[发明专利]纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的专用制备装置及制备方法

权利要求书

1.一种制备纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的专用装置，其特征在于所述的装置包括出口设有喷嘴生产纳米氧化锌前驱体的反应器、极冷器系统、设有搅拌器的用来存放聚氨酯橡胶乳液的收集器、聚氨酯橡胶乳液贮存器、设有贮备槽的喷雾干燥器和母料贮存器，所述反应器喷嘴恰与极冷器的表面配合、所述的极冷器系统由固定支架和分别安装在固定支架上的极冷器、雾化分散器、刮刀组成，所述的极冷器与所述的固定支架可旋转的连接，所述的极冷器为可旋转的筒体，所述筒体内部有使极冷器的表面温度保持在-20～-5℃的冷却介质，所述的雾化分散器固定在固定支架上并布置在极冷器上部，所述的雾化分散器的喷嘴朝向极冷器表面；所述的刮刀与极冷器表面配合；所述的收集器入口设在所述极冷器与所述的刮刀配合点的下方，所述的收集器出口与喷雾干燥器的入口相连接，所述聚氨酯橡胶乳液贮存器与收集器入口配合，所述喷雾干燥器出口与母料贮存器连接。

2.如权利要求1所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的专用装置，其特征在于所述的冷却介质为液氮。

3.如权利要求1所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的专用装置，其特征在于所述的生产纳米氧化锌前驱体的反应器为管式反应器。

4.如权利要求1所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的专用装置，其特征在于所述的雾化分散器中的雾化分散剂为下列之一：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚酯多元醇，所述的雾化分散剂以50～100ml/min的速度喷射雾化分散剂，喷雾面积为20～30m³/min。

5.如权利要求1所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的专用装置，其特征在于所述的极冷器的转速为65～90r/min。

6.一种用权利要求1所述的装置制备纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的方法，其特征在于所述的方法为：将所述反应器中的氧化锌前躯体以2～3.5kg/h的速度喷射到以65～90r/min速度旋转的温度为-20～-5℃极冷器表面形成纳米氧化锌，同时雾化分散器向极冷器表面喷洒雾化分散剂，即时所述的刮刀将极冷器表面的纳米氧化锌刮入盛有聚氨酯橡胶乳液的收集器中，同时以400～450ml/min的速度将聚氨酯乳液贮存器中的聚氨酯橡胶乳液加入到收集器中，搅拌混合，获得纳米氧化锌聚氨酯橡胶乳液；将纳米氧化锌聚氨酯橡胶乳液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～350ml/min的速度将聚氨酯橡胶乳液喷射到喷雾干燥器中，将干燥后的聚氨酯橡胶母粒送入母料贮存器，所述的氧化锌前驱体为粒径小于1nm的氧化锌。

7.如权利要求6所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的制备方法，其特征在于所述聚氨酯橡胶乳液按如下方法制备：将聚乙二醇400、二羟甲基丙酸和1，4-丁二醇完全溶解于水中，降温至1～5℃，加入二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯，反应4～6小时后，得到聚氨酯橡胶乳液，控制聚氨酯乳液配比中异氰酸酯指数为1.05。

8.如权利要求6所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的制备方法，其特征在于所述雾化分散器以50～100ml/min的速度喷射雾化分散剂，所述雾化分散剂的喷雾面积为20～30m³/min，所述的极冷器的转速为65～90r/min。

9.如权利要求6所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的制备方法，其特征在于所述雾化分散剂为下列之一：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚酯多元醇。

10.如权利要求6所述的纳米氧化锌聚氨酯橡胶母粒的制备方法，其特征在于所述喷雾干燥器的喷嘴直径为0.5～0.7mm，干燥空气流速在30～35m³/h，温度120～150℃。