CN101362071B - 平行聚合合成仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行聚合合成仪，其包括一带有过渡座板和升降托盘的升降机构，在过渡座板上设有一环形加热座，加热座内嵌入了至少两个加热釜，不同加热釜的供热装置功率不同且独立设置；加热座在位于加热釜上方处设有圆孔，圆孔与加热釜构成烧瓶座。升降托盘上方连接搅拌座板，搅拌座板下方设有与加热釜数量相同的且下端连有搅拌桨的搅拌轴，搅拌桨与搅拌轴均位于相对应加热釜的正上方；搅拌座板上方设有搅拌驱动电机。本发明可应用于对高、低粘度反应物或产物进行搅拌混合，可在同一反应时间提供多种反应温度和搅拌速度，可适用于多种类型的反应容器，科研工作者可大量节省科研时间，降低科研劳动强度，提高科研效率，利于加快科研的进程。

Description

平行聚合合成仪

技术领域

本发明涉及一种平行聚合合成反应装置，尤其涉及一种带多个可独立调节反应温度的加热釜的平行聚合合成反应装置。

背景技术

平行聚合合成仪作为一种新型的高效合成反应设备，可广泛应用于各类新型高分子材料如具有光、电、磁等物理特性以及具有催化、螯合、离子交换等化学性质的功能高分子或具有模拟生物生理特性的生物高分子，以及各种无机高分子、复合高分子和高分子复合材料的合成，也可用于其他类型的反应，如有机、无机、材料、生物合成。目前，市场上流通的合成反应装置存在以下明显缺陷：

1、采用磁力搅拌的方式混合，适用于低粘度介质的搅拌混合，在反应物、反应产物粘度比较高的时候或反应需要高速搅拌的时候不适用；

2、采用回旋振动的方式混合，适用于中低粘度介质的搅拌混合，对反应物、产物或需要高速搅拌的时候不适用；

3、采用机械搅拌的方式，但反应只能在相同反应温度的条件下进行合成反应，用户在探讨反应温度对反应产物产率的影响时不适用。

4、现有反应装置，均不能同时对搅拌速度这一重要反应参数进行优化。

5、反应容器的类型单一，限制用户每次合成的产物量，增加了合成时间，且容器及搅拌机构安装繁琐。

6、使用时，反应容器及搅拌机构安装繁琐。

由于现有合成仪存在上述的问题，造成了科研人员在实验过程中，不得不重复实验数次甚至数十次，需要花费更多的时间去优化反应条件，从而延长实验周期而造成研发周期成倍的增加，增加科研劳动强度，影响研发进度，并且造成人力资源的浪费而大大增加研发成本。

发明内容

本发明是为了解决现有技术对高粘度反应物或产物进行搅拌混合时、在同一反应时间只能在相同反应温度、相同搅拌速度进行反应、反应容器类型单一及安装繁琐的问题，而提供一种平行聚合合成仪，它采用多个可单独调速的电机或单个电机通过同步皮带传动来驱动搅拌轴的转动、同时设有多个可单独控制反应温度的加热釜的平行聚合合成仪，在同一反应时间可单独控制每个反应位的反应温度、提供不同或是相同的搅拌速度，适用于高粘度及中低粘度反应物搅拌混合且容器及搅拌机构具有安装方便的特点。

为解决上述问题，本发明的技术方案是构造一种平行聚合合成仪，包括一带有过渡座板和升降托盘的升降机构，在过渡座板上设有一环形加热座，加热座内嵌入了至少两个加热釜，不同热釜的供热装置功率不同且独立设置，故每个加热釜可以独立控制温度。对应加热釜上方的加热座设有圆孔，圆孔与加热釜构成烧瓶座。升降托盘上方连接搅拌座板，搅拌座板下方设有与加热釜数量相同的且下端连有搅拌桨的搅拌轴，搅拌桨与搅拌轴均位于相对应加热釜的正上方；搅拌座板上方设有与所述搅拌轴连接的搅拌驱动电机。

所述的升降机构包括：一基座、竖直固定于该基座上的多个支柱、设于该支柱上端所述的过渡座板、设于过渡座板下方中部的升降台驱动电机、竖直设于该过渡座板上的两根导向杆、设于该导向杆上端的带有中心孔的上轴承板、活套于所述两根导向杆上的升降丝母安装块、设于上轴承板和过渡座板之间的一滚珠丝杆、固定于升降丝母安装块上的与滚珠丝杆配合传动的滚珠螺母，所述滚珠丝杆的下端通过一传动机构与所述的升降台驱动电机连接，一中心导柱穿过所述上轴承板的中心孔，其下端与升降丝母安装块连接、而其上端与所述的升降托盘连接。升降机构在驱动电机驱动下，搅拌座板位置会上升或下降。

