本實(shí)用新型屬于制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)，特別涉及一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，公知的聚合物/纖維復(fù)合粒子生產(chǎn)都需要經(jīng)過不同條件下的化學(xué)或物理反應(yīng)，一般配備不同條件的擠出機(jī)和反應(yīng)釜，但是不僅擠出機(jī)與反應(yīng)釜升溫過程與降溫過程耗費(fèi)時(shí)間巨大，且不能連續(xù)生產(chǎn)，這樣很難實(shí)現(xiàn)高效率的生產(chǎn)，并且不利于新型材料的量產(chǎn)。而且分體的不同擠出機(jī)和反應(yīng)釜成本較高，占用體積大，造成生產(chǎn)滯后和聚合物/玻纖復(fù)合粒子產(chǎn)品質(zhì)量較差的后果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備效率低下耗費(fèi)時(shí)間長的缺陷，本實(shí)用新型提供一種連續(xù)法制備聚合物/玻纖復(fù)合粒子系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)高效的的穩(wěn)定工作，使生產(chǎn)效率大大提高。

一種連續(xù)法制備微泡聚合物珠粒系統(tǒng)，包括依次連接的雙螺桿擠出機(jī)、熔體泵、單螺桿擠出機(jī)以及聚合物/纖維高壓熔融混料器；

分別設(shè)置在所述聚合物/纖維高壓熔融混料器兩側(cè)的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室和聚合物/纖維牽引系統(tǒng)；所述纖維助劑預(yù)反應(yīng)室的遠(yuǎn)離所述聚合物/纖維高壓熔融混料器一側(cè)還設(shè)置有纖維卷；以及

設(shè)置在所述聚合物/纖維牽引系統(tǒng)的遠(yuǎn)離所述聚合物/纖維高壓熔融混 料器一側(cè)的聚合物/纖維水下造粒系統(tǒng)，以及與所述聚合物/纖維水下造粒系統(tǒng)連接的聚合物/纖維復(fù)合粒子儲存?zhèn)}；

還包括與所述聚合物/纖維高壓熔融混料器連接的超臨界二氧化碳裝置；和與所述纖維助劑預(yù)反應(yīng)室連接的纖維助劑噴淋系統(tǒng)。

上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)，所述的熔體泵的功率可調(diào)。

上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)，所述纖維助劑噴淋系統(tǒng)的噴淋速率與噴淋范圍可調(diào)節(jié)。

上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)，所述聚合物/纖維牽引系統(tǒng)的速率可調(diào)。

上述的連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)，所述聚合物/纖維水下造粒系統(tǒng)的切刀速率可調(diào)。

其中，由雙螺桿擠出機(jī)加料口加入的發(fā)泡原材料包括聚合物母粒，功能性石墨烯，導(dǎo)電高分子，助劑與無機(jī)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，熱塑性聚烯烴，熱塑性聚氨酯，聚偏氟乙烯,聚四氟乙烯,聚醚醚酮,聚酰亞胺,硅橡膠,聚對苯撐苯并二惡唑或尼龍等可熔融熱塑性材料。

其中，導(dǎo)電高分子包括聚苯胺(PANI)聚噻吩(PTHIO)，聚吡咯(PPY),聚苯，聚對苯撐乙烯(PPV)等導(dǎo)電高分子。

其中，助劑包括氟利昂，各種有機(jī)溶劑(如甲醇，乙醇，丙酮，二氯甲烷等)，各種表面活性劑(如硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉，脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦，聚山梨酯等)，離子液體，水等。

其中，無機(jī)填料包括二氧化鈦(TiO₂),鈦酸鋇(BaTiO₃)，氮化硼(BN),炭黑，石墨，竹炭，活性炭(如耶殼碳),二氧化硅(SiO₂),氮化硅(Si₃N₄),錳(Mn)，氧化鎂(MgO),二氧化錳(MnO₂),氧化鋁(Al₂O₃),氧化亞鐵(FeO),氧化鐵(Fe₂O₃),四氧化三鐵(Fe₃O₄),鐵(Fe),鎳(Ni),金(Au),銀(Ag),鋁(Al),氧化鉻(Cr₂O₃),碳化硅(SiC),碳酸鈣(CaCO₃),碳酸氫鈣(Ca(HCO₃)₂),碳酸氫銨(NH₄HCO₃),碳酸銨((NH₄)₂CO₃),琉璃微粒,玻璃纖維,凹凸土，硅澡泥，粉煤灰，煤矸石，大理石粉，熒光粉(如鹵磷酸鈣熒光粉)，量子點(diǎn)(如磷量子點(diǎn)，石墨量子點(diǎn))，納米粉材等。

其中，單螺桿擠出機(jī)與一超臨界二氧化碳發(fā)生裝置連接；物料經(jīng)由熔體泵進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)時(shí)，功率可調(diào)的熔體泵可保證單螺桿擠出機(jī)內(nèi)與超臨界二氧化碳的壓力平衡，實(shí)現(xiàn)物料可穩(wěn)定經(jīng)過單螺桿擠出機(jī)。

其中，單螺桿擠出機(jī)出料口連接有聚合物/纖維高壓熔融混料器，融熔狀態(tài)下的物料經(jīng)由熔體泵進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器。

其中，纖維卷上的纖維包括玻璃纖維、石墨烯纖維、二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化鎂纖維以及各種聚合物纖維。

