[實用新型]一種納米摻雜聚合物制備裝置

有效

• 申請號: 201720148014.7
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN206457441U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 何麗娟;牛會琴;李大偉;趙磊;苑振華;楊雄
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C08J3/20
• 分類號: C08J3/20;C08L101/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種材料制備裝置，更具體地說，涉及一種納米摻雜聚合物制備裝置。

背景技術

聚合物納米復合材料是由各種納米單元與有機高分子材料以各種方式復合成型的一種新型復合材料，納米單元可以是金屬、無機物和高分子等。由于納米粒子尺寸小、比表面積大，以及所產生的量子效應和表面效應，使得聚合物納米復合材料具有更優異的物理與力學性能，在電、磁、光、聲、熱力學、催化和生物等方面也都呈現出其特有的性能。因此，聚合物納米材料的制備裝置與制備方法成為了納米復合材料性能研究的基礎。

對于納米摻雜聚合物材料，如何將納米顆粒在納米尺度上均勻分散于聚合物材料基體中形成新型高性能、多功能材料已成為亟待解決的問題。這需要同時控制納米相的形成以及與聚合物之間的相容性。當材料處于納米尺度時，表面效應增強。由于極大的比表面積、大比例的表面原子、原子配位不足以及極高的表面能，使得納米顆粒的表面原子具有極高的表面活性，很容易與其他原子結合而導致團聚，影響納米效應的體現，因此，在制備聚合物納米復合材料時，一般會對納米粒子的團聚進行表面處理改性，加入表面改性劑（如硅烷偶聯劑）等，但表面改性劑的加入會給材料帶來多余的雜質，進一步嚴重影響材料的使用性能。目前，納米顆粒在聚合物基體中的團聚和分散等問題，嚴重影響了聚合物納米復合材料廣泛使用。

在現有的納米摻雜聚合物材料的制備裝置和方法中，極少一部分人采用超聲清洗的方法，清洗已制備得到的復合材料，由于聚合物在一定的溫度才會有熔解，因此反應過程中加入納米顆粒的同時，就會伴隨有團聚和與聚合物基體接觸不良好的現象發生，超聲清洗并不能消除和解決納米摻雜聚合物材料混合過程中所形成的團聚，故而如何控制納米顆粒均勻分散于聚合物材料基體的反應過程是目前一大難點。

發明內容

針對上述的不足，本實用新型提供了一種納米摻雜聚合物制備裝置，該裝置由支架臺、上冷凝管夾、下冷凝管夾、球形冷凝管、三口瓶、不銹鋼容器、超聲發生器和磁力攪拌加熱器組成。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種納米摻雜聚合物制備裝置，包括支架臺、上冷凝管夾、下冷凝管夾、球形冷凝管、三口瓶、不銹鋼容器、超聲發生器和磁力攪拌加熱器。其特征是，支架臺豎直放置，并與上冷凝管夾和下冷凝管夾通過緊固螺釘相連接，上冷凝管夾夾住球形冷凝管的管身上部，球形冷凝管的底部口與三口瓶的中間口嵌套連接，下冷凝管夾夾住三口瓶中間口，三口瓶右側口與磁力攪拌加熱器的磁力攪拌子連接，不銹鋼容器放置于三口瓶的正下方，超聲發生器與不銹鋼容器粘接，并放置在磁力攪拌加熱器的加熱裝置上。

作為優選，所述超聲波發生器包括兩個振頭、控制臺與電極片，兩個振頭材質為鋼質，采用膠結與螺釘緊固雙重固定，分別通過特制粘接膠水粘接于不銹鋼容器左右兩端，控制臺粘接于不銹鋼容器后方，電極片通過電線連接控制臺與振頭。

作為優選，所述磁力攪拌加熱器包括磁力攪拌子、磁子和加熱裝置，磁力攪拌子通過燒瓶塞子與三口瓶右側口緊密連接，磁子放置于三口瓶內，加熱裝置可設定溫度并連續變溫。

作為優選，所述不銹鋼容器為長方體結構，材質是不銹鋼，長度和寬度均比可變溫加熱器稍小一點。

作為優選，所述支架臺材質為鐵，與上冷凝管夾和下冷凝管夾的連接方式為可滑動連接，設置有緊固螺釘，用于固定上冷凝管夾和下冷凝管夾，并調整兩者之間的距離。

該專利的有益之處是：本實用新型提供了一種納米摻雜聚合物制備裝置，利用超聲發生器穿透力強和能產生強震蕩的特點，能夠使得納米顆粒在超聲條件下充分擴散于聚合物基體中，大大降低了團聚現象的發生，進一步使得納米顆粒的納米效應得到更好的體現，再者，使用超聲發生器，可以避免加入表面修飾劑等使得材料引入太多雜質的現象，成本低廉，效果顯著。

附圖說明

圖1為本實用新型一種納米摻雜聚合物制備裝置結構示意圖。

圖2為本實用新型一種納米摻雜聚合物制備裝置主要部分圖。

其中：1、支架臺，2、下冷凝管夾，3、上冷凝管夾，4、球形冷凝管，5、三口瓶，6、不銹鋼容器，7、超聲發生器振頭，8、超聲發生器控制臺，9、超聲發生器電極片，10、磁力攪拌加熱器的加熱裝置，11、緊固螺釘，12、磁力攪拌子，13、磁子，14、燒瓶塞子。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型一種納米摻雜聚合物制備裝置作進一步說明。