所述搅拌座板上方设有与搅拌轴数量相同的搅拌驱动电机，每个搅拌驱动电机可独立调速，每个搅拌驱动电机连接一根搅拌轴。

所述搅拌座板上方也可以仅设置一个搅拌驱动电机，同时设置与搅拌轴连接的同步带轮；搅拌驱动电机与同步带轮间由同步带连接，且在两个同步带轮之间还设置同步张紧轮。同步张紧轮压住同步带以增大同步带与同步带轮的接触面积。

所述搅拌轴紧挨搅拌座板的下部均套有冷凝管。

实验状态时，所述加热釜上竖直放置有烧瓶，所述的搅拌桨处于烧瓶之内。

所述过渡座板与搅拌座板之间还设置有烧瓶固定盘，烧瓶固定盘中心带有尺寸大于升降丝母安装块圆孔，外围与加热釜位置对应处带有弧形卡口。

所述加热座上最好是嵌入八个所述加热釜，所述加热釜上部为弧型凹槽。

本发明采用多个可单独调速的电机或单个电机通过同步皮带传动来驱动搅拌轴的转动，同时设有多个可单独控制反应温度的加热釜，在同一反应时间，可针对各个反应提供不同的反应温度，不同或是相同的搅拌速度，实现对多个反应同时进行条件控制；在搅拌座板与基板间设置了升降机构及设置有烧瓶固定盘，仪器安装使用方便。与现有技术相比，本发明可应用于对高、低粘度反应物或产物进行搅拌混合，可在同一反应时间提供多种反应温度和搅拌速度，可适用于多种类型的反应容器，科研工作者可大量节省科研时间，降低科研劳动强度，提高科研效率，利于加快科研的进程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明优选实施例一立体示意图；

图2为本发明升降机构部分的立体示意图；

图3为图2的正面视图；

图4为本发明加热座剖视图；

图5为本发明优选实施例二的主视图；

图6为图5的俯视图。

具体实施方式

如图1至图4所示平行聚合合成仪的优选实施例一，包括一基座7，竖直固定于该基座7上的多个支柱10，该支柱10上连接所述过渡座板11，在过渡座板11中心处下方设置有升降台驱动电机20；两根穿透一升降丝母安装块17的导向杆12上端连接上轴承板15，下端连接过渡座板11；所述升降丝母安装块17上固定有一根中心导柱13，中心导柱13穿过所述上轴承板15后与升降托盘14连接；在所述上轴承板15和过渡座板11之间设置了一根滚珠丝杆16，滚珠丝杆16与一个固定在升降丝母安装块17上的滚珠螺母18配合；滚珠丝杆16下端设有通过传动机构与升降台驱动电机20连接。滚珠丝杆16转动可驱使升降丝母安装块17带动中心导柱13及升降托盘14一起在垂直方向移动。上述构成升降机构部分(如图2、图3)。在过渡座板11上还设有一环形加热座6，加热座6内嵌入了八个相互呈中心对称加热釜25，加热釜25上方为弧型凹槽。加热座6在位于加热釜25上方处设有圆孔，圆孔与加热釜25构成烧瓶座5。同加热釜25的供热装置功率不同且独立设置，即每个加热釜25可以独立控制温度(如图4)。升降托盘14上方连接搅拌座板2，搅拌座板2下方设有八个下端连有搅拌桨8的搅拌轴4，搅拌桨8与搅拌轴4均位于相对应加热釜25的正上方。搅拌座板2上方设有八个搅拌驱动电机1。每个搅拌驱动电机1可独立调速，且每个搅拌驱动电机1连接驱动一根搅拌轴4，从而实现不同烧瓶9内有不同的搅拌速度。

如图4所示加热釜25上方及下方与加热座6衔接处设有隔热垫片26，以防止加热釜25之间温度干扰。

如图1图5所示，所述搅拌轴4紧挨搅拌座板2部分均套有冷凝管21，冷凝管21为螺旋装空心管体，管体内有冷却剂循环冷凝回流反应容器内所产生的蒸汽，防止反应溶剂和反应产物挥发，减少环境污染。

如图1图5所示，所述加热釜25上竖直放置有烧瓶9，烧瓶9底端嵌入烧瓶座5与加热釜25接触，实验时对应的搅拌桨8则处于烧瓶9之内，在升降台驱动电机20驱动与升降托盘14连接的搅拌座板2上下移动时，搅拌桨8可对烧瓶9中不同层面进行搅拌，使反应均匀。

