本发明专利技术涉及一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置，包括传动控制装置、捣压装置、加热装置、保温承载装置四部分，所述的传动控制装置通过铰支座与捣压装置铰连，传动控制装置由连接杆、减速器、步进电机、蜗轮蜗杆、传动曲轴、半圆板紧固件和凸缘组成，所述的传动曲轴通过套环紧固件与连接杆连接，蜗轮套在传动曲轴的中段，蜗杆与蜗轮啮合，减速器一端与蜗杆连接，另一端与步进电机连接，步进电机通过减速器驱动传动曲轴，传动曲轴带动所连接的连接杆做左右摆动，接着摆动的连接杆带动半圆板紧固件和凸缘做上下运动，于是半圆板紧固件所牵动的中芯与凸缘所牵动的套筒做相对活塞运动，中芯与套筒的交替上下活塞运动使混合物得到充分的捣压。该搅拌装置相对操作简单，成本较低，非常适合于工业化流水线生产，并且可以避免表面活性剂或溶剂污染复合材料，应用前景广阔。
A Stirring Device for Melt Blending of Carbon Nanotubes with Polymers
【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置
本专利技术涉及工业高分子材料捣匀设备领域，具体涉及一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置。
技术介绍
碳纳米管具有优良的力学、光学、电学等优异的性能并且其耐高温、耐腐蚀、质量轻，这使得其可以作为一种优选的复合材料增强体。碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置是指聚合物为主体，碳纳米管作为填充材料，用机械搅拌的方法将碳纳米管均匀分散在聚合物熔体中制备碳纳米管与聚合物复合材料。现存的搅拌方法主要有溶液共混复合法、原位复合法等，操作麻烦、处理比较繁杂、成本较高且离大规模的应用还存在很大的差距。
技术实现思路
为了克服上述技术问题中的缺点，本专利技术提供了一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置，该装置相对操作简单，成本较低，非常适合于工业化流水线生产，并且可以避免表面活性剂或溶剂污染复合材料，复合膜一般没有破损。为了达到上述目的，本专利技术技术方案如下：一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置是由捣压装置、传动控制装置、加热装置、保温承载装置组成，所述的捣压装置以及所述的加热装置都在所述的保温承载装置内部，所述的捣压装置在所述的加热装置的上面，所述的传动控制装置与所述的捣压装置连接并在其上部。进一步，所述的传动控制装置由连接杆1、连接杆2、连接杆3、连接杆4、减速器、步进电机、蜗轮、蜗杆、传动曲轴、半圆板紧固件1、半圆板紧固件2、凸缘1、凸缘2组成，所述的蜗轮套在所述的传动曲轴中段，所述的减速器一端与所述的蜗杆连接，另一端与所述的步进电机连接，所述的蜗杆另一端与所述的蜗轮连接，所述的传动曲轴两侧通过套环紧固件分别与所述的连接杆1、所述的连接杆2和所述的连接杆3、所述的连接杆4连接，所述的连接杆1另一端与所述的半圆板紧固件1连接，所述的连接杆2另一端与所述的凸缘1连接，所述的连接杆3另一端与所述的半圆板紧固件2连接，所述的连接杆4另一端与所述的凸缘2连接，所述的半圆板紧固件1、所述的半圆板紧固件2都与所述的中芯连接，所述的凸缘1、所述的凸缘2都与所述的套筒连接。进一步，所述的传动曲轴两端与所述的连接杆铰连，所述的步进电机带动所述的蜗轮蜗杆转动，所述的蜗轮蜗杆同步带动所述的传动曲轴转动，所述的传动曲轴带动所述的连接杆1、所述的连接杆2、所述的连接杆3、所述的连接杆4同步转动。当设备突然断电时，依靠所载负重可使所述的蜗轮蜗杆自锁，保护设备。进一步，所述的捣压装置由套筒和中芯组成，所述的中芯套在所述的套筒内部，所述的加热装置放置在捣压装置的下部。进一步，所述的套筒的侧面有两个所述的凸缘，用于与所述的连接杆连接，所述的中芯顶部安装所述的半圆板紧固件，并且所述的中芯要比所述的套筒的高度高一些，防止所述的中芯下移时与其所连接的所述的半圆板紧固件跟所述的套筒发生硬性碰撞，用以保护装置。所述的中芯下行时，所述的套筒刚好上行，当所述的中芯到达最底部时，所述的套筒刚好到达最高点，此时所述的连接杆1与所述的连接杆2、所述的连接杆3与所述的连接杆4在竖直方向共线。进一步，所述的加热装置由加热器组成。进一步，所述的加热器利用电流通过电热体放出热量来加热并保温聚合物。进一步，所述的保温承载装置分为上下两部分，下部放置所述的加热装置，上部放置所述的捣压装置。进一步，所述的保温承载装置使装置工作时，内部的操作环境能满足物质的需求。一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置的具体工作步骤如下：先接通加热装置的电源，使装置内的温度达到工作条件；把碳纳米管与熔融聚合物装在保温承载装置；使捣压装置先与混合物预接触；然后启动步进电机，为整个装置提供动力；步进电机带动蜗轮蜗杆转动，同时转动的蜗轮蜗杆带动传动曲轴同步转动，传动曲轴带动所连接的连接杆做左右摆动，接着摆动的连接杆带动半圆板紧固件和凸缘做上下运动，于是半圆板紧固件1、半圆板紧固件2所牵动的中芯与凸缘1、凸缘2所牵动的套筒做相对活塞运动；当中芯下行时，混合物被捣压到中芯外侧的圆柱空间，而当套筒下行时，混合物被捣压到套筒内侧的圆柱空间；中芯与套筒的交替上下活塞运动使混合物得到充分的捣压。