一種塑料微球表面臭氧處理裝置的製作方法

2023-08-07 08:58:26 1

本實用新型屬於聚合物微球製備技術領域，具體涉及一種塑料微球表面臭氧處理裝置，適用於對聚合物微球表面進行均勻臭氧改性。

背景技術：

隨著我國高功率雷射器的發展，對於雷射慣性約束聚變物理實驗用多層聚合物靶丸的直徑要求也越來越大，因此大尺寸雙層空心微球製備技術的研究顯得極其重要。然而，PS-PVA雙重乳粒的核心是固體的PS微球，不易形變，同時疏水性PS核體與親水性PVA的作用力很弱，因此當被PVA液膜包覆的PS球在油相中運動時，外層PVA液膜形變一旦超過某一臨界值，就會從PS微球表面剝離進而暴露出PS球殼，最後被外油相溶解導致微球破損。由Cox形變理論可知在其他條件不變的情況下隨著液滴直徑的增大其形變度增大。為了增強PS層和PVA液膜之間的作用力，避免大尺寸雙層球製備過程中脫層現象的產生，本實驗小組對PS單層球進行了臭氧處理表面改性。

在傳統的臭氧處理過程中，由於臭氧氣泡與塑料微球局部接觸，而造成微球表面改性不均勻，導致在大尺寸雙層球製備過程中PS固體核心之間相互粘連, 無法均勻分散。

技術實現要素：

為了解決現有技術中臭氧氣泡與塑料微球局部接觸，而造成微球表面改性不均勻，導致在大尺寸雙層球製備過程中PS固體核心之間相互粘連的問題，本實用新型提供一種塑料微球表面臭氧處理裝置，能夠有效的防止臭氧氣泡與塑料微球局部接觸，避免微球表面改性不均勻，從而改善在大尺寸雙層球製備過程中PS微球的分散性。

本實用新型的塑料微球表面臭氧處理裝置，其特點是：所述的裝置包括電子攪拌器、攪拌杆、防揮發組件、微球表面臭氧處理組件和臭氧輸入管，所述防揮發組件含有動密封轉接件、密封蓋和微球注入口，所述微球表面臭氧處理組件含有微球分散容器、臭氧溶解池、壁孔、蓋子和液體入口，其中，攪拌杆上設有攪拌葉片。其連接關係是：所述的桶狀微球分散容器頂部設置有密封蓋，所述攪拌杆頂端與電子攪拌器嵌入連接，攪拌杆下端穿過密封蓋位於微球分散容器內。所述動密封轉接件固定在密封蓋上；攪拌杆與密封蓋通過動密封轉接件連接。密封蓋上設有微球注入口。密封蓋與微球分散容器密封連接。微球分散容器一側固定設置有臭氧溶解池，在微球分散容器與臭氧溶解池共用器壁上設有數個壁孔。臭氧溶解池的頂端設置有蓋子，蓋子上設置有液體入口。臭氧輸入管的下端通過蓋子深入臭氧溶解池底，其上端通過軟管外接臭氧發生器。

所述的攪拌杆、動密封轉接件、密封蓋、微球分散容器為同軸心設置。

所述壁孔的直徑為待處理塑料微球直徑的十分之一至五分之一，且微球分散容器側孔口表面光滑。

所述微球注入口設置有密封蓋帽。

所述攪拌葉片為半月牙形狀，其材料採用聚四氟乙烯。

所述的密封蓋內表面設置有用於密封的橡膠墊層。

所述臭氧溶解池、微球分散容器均採用透明材料製成，且分別設置有刻度。

通過液體入口注入的液體高度大於壁孔高度。

本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置有益效果是：本實用新型能夠有效的防止臭氧氣泡與塑料微球局部接觸，避免了在大尺寸雙層球製備過程中PS固體核心之間相互粘連，實現了聚合物微球表面均勻改性，改善了在雙層球製備中微球的分散性。本實用新型的裝置操作簡單方便，易於控制。

附圖說明

圖1為本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置的正視圖；

圖2為本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置的側視圖；

圖3為本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置的俯視圖；

圖中，1.電子攪拌器 2.攪拌杆 3.動密封轉接件 4.密封蓋 5.微球注入口 6.微球分散容器 7.臭氧溶解池 8.蓋子 9.液體入口 10.臭氧輸入管 11.壁孔。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的塑料微球表面臭氧處理裝置作進一步說明。

