一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统技术方案

本实用新型专利技术属于制备聚合物/纤维复合粒子系统技术领域，具体涉及到一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，包括依次连接的双螺杆挤出机、熔体泵、单螺杆挤出机以及聚合物/纤维高压熔融混料器；分别设置在聚合物/纤维高压熔融混料器两侧的纤维助剂预反应室和聚合物/纤维牵引系统；预反应室的远离混料器一侧还设置有纤维卷；以及设置在牵引系统的远离混料器一侧的聚合物/纤维水下造粒系统，以及与水下造粒系统连接的聚合物/纤维复合粒子储存仓；还包括与混料器连接的超临界二氧化碳装置；和与预反应室连接的纤维助剂喷淋系统。整个设备结构简单，易于操作，使得聚合物/纤维复合粒子可高效连续生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于制备聚合物/纤维复合粒子系统，特别涉及一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统。
技术介绍
目前，公知的聚合物/纤维复合粒子生产都需要经过不同条件下的化学或物理反应，一般配备不同条件的挤出机和反应釜，但是不仅挤出机与反应釜升温过程与降温过程耗费时间巨大，且不能连续生产，这样很难实现高效率的生产，并且不利于新型材料的量产。而且分体的不同挤出机和反应釜成本较高，占用体积大，造成生产滞后和聚合物/玻纤复合粒子产品质量较差的后果。
技术实现思路
为了克服现有的生产设备效率低下耗费时间长的缺陷，本技术提供一种连续法制备聚合物/玻纤复合粒子系统，该系统能够实现连续高效的的稳定工作，使生产效率大大提高。一种连续法制备微泡聚合物珠粒系统，包括依次连接的双螺杆挤出机、熔体泵、单螺杆挤出机以及聚合物/纤维高压熔融混料器；分别设置在所述聚合物/纤维高压熔融混料器两侧的纤维助剂预反应室和聚合物/纤维牵引系统；所述纤维助剂预反应室的远离所述聚合物/纤维高压熔融混料器一侧还设置有纤维卷；以及设置在所述聚合物/纤维牵引系统的远离所述聚合物/纤维高压熔融混 料器一侧的聚合物/纤维水下造粒系统，以及与所述聚合物/纤维水下造粒系统连接的聚合物/纤维复合粒子储存仓；还包括与所述聚合物/纤维高压熔融混料器连接的超临界二氧化碳装置；和与所述纤维助剂预反应室连接的纤维助剂喷淋系统。上述的连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，所述的熔体泵的功率可调。上述的连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，所述纤维助剂喷淋系统的喷淋速率与喷淋范围可调节。上述的连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，所述聚合物/纤维牵引系统的速率可调。上述的连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，所述聚合物/纤维水下造粒系统的切刀速率可调。其中，由双螺杆挤出机加料口加入的发泡原材料包括聚合物母粒，功能性石墨烯，导电高分子，助剂与无机填料。其中，聚合物母粒包括聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯,聚碳酸酯,聚氯乙烯，热塑性聚烯烃，热塑性聚氨酯，聚偏氟乙烯,聚四氟乙烯,聚醚醚酮,聚酰亚胺,硅橡胶,聚对苯撑苯并二恶唑或尼龙等可熔融热塑性材料。其中，导电高分子包括聚苯胺(PANI)聚噻吩(PTHIO)，聚吡咯(PPY),聚苯，聚对苯撑乙烯(PPV)等导电高分子。其中，助剂包括氟利昂，各种有机溶剂(如甲醇，乙醇，丙酮，二氯甲烷等)，各种表面活性剂(如硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦，聚山梨酯等)，离子液体，水等。其中，无机填料包括二氧化钛(TiO2),钛酸钡(BaTiO3)，氮化硼(BN),炭黑，石墨，竹炭，活性炭(如耶壳碳),二氧化硅(SiO2),氮化硅(Si3N4),锰(Mn)，氧化镁(MgO),二氧化锰(MnO2),氧化铝(Al2O3),氧化亚铁(FeO),氧化铁(Fe2O3),四氧化三铁(Fe3O4),铁(Fe),镍(Ni),金(Au),银(Ag),铝(Al),氧化铬(Cr2O3),碳化硅(SiC),碳酸钙(CaCO3),碳酸氢钙(Ca(HCO3)2),碳酸氢铵(NH4HCO3),碳酸铵((NH4)2CO3),琉璃微粒,玻璃纤维,凹凸土，硅澡泥，粉煤灰，煤矸石，大理石粉，荧光粉(如卤磷酸钙荧光粉)，量子点(如磷量子点，石墨量子点)，纳米粉材等。其中，单螺杆挤出机与一超临界二氧化碳发生装置连接；物料经由熔体泵进入单螺杆挤出机时，功率可调的熔体泵可保证单螺杆挤出机内与超临界二氧化碳的压力平衡，实现物料可稳定经过单螺杆挤出机。其中，单螺杆挤出机出料口连接有聚合物/纤维高压熔融混料器，融熔状态下的物料经由熔体泵进入聚合物/纤维高压熔融混料器。其中，纤维卷上的纤维包括玻璃纤维、石墨烯纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维、氧化镁纤维以及各种聚合物纤维。其中，纤维卷上的纤维在聚合物/纤维牵引系统的牵引下首先进入纤维助剂预反应室，该纤维助剂预反应室设置有纤维助剂喷淋系统，喷淋系统的喷淋速率与喷淋范围可调。其中，纤维经过纤维助剂预反应室预反应后进入聚合物/纤维高压熔融混料器，与融熔聚合物进行混料。