[实用新型]一种用于光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的装置

说明书

本实用新型提供了一种用于光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的装置，属于聚合物材料制备技术领域。本实用新型提供的装置包括光源、色散棱镜和多通道微管反应器，所述多通道微管反应器包括恒温箱、若干不透明隔板和若干水平管式反应器，所述不透明隔板和水平管式反应器在恒温箱内间隔排列，不透明隔板将各个水平管式反应器隔开，所述水平管式反应器的材质为透明材料；所述色散棱镜的光色散面位于多通道微管反应器的上方。

技术领域

本实用新型涉及聚合物材料制备技术领域，尤其涉及一种用于光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的装置。

背景技术

聚丙烯酰胺微球又称交联聚合物微球，是一类用途广泛的吸水性树脂，主要应用于非均质性强、高含水、大孔道发育的油田深部调剖堵水。此类聚合物微球具有尺寸小、在水中分散性好、易进入地层深部及在油藏温度下遇水膨胀等优点，在深部调剖堵水过程中，通过让其在孔喉中运移、封堵、变形通过、再运移封堵，直至地层深处，逐级封堵水窜优势通道，实现深部封堵，进一步提高石油采收率。

光引发制备聚丙烯酰胺微球的方法近年来受到人们的关注，其使用光引发剂，活化能低，易于低温聚合，且光引发剂可完全分解，获得的产品不含引发剂残基，纯度相对较高，最重要的是，光引发聚合得到的微球分散性更好，粒径分布宽度较窄。现有技术CN103965396 A公开了一种辐射聚合法制备聚丙烯酰胺类聚合物凝胶微球，同时涉及到了一种辐射聚合阵列装置，该方法使用的射线源属危险物质，阵列装置为间歇式，同时需施加外力如搅拌、振动、旋转等方法对物料进行分散；现有技术CN 101555298A公开了一种非均相连续光聚合反应控制聚合物分子量的制备方法，其将单体、引发剂和溶剂组成的混合液以一定流速连续流入反应器中，在一定的温度和光照条件下使其固化，非均相沉淀得到聚合物，该方法无法连续生产，且产品在反应器中需进行分离，固化后的聚合物很容易粘附于器壁上，难以分离出产品来；现有技术CN 109289723A公开了一种光聚合微通道的装置，该方法利用光的聚焦和反射，使得原料在装置中得到充分的光照，从而发生聚合反应，该方法对光源的定位精确度较高，同时需要使用金属片作为散热原件，光子投射器、激光器、密封圈等部件较多，组装繁琐。此外，上述方法对光源的要求较高，且光源对人体危害大，不利于工业化应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的装置，本实用新型提供的装置结构简单，易于操控，且在制备聚丙烯酰胺纳米微球时，对光源要求低，适合工业化应用。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了一种用于光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的装置，包括光源、色散棱镜和多通道微管反应器，所述多通道微管反应器包括恒温箱、若干不透明隔板和若干水平管式反应器，所述不透明隔板和水平管式反应器在恒温箱内间隔排列，不透明隔板将各个水平管式反应器隔开，所述水平管式反应器的材质为透明材料；所述色散棱镜的光色散面位于多通道微管反应器的上方。

优选的，所述用于光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的装置还包括光源控制箱，用于控制光源的开关和光源强度。

优选的，所述用于光引发制备聚丙烯酰胺纳米微球的装置还包括光源和棱镜高度调节箱，用于调节光源和色散棱镜的高度。

优选的，所述光源设置于光源箱中，所述色散棱镜设置于棱镜箱中，所述光源箱与棱镜箱之间设置有遮光箱。

优选的，所述多通道微管反应器上方设置有密闭箱，所述棱镜箱位于密闭箱上方。

优选的，所述色散棱镜为色散三棱镜或色散四棱镜，所述色散棱镜的折射率为1.210～1.580。

优选的，所述水平管式反应器的内径为20～38mm，总长度为 20～80m，所述水平管式反应器的水平长度为50～80cm；所述色散棱镜的光色散面的长度为100～300mm。

优选的，所述恒温箱为恒温水浴箱。