[发明专利]一种制备异相粒子填充型棒状聚合物材料的装置及制作的方法

权利要求书

1.一种制备异相粒子填充型棒状聚合物材料的方法，其特征在于，该方法采用的装置包括步进电机(1)、反应容器(9)、固定台板(10)和恒温水浴锅(11)，所述的恒温水浴锅(11)内设置固定台板(10)，所述的固定台板(10)的上端设置齿轮组（6），所述的齿轮组（6）的一端设置连接短杆（7）与所述的反应容器(9)相连，所述的齿轮组（6）的另一端设置连接长杆（5）与所述的步进电机(1)相连，所述的步进电机(1)通过设置固定支架(4)固定在所述的恒温水浴锅(11)的上端，所述的步进电机(1)上设置控制器(2)；所述的反应容器(9)包括圆柱状空管（13）、密封塞（14）和密封垫片（12），所述的空管（13）上下两端分别设置螺纹，并通过螺纹上下两端分别设置所述的密封垫片（12）和密封塞（14）密封；所述的方法包括以下步骤：

1）开启恒温水浴锅（11），调节温度至40-100℃；

2）将下端的密封塞（14）和密封垫片（12）与带螺纹的圆柱状空管的下端拧紧，用一次性注射器将含有异相粒子碳纳米管的反应原料混合液迅速从圆柱状空管的上端注入，至加满反应容器（9）为止，拧紧上端的密封垫片（12）和密封塞（14），即加入完毕；

所述的反应原料混合液包括反应单体、交联剂、引发剂、致孔剂、改进剂；所述的反应原料混合液的制备方法包括以下步骤：在50 mL小烧杯中量取2 -4mL甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.5-1.5 mL乙二醇二甲基丙烯酸酯和5-15 mg碳纳米管，利用超声波仪器混合4-6min；混合液充分混匀后加入0.03-0.07g引发剂偶氮二异丁腈，溶解；充入氮气4-6min去除溶液中的阻聚剂氧气，即得到该反应原料混合液；

3）将反应容器（9）连在固定套管（8）上，放入恒温水浴锅（11）内；

4）开启步进电机（1），通过控制器（2）调节步进电机（1）的转动为：1分钟内正反向转动各5圈，步进电机（1）通过连接套管（3）与连接长杆（5）相连，再通过齿轮组（6）带动连接短杆（7），继而通过固定套管（8）带动反应容器（9）进行正反向转动；

控制器（2）的程序设置参数如下：转向：正转1次反转1次，交替循环进行；每转延时：500毫秒；四拍运行时步距角：θ=360度；八拍运行时步距角：θ=360度；定位电机：8-11针；

5）反应结束后，关闭步进电机（1），取下反应容器（9）；打开反应容器（9）的上下两端的密封塞（14）和密封垫片（12），用塑料棒轻推柱管内的聚合物材料，即可得到异相粒子填充型棒状聚合物。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的连接短杆（7）通过设置固定套管（8）与所述的反应容器(9)相连，所述的连接长杆（5）通过设置连接套管（3）与步进电机(1)相连。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所示的控制器(2)为Arduino芯片，包含两个主要的部分：硬件部分是用来做电路连接和Arduino电路板；软件部分是软件代码Arduino IDE，由计算机中的程序开发环境。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的反应容器（9）的材料为不锈钢、塑料或树脂，且形状为柱状。