[实用新型]一种连续制备改性纳米碳酸钙的一体化装置

说明书

本实用新型公开了一种连续制备改性纳米碳酸钙的一体化装置，该装置包括氢氧化钙浆料储罐，过滤罐，氢氧化钙悬浮液储罐，浓度为30％的CO₂气源罐，微孔膜，微通道反应器，表面改性反应罐；微通道反应器包括均为直管的主通道和支通道；氢氧化钙浆料储罐的出液口经过第一液泵进入过滤罐，过滤筛分后经第二液泵进入氢氧化钙悬浮液储罐，氢氧化钙悬浮液储罐的出液口经过第三液泵通入靠近微通道反应器进口端外部的支通道，浓度为30％的CO₂气源罐经过气泵和微孔膜与微通道反应器内部进口端的主通道连接。本实用新型实现制备和改性同步进行的目的，有效提高了纳米碳酸钙的分散性，表面包覆改性均匀，同时改善了纳米碳酸钙的表面性质。

技术领域

本实用新型属于碳酸钙制备领域，具体涉及一种连续制备改性纳米碳酸钙的一体化装置。

背景技术

纳米碳酸钙的特点是粒径小，粒径大小只有普通轻质碳酸钙粒径的十分之一；比表面积大，比表面积是普通轻质碳酸钙的8倍大；表面经过活化处理，活化率较高，功能应用前景广泛。目前纳米碳酸钙广泛应用于涂料、塑料、橡胶、胶粘剂、油墨、油漆、化妆品及医药等行业，特别是粒径较小的纳米碳酸钙，以其比表面积大、无毒等优点而被广泛应用，但不同方法制备的纳米碳酸钙粒径大小不同，使得提出可靠制备粒径较小纳米碳酸钙的生产工艺变得尤为重要。

随着纳米碳酸钙的应用，发现纳米碳酸钙有以下几个缺陷：因粒子粒径小导致吸附作用强，粒子相互团聚，在聚合物基体中分散性差；纳米碳酸巧表面具有许多羟基，容易吸附水分，未经表面处理的碳酸钙，其表面亲水疏油，呈强极性，在有机介质中难以分散均匀；粒子表面亲水疏油，与聚合物界面结合力较弱，故而在外力冲击时，材料性能表现下降。

为了充分发挥纳米碳酸钙的优势特点，需要对纳米级碳酸钙采取有效改性，提高其在复合材料中的分散性和与基体间亲和力，进而拓宽纳米碳酸钙的应用领域。但是传统的机械化学改性法仅适合于粒径较大的碳酸钙，对于粒径较小的纳米碳酸钙，存在分散效果不佳，且表面改性均匀性差等问题，因此，亟需提供一种能够克服上述问题的纳米碳酸钙的制备和改性装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的缺陷，基于微通道反应技术，提供了一种耦合微乳液改性法、能够高效连续制备改性纳米碳酸钙的一体化装置。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

提供了一种连续制备改性纳米碳酸钙的一体化装置，其包括氢氧化钙浆料储罐(1)，过滤罐(2)，氢氧化钙悬浮液储罐(3)，CO₂气源罐(6)，微孔膜 (7)，微通道反应器(4)，表面改性反应罐(5)；微通道反应器(4)包括均为直管的主通道(8)和支通道(9)；主通道(8)出口连接表面改性反应罐(5)；所述支通道(9)有至少两个，每个支通道(9)的轴线均与主通道轴线平行，出口均垂直交汇于主通道(8)中部的同一处管道上；

氢氧化钙浆料储罐(1)的出液口经过第一液泵(10)进入过滤罐(2)，过滤筛分后经第二液泵(11)进入氢氧化钙悬浮液储罐(3)，氢氧化钙悬浮液储罐(3)的出液口经过第三液泵(12)通入靠近微通道反应器(4)进口端外部的支通道(9)，CO₂气源罐(6)经过气泵(13)和微孔膜(7)与微通道反应器 (4)的主通道(8)进料口连接。

作为优选，所述主通道和支通道的横截面均为矩形，且宽度为380～420μm，深度为550～580μm。

作为优选，所述氢氧化钙浆料储罐，表面改性反应罐内均设置有搅拌装置，氢氧化钙悬浮液储罐内可设置搅拌装置或者超声装置。

本实用新型相对于现有技术而言，具有以下有益效果：