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：本专利技术提供了一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置，能够较好地把碳纳米管在聚合物中搅拌均匀，操作相对简单，并且可以避免表面活性剂或溶剂污染复合材料，有较高的工业应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置的整体图；1、步进电机2、蜗杆3、传动曲轴4、蜗轮5、连接杆16、连接杆37、连接杆28、连接杆49、凸缘110、凸缘211、半圆板紧固件112、半圆板紧固件213、中芯14、套筒15、外筒16、加热器具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置由捣压装置、传动控制装置、加热装置、保温承载装置组成，捣压装置以及加热装置都在保温承载装置内部，并且捣压装置安装在加热装置的上面，传动控制装置与捣压装置连接并在其上部。传动控制装置由连接杆1(5)、连接杆2(7)、连接杆3(6)、连接杆4(8)、减速器、步进电机(1)、蜗轮(4)、蜗杆(2)、传动曲轴(3)、半圆板紧固件1(11)、半圆板紧固件2(12)、凸缘1(9)、凸缘2(10)组成，蜗轮(4)套在传动曲轴(3)中段，减速器一端与蜗杆(2)连接，另一端与步进电机(1)连接，蜗杆(2)另一端与蜗轮(4)连接，传动曲轴(3)两侧通过套环紧固件分别与连接杆1(5)、连接杆2(7)和连接杆3(6)、连接杆4(8)连接，连接杆1(5)另一端与半圆板紧固件1(11)连接，连接杆2(7)另一端与凸缘1(9)连接，连接杆3(6)另一端与半圆板紧固件2(12)连接，连接杆4(8)另一端与凸缘2(10)连接，半圆板紧固件1(11)、半圆板紧固件2(12)都与中芯(13)连接，凸缘1(9)、凸缘2(10)都与套筒(14)连接。传动曲轴(3)两端与连接杆铰连，步进电机(1)带动蜗轮(4)蜗杆(2)转动，蜗轮(4)蜗杆(2)同步带动传动曲轴(3)转动，传动曲轴(3)带动连接杆1(5)、连接杆2(7)、连接杆3(6)、连接杆4(8)同步转动。当设备突然断电时，依靠所载负重可使蜗轮(4)蜗杆(2)自锁，保护设备。捣压装置由套筒(14)和中芯(13)组成，中芯(13)套在套筒(14)内部，加热装置放置在捣压装置的下部。套筒(14)的侧面有两个凸缘，用于与连接杆连接，中芯(13)顶部安装半圆板紧固件，并且中芯(13)要比套筒(14)的高度高一些，防止中芯(13)下移时与其所连接的半圆板紧固件跟套筒(14)发生硬性碰撞，用以保护装置。中芯(13)下行时，套筒(14)刚好上行，当中芯(13)到达最底部时，套筒(14)刚好到达最高点，此时连接杆1(5)与连接杆2(7)、连接杆3(6)与连接杆4(8)在竖直方向共线。加热装置由加热器(16)组成。加热器(16)利用电流通过电热体放出热量来加热并保温聚合物。保温承载装置分为上下两部分，下部放置加热装置，上部放置捣压装置。保温承载装置使装置工作时，内部的操作环境能满足物质的需求。一种碳纳米管与聚合物熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置，其特征在于，该装置由捣压装置、传动控制装置、加热装置、保温承载装置组成，捣压装置以及加热装置都在保温承载装置内部，并且捣压装置安装在加热装置的上面，传动控制装置与捣压装置连接并在其上部。
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管与聚合物熔融共混搅拌装置，其特征在于，该装置由捣压装置、传动控制装置、加热装置、保温承载装置组成，捣压装置以及加热装置都在保温承载装置内部，并且捣压装置安装在加热装置的上面，传动控制装置与捣压装置连接并在其上部。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的传动控制装置由连接杆1(5)、连接杆2(7)、连接杆3(6)、连接杆4(8)、减速器、步进电机(1)、蜗轮(4)、蜗杆(2)、传动曲轴(3)、半圆板紧固件1(11)、半圆板紧固件2(12)、凸缘1(9)、凸缘2(10)组成，所述的蜗轮(4)套在所述的传动曲轴(3)中段，所述的减速器一端与所述的蜗杆(2)连接，另一端与所述的步进电机(1)连接，所述的蜗杆(2)另一端与所述的蜗轮(4)连接，所述的传动曲轴(3)两侧通过套环紧固件分别与所述的连接杆1(5)、所述的连接杆2(7)和所述的连接杆3(6)、所述的连接杆4(8)连接，所述的连接杆1(5)另一端与所述的半圆板紧固件1(11)连接，所述的连接杆2(7)另一端与所述的凸缘1(9)连接，所述的连接杆3(6)另一端与所述的半圆板紧固件2(12)连接，所述的连接杆4(8)另一端与所述的凸缘2(10)连接，所述的半圆板紧固件1(11)、所述的半圆板紧固件2(12)都与所述的中芯(13)连接，所述的凸缘1(9)、所述的凸缘2(10)都与所述的套筒(14)连接。所述的传动曲轴(3)两端与所述的连接杆铰连，所述的步进电机(1)带动所述的蜗轮(4)蜗杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟红岩，曹兴，尹晓，夏坚强，吴国华，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。