定有斜撑杆37,斜撑杆37的一端与反应釜1的圆周表面固定。
65.本实施例中:通过斜撑杆37进一步支撑下料套筒39,使得下料套筒39不易断裂,稳定性更好。
66.具体的,反应釜1的底部设置有出料口5,反应釜1的圆周表面下部固定有加热套筒7,加热套筒7内填充有加热油,加热套筒7的底部边缘处固定有四个支撑脚71。
67.本实施例中:出料口5用于反应釜1内合成树脂的下料,加热套筒7用于承载加热油,加热油为高温硅油,能够有效的对反应釜1内的树脂进行加热,以提高反应效果,支撑脚71用于将本装置支撑于地面。
68.具体的,反应釜1的圆周表面上部安装有玻璃窗8,方便观察反应釜1内反应情况。
69.具体的,搅拌机构包括:
70.搅拌杆4,其一端转动连接于反应釜1的上内壁;
71.搅拌电机41,其固定于反应釜1的顶部,且搅拌电机41的输出轴活动贯穿反应釜1的上内壁并与搅拌杆4固定;以及搅拌叶42,其设置有多个,多个搅拌叶42均固定于搅拌杆4的圆周表面。
72.本实施例中:通过启动搅拌电机41,其输出轴带动搅拌杆4转动,搅拌杆4带动多个搅拌叶42转动,以实现对反应釜1内原料的搅拌,搅拌叶42为桨式三叶搅拌叶,反反应釜1、搅拌杆4和搅拌叶42的材质均为不锈钢材质;需要进行说明的是:搅拌电机41为现有技术,可根据实际需求选择相对应的型号,在此不作过多赘述。
73.具体的,冷凝机构2包括:
74.出气管21,其一端贯穿反应釜1的上内壁并与反应釜1固定;
75.冷凝系统22,其一端固定于出气管21的另一端;
76.连接管61,其一端固定于冷凝系统22的另一端;
77.分液管6,固定于连接管61的另一端;以及
78.回液管23,其一端贯穿反应釜1的圆周内壁并与反应釜1固定,且回液管23的另一
端贯穿连接管61的圆周内壁并与连接管61固定。
79.本实施例中:冷凝机构2的材质为不锈钢,出气管21用于将反应釜1内的蒸汽导入冷凝系统22内,冷凝系统22的上表面设置有自来水进水口,下表面设置有自来水出水口,蒸汽主要成分为甲苯,通过自来水对其进行冷凝,冷凝液通过连接管61进入分液管6内进行分液,反应产生的水被甲苯带出冷凝系统22后沉入分液管6内底部,溶剂甲苯通过回液管23回到反应釜中;需要进行说明的是:冷凝系统22为现有技术,可根据实际需求选择相对应的型号,同时冷凝系统22如何通过自来水对蒸汽进行冷凝亦属于本领域技术人员的公知常识,在此不作过多赘述。
80.具体的,冷凝系统22与水平面构成10
°
夹角,方便冷凝后的溶剂流入分液管6内,加料斗31呈“锥”形,加料斗31的锥形面与水平面构成60
°
夹角,方便固体树脂流入下料套筒39内。
81.本实用新型的工作原理及使用流程:装置使用时,先打开第一阀门32和第二阀门33,从加料斗31内加入部分溶剂,然后打开搅拌机构进行搅拌,此时然后通过加料斗31加入初步反应原料至下料套筒39内,加完后启动可控速电机34,通过螺杆35将原料推入反应釜1内,待初步反应原料全部加入至反应釜1内后,然后通过伸缩组件将螺杆35向外抽出一定距离,关闭第一阀门32和第二阀门33,通过加热套筒7内的加热油使得初步反应原料在较高温度进行第一步反应,反应结束后趁热加入另一种粉末原料,此时先打开第二阀门33并低速开启可控速电机34,将原料从加料斗31内倒入充满螺杆35的空隙中,然后打开第一阀门32,并立即通过伸缩组件将螺杆35向前移动,使得螺杆35的尖端进入反应釜1内,然后调节螺杆35的转动速度,将原料通过螺杆35的推力快速不断地加入反应釜1中,能够有效减少了加料过程中溶剂蒸汽的外溢,消除了加料过程中原料吸收溶剂堵塞加料口的情况,整个装置在高温条件加也可加料,不用等反应体系冷却下来,有效提升了反应效率,节省反应时间。
82.最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征:1.