[發明專利]一種熱聚合物微管的制備裝置

在審

• 申請號: 202011095328.8
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112192796A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 龔曉波;張晟泓;魏橋棟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B29C41/14
• 分類號: B29C41/14;B29C41/34;B29C41/46;B29C41/40;B29L23/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

本發明揭示了一種熱聚合物微管的制備裝置，制備裝置固定于機架上，其特征在于：包括儲線裝置、下電極、聚合物儲存池、加熱器、上電極和推動裝置；其中，金屬絲由儲線裝置輸出后依次從下往上經過下電極、聚合物儲存池、加熱器和上電極，上電極在推動裝置的推動下可上下移動。與現有技術相比，本發明通過可以控制內部聚合物溫度的可拆卸的具有多個固化槽道的聚合物儲存池、可供金屬絲連續通過的密封系統，能夠提供恒定拉力的儲線裝置、以及便于夾緊細微金屬絲和獨立移動的上電極裝置提高了聚合物微管的生產效率并使其外直徑得到穩定控制。

技術領域：

本發明涉及一種高分子聚合物成型的技術領域，尤其涉及一種能夠精確控制外徑的微米級內徑柔性熱聚合物微管的制備裝置。

背景技術：

現有的柔性聚合物微管通常采用擠出成型的方法。由于熱固性高彈高聚物固化速度較慢，對于微米級內徑的聚合物微管，該方法必須使用熱塑性塑料進行擠出，限制了其在生物相容的熱固性高彈高分子材料，如 PDMS(聚二甲基硅氧烷)中的應用。

在專利CN109071942 A中提出了一種微米內徑的聚合物微管的制作方法。但該方法僅控制了聚合物微管的外徑，未控制聚合物儲液池的溫度導致未能控制聚合物微管的外徑，導致不同批次生產時外徑產生差異；金屬絲的提拉速度較慢，采用單通道的制作速度極為緩慢，典型的30cm長度微管需要150分鐘才能從未聚合的聚合物中提拉出來；加熱過后的聚合物為粘稠液體，難以清除，導致裝置復位至可生產狀態的時間較長；若采用一次性的聚合物儲存池，每一次更換新的聚合物儲存池后，微米級別的金屬絲十分脆弱，重新架設線路以及密封聚合物儲存池需要很長時間；同時由于金屬絲的脆弱性在通電的高溫狀態下會顯著加強，采用外加電極的方式很有可能造成金屬絲的斷裂；在提拉過程中，未控制金屬絲的張力可能導致提拉速度不均勻以及金屬絲的斷裂。

發明內容：

為了克服現有技術中存在的技術問題，本發明提出了一種微米級內徑柔性聚合物管前驅體制備裝置，可以加工熱固性高彈高分子材料。采用金屬絲轉向、固定系統與電極相結合，簡化了金屬絲的通電步驟；使用了多個槽道進行成型，大大提高了柔性聚合物微管制作的效率，并實時控制熱固性高分子材料的溫度，以保持每次制作的微管外徑相等；采用將殘余高聚物固化后取出的方式，避免了對于未固化的難以清洗的熱固性材料的去除；同時采用可分離的金屬絲固定方法，使金屬絲可以連續運轉而不用重復困難的穿過密封微孔的過程；并采用磁性張力保持器使金屬絲在提拉期間的張力保持穩定。除可進一步用于聚合物柔性微管的制作外還可用于生物相容的熱固性水凝膠等物質的微米內徑柔性管的制作。本發明的目的在于提供

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：一種熱聚合物微管的制備裝置，制備裝置固定于機架上，包括儲線裝置、下電極、聚合物儲存池、加熱器、上電極和推動裝置；其中，金屬絲由儲線裝置輸出后依次從下往上經過下電極、聚合物儲存池、加熱器和上電極，上電極在推動裝置的推動下可上下移動。

在一個實施例中，所述儲線裝置包括可纏繞所述金屬絲的線軸以及可保持所述金屬絲張力的磁性張力保持器，所述儲線裝置設在所述機架下端的兩側。

在一個實施例中，所述下電極設在兩個所述儲線裝置之間，在所述下電極上設有電極輪和導向輪，電極輪和導向輪沿下電極的長度方向間隔布置。

在一個實施例中，所述聚合物儲存池設在所述下電極的上方；其中，所述聚合物儲存池包括前板、后板和下密封板，在前、后板的相對位置設有半圓形槽道，前、后板合成后，形成圓形槽道；前板安裝在與所述機架垂直的第一滑塊上，第一滑塊可沿第一導軌移動，后板固定在所述機架上，下密封板安裝在前、后板的底部，并可沿著安裝在所述機架上的第二導軌上滑動，在下密封板上設有和圓形槽道匹配的貫通孔。

在一個實施例中，在所述聚合物儲存池中設有用于測量所述前、后板溫度的溫度傳感器。

在一個實施例中，在所述前板的外側還設有外副板，在外副板上設有水道及進出口水孔，由外部冷卻裝置供水后通過進出口水孔進出外副板的水道。