如图1图5所示，所述过渡座板11与搅拌座板2之间还设置有烧瓶固定盘3，烧瓶固定盘3中心带有尺寸略大于升降丝母安装块17圆孔，这样就不会干扰升降机构的工作。烧瓶固定盘3外围设有与加热釜25位置对应的弧形卡口，其起到稳固烧瓶9的作用，且可以适用不同型号的烧瓶9。烧瓶固定盘3通过延伸件固定在加热座6上方，且烧瓶固定盘3本体与加热座6保持一定距离。

如图5图6所示平行聚合合成仪的优选实施例二，其结构与优选实施例一大体相同，不同之处在于所述搅拌座板2上方仅设有一个搅拌驱动电机1，同时搅拌座板2上设有八个分别与搅拌轴4连接的同步带轮22；搅拌驱动电机1与同步带轮22间由同步带24连接传动，为增大同步带24与同步带轮22的接触面积以防止打滑，同步带轮22之间还设置起压紧作用的同步张紧轮23。

实施时，加热座6内不限于嵌入八个加热釜25，但加热釜25数量不少于两个。烧瓶9、搅拌桨8、搅拌轴4等附属机构的设置数量与热釜25相应。

本发明实验开始时，升降丝母安装块17将搅拌座板2顶起，使搅拌桨8与加热座6间空出足够的空间，以便将烧瓶9装入烧瓶座5。烧瓶9安装完成后，搅拌驱动电机1驱动使搅拌座板2下降，搅拌桨8进入烧瓶9。开启搅拌驱动电机1，搅拌轴4带动搅拌浆9转动对试剂进行搅拌。在搅拌过程中，八个加热釜25可为试剂提供不同的温度环境。同时升降台驱动电机20也可驱动与升降托盘14连接的搅拌座板2上下移动，使搅拌桨8对烧瓶9中不同层面进行搅拌，使反应均匀。

Claims (9)

1.一种平行聚合合成仪，其特征在于：包括一带有过渡座板(11)和升降托盘(14)的升降机构，在过渡座板(11)上设有一环形加热座(6)，加热座(6)内嵌入了至少两个加热釜(25)，不同加热釜(25)的供热装置功率不同且独立设置；对应加热釜(25)上方的加热座(6)设有圆孔，圆孔与加热釜构成烧瓶座(5)；升降托盘(14)上方连接搅拌座板(2)，搅拌座板(2)下方设有与加热釜(25)数量相同的且下端连有搅拌桨(8)的搅拌轴(4)，搅拌桨(8)与搅拌轴(4)均位于相对应加热釜(25)的正上方；搅拌座板(2)上方设有与所述搅拌轴连接的搅拌驱动电机(1)。

2.如权利要求1所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述的升降机构包括一基座(7)、竖直固定于该基座(7)上的多个支柱(10)、设于该支柱(10)上端所述的过渡座板(11)、设于过渡座板下方中部的升降台驱动电机(20)、竖直设于该过渡座板上的两根导向杆(12)、设于该导向杆上端的带有中心孔的上轴承板(15)、活套于所述两根导向杆(12)上的升降丝母安装块(17)、设于上轴承板(15)和过渡座板(11)之间的一滚珠丝杆(16)、固定于升降丝母安装块(17)上的与滚珠丝杆配合传动的滚珠螺母(18)，所述滚珠丝杆(16)的下端通过一传动机构与所述的升降台驱动电机(20)连接，一中心导柱(13)穿过所述上轴承板(15)的中心孔，其下端与升降丝母安装块(17)连接、而其上端与所述的升降托盘(14)连接。

3.如权利要求2所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述搅拌座板(2)上方设有多台搅拌驱动电机(1)，一台搅拌驱动电机对应一所述的搅拌轴(4)连接。

4.如权利要求2所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述搅拌座板(2)上方设有一个搅拌驱动电机(1)，同时设有与搅拌轴(4)连接的同步带轮(22)；搅拌驱动电机(1)与同步带轮(22)间由同步带(24)连接，且在两个同步带轮(22)之间还设置同步张紧轮(23)。

5.如权利要求1所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述加热釜(25)上方及下方与加热座(6)衔接处设有隔热垫片(26)。

6.如权利要求1所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述搅拌轴(4)紧挨搅拌座板(2)的下部均套有冷凝管(21)。

7.如权利要求1所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述加热釜(25)上竖直放置有烧瓶(9)，所述的搅拌桨(8)处于烧瓶(9)之内。

8.如权利要求2所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述过渡座板(11)与搅拌座板(2)之间还设置有烧瓶固定盘(3)，烧瓶固定盘(3)中心带有尺寸大于升降丝母安装块(17)的圆孔，烧瓶固定盘(3)外围与加热釜(25)位置的对应处带有弧形卡口。

9.如权利要求1所述的平行聚合合成仪，其特征在于：所述加热座(6)上嵌入有八个所述加热釜(25)，所述加热釜(25)上方为弧型凹槽。

Images