實施例1

圖1為本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置的正視圖，圖2為本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置的側視圖，圖3為本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置的俯視圖。

在圖1~圖3中，本實用新型的塑料微球表面臭氧處理裝置包括電子攪拌器1、攪拌杆2、防揮發組件、微球表面臭氧處理組件和臭氧輸入管10，所述防揮發組件含有動密封轉接件3、密封蓋4和微球注入口5，所述微球表面臭氧處理組件含有微球分散容器6、臭氧溶解池7、壁孔11、蓋子8和液體入口9，其中，攪拌杆2上設有攪拌葉片。所述的桶狀微球分散容器6頂部設置有密封蓋4，所述攪拌杆2頂端與電子攪拌器1嵌入連接，攪拌杆2下端穿過密封蓋4位於微球分散容器6內。所述動密封轉接件3固定在密封蓋4上。攪拌杆2與密封蓋4通過動密封轉接件3連接。密封蓋4上設有微球注入口5。密封蓋4與微球分散容器6密封連接；微球分散容器6一側固定設置有臭氧溶解池7，在微球分散容器6與臭氧溶解池7共用器壁上設有數個壁孔11，壁孔數目及其孔徑根據待處理微球直徑具體設計。臭氧溶解池7的頂端設置有蓋子8，蓋子8上設置有液體入口9。臭氧輸入管10的下端通過蓋子8深入臭氧溶解池7底，其上端通過軟管外接臭氧發生器。

所述的攪拌杆2、動密封轉接件3、密封蓋4、微球分散容器6為同軸心設置。

所述微球注入口5設置有密封蓋帽。

所述攪拌葉片為半月牙形狀，其材料採用聚四氟乙烯。

所述的密封蓋4內表面設置有用於密封的橡膠墊層。

通過液體入口9注入的液體高度大於壁孔11高度。

本實施例中，壁孔11的直徑為待處理塑料微球直徑的十分之一，且微球分散容器6側孔口表面光滑。

本實用新型中的攪拌器1與攪拌杆2相連並控制其旋轉速率和高度，攪拌速率範圍為50-100r/min。確保處理溶液流場中無微球滯留於微球分散容器6底部，同時，其攪拌速率不易過高，以避免由於轉速過高而提高了微球碰撞機率，從而導致的微球變形甚至破裂。攪拌杆2上位於乾燥杯一端固定了半月牙形聚四氟乙烯攪拌葉片。為了防止臭氧處理溶液中臭氧的揮發，本實用新型的裝置中設有防揮髮結構，具體結構主要包括動密封轉接件3、密封蓋4和微球注入口5。密封蓋4邊緣設有帶有密封小蓋帽的微球注入口5。微球表面臭氧處理組件含有微球分散容器6、臭氧溶解池7、壁孔11、蓋子8和液體入口9。為了便於觀察微球運動軌跡，微球分散容器6和臭氧溶解池7為帶有刻度的透明容器，其材料採用透明塑料或玻璃。

本實用新型塑料微球表面臭氧處理裝置中樣品添加順序為：首先將含水的待表面臭氧處理的聚合物微球注入微球分散容器6中，關閉蓋子。從液體入口9處向微球表面臭氧處理組件內加入蒸餾水至液面大於壁孔11高度。開啟臭氧發生器，使臭氧溶解在臭氧溶解池7中，多餘的臭氧通過液體入口9溢出；開啟電子攪拌器1，調節轉速至微球緩慢轉動，且無微球滯留於微球分散容器6底部，同時可以加速臭氧溶解池7中高濃度溶解臭氧向微球分散容器6中擴散，處理一定時間後即可得到表面均勻臭氧處理的聚合物微球。臭氧處理結束後，關閉臭氧發生器和電子攪拌器1，移出臭氧輸入管10，打開密封蓋4，取出臭氧改性的聚合物微球清洗後，置於純水中待用。

實施例2

本實施例與實施例1的結構相同，不同之處是，壁孔11的直徑為待處理塑料微球直徑的五分之一。