其中，纤维经过聚合物/纤维高压熔融混料器混料之后形成聚合物复合 纤维，经由提供牵引力的聚合物/纤维牵引系统进入纤维/聚合物水下造粒系统，水下造粒系统的造粒切刀转速可调。其中，水下造粒装置后连接一微泡聚合物珠粒储存仓；聚合物/纤维经由水下造粒装置成为聚合物/纤维复合粒子，进入储存仓进行储存封装以备下一步使用。本技术的有益效果是，该连续制备聚合物/纤维复合粒子系统不仅能够大大减小生产能耗，而且能够实现连续高效的的稳定工作，使生产效率大大提高。附图说明图1为一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统结构示意图具体实施方式现结合附图和优选实施例对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。本实例并不局限于此一种方法，其中大部分实例不仅限于此。实施例1如图1所示，一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，包括依次连接的双螺杆挤出机1、熔体泵3、单螺杆挤出机4以及聚合物/纤维高压熔融混料器6；分别设置在聚合物/纤维高压熔融混料器6两侧的纤维助剂预反应室8和聚合物/纤维牵引系统10；纤维助剂预反应室8的远离聚合物/纤维高压熔融混料器6一侧还设置有纤维卷7；以及在聚合物/纤维牵引系统10的远离聚合物/纤维高压熔融混料器6的一侧还设置聚合物/纤维水下造粒系统11，以及与聚合物/纤维水下造粒系统11连接的聚合物/纤维复合粒子储存仓12；还包括与聚合物/纤维高压熔融混料器6连接的超临界二氧化碳装置5；和与纤维助剂预反应室8连接的纤维助剂喷淋系统9。物料由进料口进入双螺杆挤出机进行熔融，物料为聚乙烯，氧化石墨烯，聚苯胺，酒精与石墨。物料熔融过后经由熔体泵进入单螺杆挤出机，单螺杆挤出机与超临界二氧化碳装置连接，可将超临界二氧化碳注入单螺杆内，熔体泵的功率可调，可实现超临界二氧化碳的压力与熔体泵的压力平衡，保证进出物料正常，由于超临界二氧化碳的特殊性质，经由单螺杆搅拌，可实现熔融的物料中均匀的混入超临界态二氧化碳；融熔的物料随后进入聚合物/纤维高压熔融混料器。纤维卷上的纤维为玻璃纤维，玻璃纤维的另一端由聚合物/纤维牵引系统提供牵引力，在该牵引力的作用下可实现玻璃纤维依次进入纤维助剂预发应室与聚合物/纤维高压熔融混料器，玻璃纤维首先进入纤维助剂预反应室，该预反应室设置有纤维助剂喷淋系统，喷淋系统的喷淋速度与喷淋范围可调，可实现纤维助剂均匀涂步于玻璃纤维表面。玻璃纤维随后进入聚合物/纤维高压熔融混料器，此时玻璃纤维与含有超临界二氧化碳的融熔聚合物物料共混，可实现玻璃纤维表面均匀附着含有超临界二氧化碳的聚合物融熔物料，形成聚合物复合纤维；在聚合物/纤维牵引系统的牵引下，聚合物复合纤维被抽离聚合物/纤维高压熔融混料器，聚合物复合纤维离开聚合物/纤维高压熔融混料器瞬间超临界二氧化碳挥发，实现玻璃纤维表面聚 合物物料发泡。聚合物复合纤维随后进入一水下造粒系统进行造粒，可实现聚合物复合纤维成为聚合物/纤维复合粒子；水下造粒设置循环水冷却，可实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，包括依次连接的双螺杆挤出机(1)、熔体泵(3)、单螺杆挤出机(4)以及聚合物/纤维高压熔融混料器(6)；分别设置在所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)两侧的纤维助剂预反应室(8)和聚合物/纤维牵引系统(10)；所述纤维助剂预反应室(8)的远离所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)一侧还设置有纤维卷(7)；以及设置在所述聚合物/纤维牵引系统(10)的远离所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)一侧的聚合物/纤维水下造粒系统(11)，以及与所述聚合物/纤维水下造粒系统(11)连接的聚合物/纤维复合粒子储存仓(12)；还包括与所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)连接的超临界二氧化碳装置(5)；和与所述纤维助剂预反应室(8)连接的纤维助剂喷淋系统(9)。

【技术特征摘要】
1.一种连续法制备聚合物/纤维复合粒子系统，包括依次连接的双螺杆挤出机(1)、熔体泵(3)、单螺杆挤出机(4)以及聚合物/纤维高压熔融混料器(6)；分别设置在所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)两侧的纤维助剂预反应室(8)和聚合物/纤维牵引系统(10)；所述纤维助剂预反应室(8)的远离所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)一侧还设置有纤维卷(7)；以及设置在所述聚合物/纤维牵引系统(10)的远离所述聚合物/纤维高压熔融混料器(6)一侧的聚合物/纤维水下造粒系统(11)，以及与所述聚合物/纤维水下造粒系统(11)连接的聚合物/纤维复合粒子储存仓(12)；还包括与所述聚合物\...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘屹东，闵永刚，申佳欣，张栋，肖壮青，
申请(专利权)人：南京新月材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32