[发明专利]一种超声波漩涡式磨机及具有该磨机的纳米粘土制备系统

说明书

本发明涉及纳米粘土制备技术领域，具体涉及一种超声波漩涡式磨机，包括旋转机构、磨头和圆形磨盘，圆形磨盘设置有进浆口、出浆口以及分别与进浆口和出浆口连通设置的研磨通道，研磨通道呈漩涡设置，磨头的一端固接旋转机构的输出轴，另一端设置有多个研磨件并插入研磨通道中，磨机还设置有超声波震动器，超声波震动器安装于研磨通道内，与现有技术相比，通过设置超声波振动器，进而使产生的撞击与震动叠加，显著提高了研磨效率，并且可以将凝聚的粒子粉碎或分散至一次粒子的程度，而且，研磨通道呈漩涡设置，加长了浆液研磨的路径，使研磨更为均匀，提高了工作效率，解决了研磨质量差的问题，本申请还提供一种纳米粘土制备系统。

技术领域

本发明涉及纳米粘土制备技术领域，具体涉及一种超声波漩涡式磨机及具有该磨机的纳米粘土制备系统。

背景技术

橡胶工业是石油化工的重要组成部分，在国民经济中占有举足轻重的地位，粘土以储量丰富、价格低廉以及良好的补强效果成为最具应用前景的橡胶纳米补强剂。低填充量的粘土能够显著提高复合材料的力学性能，并赋予复合材料良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能，可延长制品的使用寿命。

纳米粘土作为主要的填料，其分散对橡胶复合材料的性能影响很大，为了使粘土以纳米片层的形式均匀分散在橡胶基体中，增强粘土/橡胶复合材料性能，很多方法己经被开发：原位聚合法、溶液共混法、熔体插层法、乳液共沉法等。原位聚合法是将粘土在液体单体中溶胀,然后单体在粘土层间引发聚合，这种方法反应体系较复杂、不易控制、反应时间长,粘土的质量份数很低；溶液共混法是将粘土分散在有机溶剂中,加入橡胶溶液混和，然后除去有机溶剂，粘土的质量份数越大,分散性要求越高，则所需的溶剂越多,所以脱除和回收溶剂成为很大的难题，而且使用有机溶剂对人或者环境危害较大；熔体插层法是将粘土进行有机改性,改性后的粘土与橡胶进行共混，由于这种方法使用的是有机粘土，有机改性过程会大大提升成本；乳液共沉法是将粘土水悬浮液和胶乳混合，然后加入电解质共絮凝，整个过程用水量大，造成水资源的浪费，另外后期的电解质溶液处理也是问题。

以上几种制备纳米粘土的方法都十分复杂，而且，其生产所需的设备组装和施工也十分困难。

另外，现有技术中制备纳米粘土，第一步都需要对矿浆进行研磨，现有的磨机是靠研磨筒内的粉碎介质或研磨盘对矿浆进行研磨，由传动装置带动转轴上的研磨盘转动，或者带动转轴上设有的搅拌棒搅动研磨筒体内的研磨介质，需要磨碎的矿浆在研磨筒体内被研磨盘或者运动的研磨介质磨碎。为了达到所需要的粒度和分散度，料浆需要在研磨筒内进行长时间的研磨，这种研磨方式不仅需要进行长时间研磨，研磨后料浆内的固体微粒粒度分布不均匀，因此现有的磨机往往难以达到要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种工作效率高的超声波漩涡式磨机，还提供一种具有该磨机的纳米粘土制备系统，采用该纳米粘土制备系统能够解决纳米粘土制备系统结构复杂、工作效果差的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：提供一种超声波漩涡式磨机，包括旋转机构、磨头和圆形磨盘，圆形磨盘设置有进浆口、出浆口以及分别与进浆口和出浆口连通设置的研磨通道，研磨通道呈漩涡设置，磨头的一端固接旋转机构的输出轴，另一端设置有多个研磨件并插入研磨通道中，磨机还设置有超声波震动器，超声波震动器安装于研磨通道内。

其中，研磨通道的侧壁设置有多个连续排布或间隔排布的靶齿。

其中，圆形磨盘沿其迳向由内至外间隔设置有至少两个环形靶衬，相邻的两个环形靶衬连通设置并形成研磨通道，最内的环形靶衬与进浆口连通，最外的环形靶衬与圆形磨盘的出浆口连通。

其中，环形靶衬的一个或两个侧面设置有靶齿。

其中，各个环形靶衬均开设有至少一个缺口。

其中，圆形磨盘由内至外，各个环形靶衬的缺口与圆形磨盘迳向轴线之间的最小夹角依次减少。