一种炭黑-碳纳米管复合材料的制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于碳纳米管材料技术领域，公开了一种炭黑

【技术实现步骤摘要】
一种炭黑
‑
碳纳米管复合材料的制造装置


[0001]本技术属于碳纳米管材料
，更具体涉及一种炭黑
‑
碳纳米管复合材料的制造装置。

技术介绍

[0002]炭黑作为传统的轮胎橡胶填充剂及增强剂，在橡胶增强体系中占据主导地位。碳纳米管具有优异的力学、电学及化学性能，在橡胶中增强效果极强，作为增强剂与橡胶复合后，能使橡胶材料的各项性能得到大幅度的提高。但是碳纳米管价格昂贵，并且碳纳米管为类似一维的结构，没有炭黑那样的多维结构，表面没有氧氮的官能团，在物理、化学方面难与橡胶形成强结合，在橡胶中分散性极差。
[0003]为了使碳纳米管均匀地分散在橡胶中，在轮胎橡胶混炼时改进挤压，改变传统混合工序等物理方法，也使用在碳纳米管一维结构外引入与橡胶之间相容性比较好的官能团或添加各种分散剂的化学方法，结果无论从分散效果还是经济效益，都不尽人意。
[0004]据上述，橡胶增强体系需要一种材料，既要有碳纳米管作为增强剂的力学、电学及化学性能，又要有炭黑这种在橡胶中分散性较好，价格合理的优点。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术提供一种炭黑
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碳纳米管复合材料的制造装置，在密封管道内依次设置第一混合器、燃烧器、第二混合器和形成有高压电场的生成器，催化剂、燃料和助燃空气在第一混合器内进行混合；然后通入燃烧器内进行燃烧，燃烧产生的火焰再通入第二混合器内，同时在第二混合器内通入原料油，原料油和火焰进行剪切、混合，裂解生成炭黑核心及碳原子，生成的炭黑核心及碳原子以及催化剂在燃烧器内产生的阳离子通入生成器，在生成器内高压电场的作用下生成炭黑
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碳纳米管复合材料。
[0006]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种炭黑
‑
碳纳米管复合材料的制造装置,包括依次设置的第一混合器、燃烧器、第二混合器和生成器，
[0007]所述第一混合器用于将物质充分混合；
[0008]所述燃烧器与所述第一混合器连通，用于燃烧燃料；
[0009]所述第二混合器与所述燃烧器连通，用于混合物质；
[0010]所述生成器与所述第二混合器连通，且内部形成有高压电场，用于生成炭黑
‑
碳纳米管复合材料。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述第一混合器上开设有用于通入物质的三个入口，分别为第一入口、第二入口和第三入口；
[0012]所述燃烧器与所述第一混合器连接端的内径大于与所述第二混合器连接端的内径；
[0013]所述第二混合器上开设有用于通入物质的第四入口；
[0014]所述生成器的外表面设置有金属外壳，金属外壳上通过金属导线串联有倍压整流
装置，金属导线还串联有负载电阻。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述生成器的进口端和出口端均设置有绝缘法兰，所述生成器出口端的绝缘法兰后面还设置有冷水喷射入口。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述生成器的长度为3
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9米。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述生成器的长度为4
‑
7米。
[0018]本技术的显著优点是：
[0019]1、通过本技术生产的炭黑
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碳纳米管复合材料，使得复合材料中碳纳米管在生成阶段与炭黑在微观尺度形成强结合，并且材料表面具有各种氧、氮官能团，易与橡胶结合，分散性好。
[0020]2、通过本技术提供的炭黑
‑
碳纳米管复合材料的制造装置，可根据需要控制前驱体催化剂的量和电场强度来调整碳纳米管于复合材料中的质量分数，可制造多个品种的炭黑
‑
碳纳米管复合材料。
[0021]3、通过技术制造的炭黑
‑
碳纳米管复合材料，不但具有炭黑的填充及增强性能，更继承碳纳米管的优异的力学、电学及化学性能，在橡胶中增强效果极强，作为增强剂与橡胶复合后，能使橡胶材料的各项性能得到大幅度的提高。
[0022]4、本技术提供的炭黑
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碳纳米管复合材料的制造装置，炭黑
‑ꢀ
碳纳米管复合材料可全部在密封的管道内进行输送，并可进行湿法造粒，在制造和使用过程中不会影响环境。
附图说明
[0023]图1是本技术炭黑
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碳纳米管复合材料的制造装置的示意图；
[0024]图中，1、第一入口；2、第二入口；3、第三入口；4、绝缘法兰； 5、负载电阻；6、金属导线；7、倍压整流装置；8、金属外壳；9、冷水喷射入口；10、第四入口；11、第一混合器；12、燃烧器；13、第二混合器；14、生成器。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0026]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0027]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0029]如图1所示，在本申请的一些实施例中，一种炭黑
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碳纳米管复合材料的制造装置,主要分为第一混合器11、燃烧器12、第二混合器13和生成器14，第一混合器11的出口端与燃烧器12的进口端连通，燃烧器 12的进口端连通，燃烧器12的出口端与第二混合器13的进口端连通，第二混合器13的出口端与生成器14的进口端连通。
[0030]需要说明的是，第一混合器11用于将物质充分混合，燃烧器12用于燃烧原料，第二混合器13也是用于混合物质，生成器14内部形成有高压电场，用于生成炭黑
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碳纳米管复合材料；第一混合器11、燃烧器 12、第二混合器13和生成器14之间密封连通，炭黑
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碳纳米管复合材料可全部在密封的管道内进行输送，并可进行湿法造粒，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炭黑
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碳纳米管复合材料的制造装置,包括依次设置的第一混合器、燃烧器、第二混合器和生成器，其特征在于，所述燃烧器与所述第一混合器连通；所述第二混合器与所述燃烧器连通；所述生成器与所述第二混合器连通，且内部形成有高压电场。2.根据权利要求1所述的炭黑
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碳纳米管复合材料的制造装置,其特征在于，所述第一混合器上开设有三个入口，分别为第一入口、第二入口和第三入口；所述燃烧器与所述第一混合器连接端的内径大于与所述第二混合器连接端的内径；所述第二混合器上开设有第四入口；所述生成器的外表面设置有金属外壳，金属外壳上通过金属导线串联有倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光，王宏，邵路，王利杰，陈忠斌，
申请(专利权)人：青岛黑猫炭黑科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：