其中，纖維卷上的纖維在聚合物/纖維牽引系統(tǒng)的牽引下首先進(jìn)入纖維助劑預(yù)反應(yīng)室，該纖維助劑預(yù)反應(yīng)室設(shè)置有纖維助劑噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)的噴淋速率與噴淋范圍可調(diào)。

其中，纖維經(jīng)過纖維助劑預(yù)反應(yīng)室預(yù)反應(yīng)后進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器，與融熔聚合物進(jìn)行混料。

其中，纖維經(jīng)過聚合物/纖維高壓熔融混料器混料之后形成聚合物復(fù)合 纖維，經(jīng)由提供牽引力的聚合物/纖維牽引系統(tǒng)進(jìn)入纖維/聚合物水下造粒系統(tǒng)，水下造粒系統(tǒng)的造粒切刀轉(zhuǎn)速可調(diào)。

其中，水下造粒裝置后連接一微泡聚合物珠粒儲存?zhèn)}；聚合物/纖維經(jīng)由水下造粒裝置成為聚合物/纖維復(fù)合粒子，進(jìn)入儲存?zhèn)}進(jìn)行儲存封裝以備下一步使用。

本實(shí)用新型的有益效果是，該連續(xù)制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)不僅能夠大大減小生產(chǎn)能耗，而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)高效的的穩(wěn)定工作，使生產(chǎn)效率大大提高。

附圖說明

圖1為一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

本實(shí)例并不局限于此一種方法，其中大部分實(shí)例不僅限于此。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種連續(xù)法制備聚合物/纖維復(fù)合粒子系統(tǒng)，包括依次連接的雙螺桿擠出機(jī)1、熔體泵3、單螺桿擠出機(jī)4以及聚合物/纖維高壓熔融混料器6；

分別設(shè)置在聚合物/纖維高壓熔融混料器6兩側(cè)的纖維助劑預(yù)反應(yīng)室8和聚合物/纖維牽引系統(tǒng)10；纖維助劑預(yù)反應(yīng)室8的遠(yuǎn)離聚合物/纖維高壓熔融混料器6一側(cè)還設(shè)置有纖維卷7；以及

在聚合物/纖維牽引系統(tǒng)10的遠(yuǎn)離聚合物/纖維高壓熔融混料器6的一側(cè)還設(shè)置聚合物/纖維水下造粒系統(tǒng)11，以及與聚合物/纖維水下造粒系統(tǒng)11連接的聚合物/纖維復(fù)合粒子儲存?zhèn)}12；

還包括與聚合物/纖維高壓熔融混料器6連接的超臨界二氧化碳裝置5；和與纖維助劑預(yù)反應(yīng)室8連接的纖維助劑噴淋系統(tǒng)9。

物料由進(jìn)料口進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融，物料為聚乙烯，氧化石墨烯，聚苯胺，酒精與石墨。物料熔融過后經(jīng)由熔體泵進(jìn)入單螺桿擠出機(jī)，單螺桿擠出機(jī)與超臨界二氧化碳裝置連接，可將超臨界二氧化碳注入單螺桿內(nèi)，熔體泵的功率可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)超臨界二氧化碳的壓力與熔體泵的壓力平衡，保證進(jìn)出物料正常，由于超臨界二氧化碳的特殊性質(zhì)，經(jīng)由單螺桿攪拌，可實(shí)現(xiàn)熔融的物料中均勻的混入超臨界態(tài)二氧化碳；融熔的物料隨后進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器。

纖維卷上的纖維為玻璃纖維，玻璃纖維的另一端由聚合物/纖維牽引系統(tǒng)提供牽引力，在該牽引力的作用下可實(shí)現(xiàn)玻璃纖維依次進(jìn)入纖維助劑預(yù)發(fā)應(yīng)室與聚合物/纖維高壓熔融混料器，玻璃纖維首先進(jìn)入纖維助劑預(yù)反應(yīng)室，該預(yù)反應(yīng)室設(shè)置有纖維助劑噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)的噴淋速度與噴淋范圍可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)纖維助劑均勻涂步于玻璃纖維表面。玻璃纖維隨后進(jìn)入聚合物/纖維高壓熔融混料器，此時(shí)玻璃纖維與含有超臨界二氧化碳的融熔聚合物物料共混，可實(shí)現(xiàn)玻璃纖維表面均勻附著含有超臨界二氧化碳的聚合物融熔物料，形成聚合物復(fù)合纖維；在聚合物/纖維牽引系統(tǒng)的牽引下，聚合物復(fù)合纖維被抽離聚合物/纖維高壓熔融混料器，聚合物復(fù)合纖維離開聚合物/纖維高壓熔融混料器瞬間超臨界二氧化碳揮發(fā)，實(shí)現(xiàn)玻璃纖維表面聚 合物物料發(fā)泡。

聚合物復(fù)合纖維隨后進(jìn)入一水下造粒系統(tǒng)進(jìn)行造粒，可實(shí)現(xiàn)聚合物復(fù)合纖維成為聚合物/纖維復(fù)合粒子；水下造粒設(shè)置循環(huán)水冷卻，可實(shí)現(xiàn)造粒與冷卻一體化；造粒切刀的速率可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)珠粒大小的控制；微泡聚合物珠粒隨后進(jìn)入儲存?zhèn)}進(jìn)行下一步使用。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，熔體泵3的功率可調(diào)，纖維助劑噴淋系統(tǒng)9的噴淋速率與噴淋范圍可調(diào)節(jié)，聚合物/纖維牽引系統(tǒng)的速率可調(diào)；聚合物/纖維水下造粒系統(tǒng)的切刀速率可調(diào)。