一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,包括:反应釜(1);搅拌机构,其设置于所述反应釜(1)上,用于对所述反应釜(1)内的树脂进行搅拌;冷凝机构(2),其设置于所述反应釜(1)的一侧,用于对所述反应釜(1)产生的热气进行冷凝;以及加料机构(3),其设置于所述反应釜(1)的另一侧,用于将树脂输送至所述反应釜(1)内,所述加料机构(3)包括:下料套筒(39),其一端贯穿所述反应釜(1)的内表面并与反应釜(1)固定;可控速电机(34),设置于所述下料套筒(39)的一侧;伸缩组件,与所述可控速电机(34)连接以实现可控速电机(34)作往复运动;螺杆(35),固定于所述可控速电机(34)的输出轴上并位于所述下料套筒(39)内;加料斗(31),其一端贯穿所述下料套筒(39)的圆周内壁并与下料套筒(39)固定;第一阀门(32),安装于所述下料套筒(39)上,用于控制所述下料套筒(39)的流通;第二阀门(33),安装于所述下料套筒(39)上,用于控制所述加料斗(31)的流通。2.根据权利要求1所述的一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,所述伸缩组件包括:t形槽(38),其设置有两个,两个所述t形槽(38)均开设于所述下料套筒(39)的圆周表面;t形块(381),其设置有两个,两个所述t形块(381)分别嵌入滑动连接于两个所述t形槽(38)内;支撑座(36),固定于两个所述t形块(381)的一侧端,所述可控速电机(34)的一侧端与所述支撑座(36)固定;以及电动推杆(361),固定于所述下料套筒(39)的圆周表面,所述电动推杆(361)的输出端与所述支撑座(36)固定。3.根据权利要求2所述的一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,所述下料套筒(39)的圆周表面固定有斜撑杆(37),所述斜撑杆(37)的一端与所述反应釜(1)的圆周表面固定。4.根据权利要求3所述的一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,所述反应釜(1)的底部设置有出料口(5),所述反应釜(1)的圆周表面下部固定有加热套筒(7),所述加热套筒(7)内填充有加热油,所述加热套筒(7)的底部边缘处固定有四个支撑脚(71)。5.根据权利要求4所述的一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,所述反应釜(1)的圆周表面上部安装有玻璃窗(8)。6.根据权利要求5所述的一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,所述搅拌机构包括:搅拌杆(4),其一端转动连接于所述反应釜(1)的上内壁;搅拌电机(41),其固定于所述反应釜(1)的顶部,且所述搅拌电机(41)的输出轴活动贯穿所述反应釜(1)的上内壁并与所述搅拌杆(4)固定;以及搅拌叶(42),其设置有多个,多个所述搅拌叶(42)均固定于所述搅拌杆(4)的圆周表面。
7.根据权利要求6所述的一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,所述冷凝机构(2)包括:出气管(21),其一端贯穿所述反应釜(1)的上内壁并与所述反应釜(1)固定;冷凝系统(22),其一端固定于所述出气管(21)的另一端;连接管(61),其一端固定于所述冷凝系统(22)的另一端;分液管(6),固定于所述连接管(61)的另一端;以及回液管(23),其一端贯穿所述反应釜(1)的圆周内壁并与所述反应釜(1)固定,且所述回液管(23)的另一端贯穿所述连接管(61)的圆周内壁并与所述连接管(61)固定。8.根据权利要求7所述的一种可控多步加料树脂单体合成装置,其特征在于,所述冷凝系统(22)与水平面构成10
°
夹角,所述加料斗(31)呈“锥”形,所述加料斗(31)的锥形面与水平面构成60
°
夹角。
技术总结本实用新型提供一种可控多步加料树脂单体合成装置,属于热固性树脂合成技术领域,其包括反应釜;搅拌机构,其设置于反应釜上,用于对反应釜内的树脂进行搅拌;冷凝机构,其设置于反应釜的一侧,用于对反应釜产生的热气进行冷凝;以及加料机构,其设置于反应釜的另一侧,用于将树脂输送至反应釜内,加料机构包括:下料套筒,其一端贯穿反应釜的内表面并与反应釜固定;本实用新型能够有效减少了加料过程中溶剂蒸汽的外溢,消除了加料过程中原料吸收溶剂堵塞加料口的情况,整个装置在高温条件加也可加料,不用等反应体系冷却下来,有效提升了反应效率,节省反应时间。节省反应时间。节省反应时间。
技术研发人员:何建忠 李逵 罗杰 曹亚萍 徐伟 杨旭林
受保护的技术使用者:无锡嘉德复合材料有限公司
技术研发日:2022.01.08
技术公布日:2022/7/5