[发明专利]一种制造无水纳米蒙脱土的设备及其方法

说明书

技术领域

本发明属于无水纳米蒙脱土制备领域，具体涉及一种无水纳米蒙脱土的设备及其制备方法。

背景技术

无机高分子类增稠剂一般具有三层的层状结构或一个扩张的格子接口，最有商业用途的两类是蒙脱土和水辉石。蒙脱土具有良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。已经被广泛应用在工业生产中。而无水纳米蒙脱土具有更高的抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能，同时无水纳米蒙脱土也是制备纳米聚酰胺纳米复合材料的重要组成成份，但是目前将将纳米蒙脱土干燥制备成无水纳米蒙脱土的干燥技术存在一定漏洞，经常会出现传热受阻碍，干燥不彻底等问题。

蒙脱土作为前体在制备纳米复合材料过程中，由于纳米蒙脱土表面积高、界面广，并具有极高的层间库仑力使得粘土不易以纳米级尺度均匀分散于聚合物基体中与聚酰胺单体相互作用，不足以保证粘土与聚合物基体的兼容性。因此仍然有大量团聚体的产生，约占整个粒子的30%左右，为此防止颗粒团聚就成为制备纳米复合材料的关键技术之一。纳米团聚体依其物理、化学性质可分为硬团聚和软团聚，硬团聚是指被分散的蒙脱土颗粒在聚合过程中又重新结合回复到原来块状。软团聚则是指蒙脱土颗粒相互接触的状态，是一种假团聚，是蒙脱土粒子相互接触的一种状态。对于软团聚可以选择合适的溶剂或溶液使粉末高度润湿也可以采用机械分散打开聚团，而对于硬团聚目前则选合适的分散剂阻止再团聚,目前效果尚不理想，而合成具有多种官能的分子满足分散稳定的超分散剂则是目前国际上正在研究攻克的主要方向。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服上述现有技术的不便与缺陷，而提供的一种用于制备无水纳米蒙脱土的三维干燥器装置。

本发明提供一种制备无水纳米蒙脱土的三维干燥器装置，包括第一设备平台、第二设备平台和干燥器，所述干燥器固定在第二设备平台，第一设备平台上固定有计量装置，干燥器的顶部安装振动剪切式搅拌设备，所述计量装置通过管道接在干燥器顶部右侧；

进一步地，所述振动剪切式搅拌设备包括电动机、螺旋轴和螺旋叶；

进一步地，所述干燥器的右侧安装热油管路，干燥器内部布置加热管道；

进一步地，所述加热管道包括多个贴壁环置管道和垂直腔壁管道，所述贴壁环置管道环置在干燥器内部腔壁上，所述垂直腔壁管道垂直接入贴壁环置管道，并且垂直腔壁管道处在两个螺旋叶夹层中；

进一步地，每两个螺旋叶的夹层中设有两组垂直腔壁管道；

进一步地，所述干燥器左侧依次连接分离器和抽真空系统；干燥器底部安装计量泵；干燥器顶部左侧安装充氮气管路；

进一步地，所述干燥器内部顶端安装温压盒，所述温压盒内部设有温度计和压力表。

本发明还提供一种制备无水纳米蒙脱土的方法，所述方法采用纳米修改技术，所述纳米修改技术就是指采用三维干燥的方法，使蒙脱土粒子表面均匀，滑爽、防止其团聚，并使其具备分散条件；容易同聚酰胺单体混合，达到亲和力要求。

本发明与现有技术相比具有明显的有点和有益效果，通过三维立体布置加热管路能达到三维加热的效果，消除纳米自身阻热阻碍，通过螺旋叶的三维搅拌能实现除湿，提高蒙脱土分散力、防止团聚。通过加氮加压能达到完全无水份的纳米蒙脱土粉剂。

 

附图说明

图1为发明中制造无水纳米蒙脱土的设备的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施例，对本发明一种纳米蒙脱土的三维干燥器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明。

如图1所示，本发明主要包括第一设备平台1、第二设备平台2、干燥器3和计量装置4，计量装置4固定在第一设备平台1上，干燥器3固定在第二设备平台2，干燥器3外部顶端安装振动剪切式搅拌设备10，外部顶端左侧安装充氮气管路5，外部顶端右侧通过管道接入计量装置4，干燥器3左侧依次连接分离器6和抽真空系统7，干燥器3右侧安装热油管路8，干燥器3底部安装计量泵9，干燥器3内部安装加热管道11，加热管道11连通热油管路8，干燥器3内部上端右侧设有温压盒12。

所述振动剪切式搅拌设备10包括电动机、螺旋轴和螺旋叶，螺旋叶长度从上到下逐次递减，呈倒圆锥形。该结构有利于无水蒙脱土的立体翻滚。