[实用新型]力化学反应器

说明书

本实用新型属于聚合物力化学反应及加工设备领域。

高分子力化学的研究为高分子材料的改性和制备提供了新的方法和途径。多年来，各国学者利用现有的加工设备如挤出机、振动磨、超声辐照及高速搅拌等在高分子固体、溶液和熔体的力化学反应方面作了大量的工作。Kunio Arisawa等研究了聚苯乙烯(PS)熔体在挤出过程中的降解K.Arisawa，R.S.Porter，J.PolymerSci.Vol.14 P879-896(1970)H.TaKahashi研究了在超高剪切场(10⁴-10⁷s^-1)下，苯乙烯一丙烯腈共聚物(SAN)/聚碳酸酯(PC)的互溶效应，H.Takahashi et al，J.Appl。Polym.Sci.36 1821(1980)我国学者徐僖等50年代后期开始致力于高分子力化学的研究，对高分子溶液的力化学降解和共聚反应进行了深入而系统的探讨，用高速搅拌和超声辐照方法合成了一系列用一般化学方法难以合成的嵌段/接枝共聚物。这些共聚物各有其独特的性能，可用于某些不相容聚合物体系的增容剂，油田采收的化学剂，流体减阻剂，金属冷加工润滑剂和新型合成纤维。徐僖等中科院高分子学术会议会刊1961科学出版社，Ye Shen，KeqiangChen，Qi Wang，Huili and Xi Xu，J.Macromol.sci.Chem.A23(12)，1415(1986)，Xi Xu Qi Wang andHui Lin li，J.Macromol.Sci.Chem.A23(12)，1433(1986)。

在高分子固体力化学方面，S.Murakami等研究了通过碾磨无机化合物产生的活性粒子引发乙烯和丙烯单体的聚合反应，S.Mura-kami et al，J.Appl.Polym.Sci.29、29(1984)，金子纯久研究了聚氯乙烯(PVC)/聚碳酸酯(PC)共聚物的力化学降解动力学，金子纯久、材料24(382)91(1985)C.V.Oprea等研究了通过振动磨和冷冻的方法使PVC与联苯胺及对苯二胺反应，改善了PVC的热稳定性，C.V.Oprea et al，Revue Roum-aine de Chemie29(8)，683(1984)。徐僖等用振动磨的方法研究了PVC和丙烯醛的共聚反应，以提高PVC的热稳定性，介电性和制品硬度等，徐僖，张素英等中科院高分子学术会议会刊1961科学出版社。

这些研究成果，丰富和发展了高分子力化学，但所用设备主要还是挤出机、球磨机、超声辐照以及高速搅拌等，大都借助于现有的加工设备，有一定的局限性，挤出机作为一种专用的塑料成型加工设备，对于材料的共混及改性很有效，但作为力化学的研究，物料受到的剪切作用和力化学反应的效果都是有限的。振动磨，通过钢球的振动和球体间的碰撞，可使高分子材料受到瞬时的挤压和冲击作用，物料通过振动磨中球体之间接触碰撞，受到挤压碰撞的几率有限，振磨所需时间很长，少则十几个小时，多则上百小时，受到的冲击力亦有限，较难实现工业化。超声辐照及高速搅拌等亦是借助现有设备进行聚合物溶液或乳液的力化学研究，应用范围有限。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而借鉴中国传统石磨的巧妙构思和独特结构的特点，自行设计和制造了可用于聚合物及填料的粉碎、混合和力化学反应的磨盘形新型力化学反应器，该反应器在加工高分子材料的过程中，能够提供强大的挤压、剪切作用，使材料受到垂直、环向、剪切等多种应力的作用而破碎，产生较现有加工设备更有效的粉碎和力化学反应，可探索高分子材料在新的力化学反应器中的运动过程，反应机制，形态结构的变化以及材料改性和加工的新途径。实现采用力场技术制备具有特殊功能和高性能的新材料。

本实用新型提供的力化学反应器如图1、图2所示。

图1为磨盘形力化学反应器结构示意图：

1加料斗，2固定磨盘，3转动磨盘，4输料螺杆，5手柄，6介质入口，7输料软管，8出料口，9惰性气体入口，10电机，11支架，12传动装置。

图2为固定磨盘结构示意图。

图3为转动磨盘结构示意图。

13连接孔，14进料口，15导料槽。