[实用新型]一种应用超疏水表面快速制备SiO2凝胶微球的装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及机械设备领域，特别是一种应用超疏水表面快速制备SiO₂凝胶微球的装置。 

【背景技术】

气凝胶作为一种隔热保温性能良好的新型轻质超级绝热材料，具有结构可控的纳米多孔结构，由于其独特的纳米结构使得它具有低导热系数、低密度和高比表面积等独特的性能，其中导热系数可低至0.013W/(m·K)，密度为0.11-0.15g/cm³、高比表而积约为500-1200m²/g，同时还具有耐腐蚀、耐高温等特性，是一种优异的隔热保温材料。 

但是气凝胶的制备通常需要凝胶陈化、老化、溶剂置换、表面改性等多个工艺步骤，常规凝胶尺寸较大使其后续溶剂置换、表面改性、清洗等耗时长、成本高，严重制约了其在建筑、工业等领域的应用。目前较多常用的做法是，在形成凝胶后采用机械方法将凝胶粉碎以缩短改性和制备周期，但粉碎后的湿凝胶在干燥过程中极易二次破碎形成更小的颗粒，而使得干燥过程中凝胶结构坍塌，最终制得的往往是干凝胶而非气凝胶，影响了其多孔性和隔热保温性能，目前通过控制凝胶过程形成小尺寸的SiO₂凝胶微球，为缩短SiO₂气凝胶后期处理周期和降低制备成本开辟了有效的途径。 

专利号为CN200710175741.3（一种快速制备SiO₂气凝胶微球的方法）、CN200710177367.1（一种低成本制备SiO₂气凝胶微球的方法）、CN201080023838.2（颗粒气凝胶的制备方法）和CN201180045564.1（气凝胶及其制造方法）的发明专利均公开了：利用水性硅溶胶和油性溶剂的不相溶原理，使水性硅溶胶在油性溶剂中形成油包水，而凝胶后即形成油包覆的水性硅凝胶微球。这种利用油包水原理形成的气凝胶微球表面包覆油性溶剂膜，在气凝胶微球后续溶剂置换和改性处理中，需要对气凝胶微球进行清洗去除微球表面的油性溶剂，这一方面需要消耗大量的表面包覆用油性溶剂及去除油性溶剂所需的清洗剂，另一方面也增加 了油性溶剂清洗工序，在增加生产成本的同时也增加了生产工序。 

专利号为CN68805632.1（近球形液凝胶和气凝胶的制备方法）的发明专利公开了利用硅溶胶在空气中快速凝胶来制备近球形气凝胶，这种方法对空气流动速度、蒸气饱和度以及凝胶时间都有非常严格的要求，难以精确控制，而且所需要的空间较大，制约了气凝胶的大批量生产。 

因此有必要对现有凝胶微球的成形和制备技术进行创新和改进，研发快速低成本的凝胶微球成形方法和装置。 

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于针对以上所述现有技术存在的不足，提供了一种可实现SiO₂凝胶连续性生产，生产效率高，生产周期短且制造和维护成本低应用超疏水表面快速制备SiO₂凝胶微球的装置。 

实用新型的技术方案是这样实现的：一种应用超疏水表面快速制备SiO₂凝胶微球的装置，包括密封箱，所述密封箱上表面开设有注射口，下表面设置有出料口，所述密封箱内通过滚筒安装有传送带，所述传送带表面涂覆有一层超疏水涂膜，且所述传送带的传输面位于注射口下方，所述传输带还连接有刮板，所述刮板的下方设置有集料槽，所述集料槽设置在出料口处。 

进一步地，所述滚筒设置有五个分别为第一滚筒、第二滚筒、第三滚筒、第四滚筒和第五滚筒，所述第一滚筒、第二滚筒、第三滚筒和第四滚筒呈矩形分布，第五滚筒设置在滚筒矩形分布的下方。 

具体地，所述传送带套设在所述滚筒上，在所述第五滚筒处形成传送带最低点，所述刮板连接在所述传送带的最低点处。 

进一步地，所述注射口设置在第一滚筒与第二滚筒之间的传送带上方 

进一步地，所述超疏水涂膜采用超疏水玻璃棉。 

进一步地，所述超疏水涂膜也可以采用超疏水多孔材料。 

进一步地，所述超疏水涂膜还可以采用超疏水气凝胶。 

具体地，所述密封箱采用金属、玻璃或者塑胶材料制成。