[发明专利]一种超临界二氧化碳的高温高压发泡装置

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳的高温高压发泡装置，包括：二氧化碳气瓶，二氧化碳气瓶通过金属连接管一连接有高压柱塞泵，高压柱塞泵通过金属连接管二连接有高温高压反应釜，高温高压反应釜下放置有水桶，上连接有悬挂钢片，悬挂钢片与顶部横梁架固定连接，悬挂钢片的下部开设有U型卡槽，U型卡槽开口一侧通过螺丝固定有限位钢板，高温高压反应釜外套设有电加热套，所述的金属管二上安装有安全泄压阀，高温高压反应釜安装测量内壁温度和外壁温度的热电偶并连接到温度压力控制器，该装置的结构简单，设计合理，能够在较高的温度和压力下实现聚合物超临界二氧化碳降压发泡，能够连续调节和实时监控温度和压力，快速降温泄压，操作方便，安全性高。

技术领域

本发明涉及一种超临界二氧化碳的高温高压发泡装置。

背景技术

利用超临界二氧化碳降压发泡制备的微孔泡沫材料具有很高的泡孔密度、可控的泡孔尺寸、泡孔均匀。相较于传统发泡法，通过超临界二氧化碳发泡制备的泡沫泡孔结构致密性和均匀性得到了很大改善，泡沫材料的力学性能有大幅度提升，且二氧化碳在泡沫材料中无残留，更环保，因此用超临界二氧化碳制备泡沫材料具有重要的意义，现有的技术中有的发泡装置的温度压力控制精度不高，有的达不到高温高压的要求，有的则是高温高压反应釜质量较大，不便于拆卸和运输，而有的又不能实现快速泄压降温。

因此，在实验室中，需要适合实验室实验要求，在高压下工作且可以调节压强，可以在高温下工作且可以连续调节温度，可以实现温度和压强的连续实时监测和控制，拆装便捷，加热方式新颖独特，泄压降温实现自动化，并能在短时间内降温，操作方便的一种超临界二氧化碳的高温高压发泡装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，设计合理，能够在较高的温度和压力下发泡，能够连续调节和实时监控温度，快速降温泄压，操作方便，安全性高的超临界二氧化碳的高温高压发泡装置。

本发明是这样实现的：一种超临界二氧化碳的高温高压发泡装置，包括：二氧化碳气瓶，其特征在于：所述的二氧化碳气瓶通过金属连接管一连接有高压柱塞泵，高压柱塞泵通过金属连接管二连接有高温高压反应釜，所述的高温高压反应釜下放置有水桶，上连接有悬挂钢片，悬挂钢片与顶部横梁架固定连接，悬挂钢片的下部开设有U型卡槽，U型卡槽开口一侧通过螺丝固定有限位钢板，高温高压反应釜外套设有电加热套，所述的金属管二上安装有安全泄压阀，所述的高温高压反应釜安装测量内壁温度和外壁温度的热电偶并连接到温度压力控制器，所述的采用西门子PLC控制系统实现。

所述的高温高压反应釜包括釜盖和釜体，釜盖包括上边设置的凹槽、下边设置气密卡套式接头、侧边固定连通的水平金属管和中间竖直固定的金属测温管，釜盖通过气密卡套式接头与釜体实现螺纹连接，所述的釜体为深孔细长的圆桶状结构，与斧盖螺纹锁紧后可实现内部完全封闭。

所述的金属测温管一端开口，另一端封闭的U型空腔体金属管，其中封闭端深入釜体空腔内，从金属测温管开口端插入热电偶用于测量釜体内温度。

所述的釜盖通上部的凹槽卡在悬挂钢片上实现高温高压反应釜悬挂式固定，将凹槽卡入U型卡槽内，用螺丝将限位钢板固定在U型卡槽内实现高温高压反应釜与悬挂钢片的连接。

所述的水平金属管的管端固定安装有连接卡套式接头，金属连接管二通过与连接卡套式接头螺旋连接实现与高温高压反应釜的连接。

所述的电加热套为两个对开结构的半圆筒结构，可完全包裹在高温高压反应釜外方便拆卸，电加热套侧边安装有便捷拆卸的锁扣，通过该锁扣实现电加热套快速拆卸与合并连接。

所述的电加热套内部留出高温高压反应釜外体大小形状相同的放置槽，可将高温高压反应釜完全包裹住。

所述的高温高压反应釜通过一条热电偶插入金属测温管内，并接触金属测温管的底部，以测量高温高压反应釜内温，通过另一条热电偶夹在电加热套和高温高压反应釜之间以测量外温，所测量的内温与外温通过温度压力控制器在电脑显示屏显示。