CN109908807A - 一种纳米涂料及制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米涂料制备装置及方法，包括反应釜主体、搅拌桨，所述反应釜主体下侧方设置有支撑脚，所述反应釜主体下端侧壁上设置有为微纳米气泡发生器，所述反应釜主体底部凹槽内设置有气动敲击锤，所述反应釜主体底部设置有螺旋出料器，所述反应釜主体上方设置有上盖，所述上盖中央设置有减速箱，所述减速箱上方设置有电动机，所述减速箱下方设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设置有搅拌桨，所述搅拌桨上设置有梳齿，所述搅拌轴下端设置有温度感应器。有益效果在于：可以在恒温状态利用高压气泡破碎产生的力量和物理搅拌产生的漩涡将各种物质快速打散混合，提高了纳米涂料的质量和生产速度，在出料时可以最大限度的减少残留，提高生产效率。

Description

一种纳米涂料及制备装置及方法

技术领域

本发明涉及纳米涂料生产技术领域，特别是涉及一种纳米涂料制备装置及方法。

背景技术

由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使涂料获得新的功能。粒度进入纳米尺度，材料表面活性中心的增多可提高其化学催化和光催化的反应能力，在紫外线和氧气的作用下给予涂层自清洁能力；表面活性中心与成膜物质的官能团可发生次化学键结合，大大增加涂层的刚性和强度，从而改进涂层的耐划伤性；高表面能的纳米材料表面经过改性可以获得同时憎水和憎油的特性，用于内外墙涂料可以显著提高涂层的抗污性并可提高耐候性；某些粒径小于100nm的纳米材料，对X、Y射线具有吸收和散射作用，可提高涂层防辐射的能力，在内外墙涂料中可起到防氡气的作用；将纳米材料用在底漆中，可以增加底漆与基材的附着力，提高机械强度，且纳米级的颜料与底漆的强作用力及填充效果，有助于改进底漆一涂层的界面结合；纳米材料在面漆中可起到表面填充和光洁作用，提高面漆的光泽，减少阻力；纳米二氧化硅添加到外墙涂料中可提高涂料的耐擦洗性；纳米二氧化钛添加到建筑外墙涂料中，可将乳胶漆的耐候性提高到一个新的等级，同时还使乳胶漆的耐老化性能有很大的提高；纳米氧化锌添加到外墙涂料中，能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线以及杀菌防毒作用。以往生产高弹性纳米涂料的搅拌容器搅拌不均匀，导致涂料中各种物质不能快速的进行分散，使得搅拌时间非常长，影响纳米涂料的生产速度和质量。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种纳米涂料制备装置及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种纳米涂料制备装置及方法，包括反应釜主体、搅拌桨，所述反应釜主体下侧方设置有支撑脚，所述反应釜主体下端侧壁上设置有为微纳米气泡发生器，所述反应釜主体底部凹槽内设置有气动敲击锤，所述反应釜主体底部设置有螺旋出料器，所述反应釜主体上方设置有上盖，所述上盖中央设置有减速箱，所述减速箱上方设置有电动机，所述减速箱下方设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设置有搅拌桨，所述搅拌桨上设置有梳齿，所述搅拌轴下端设置有温度感应器，所述反应釜主体侧面上设置有控制箱、外视窗，所述外视窗上端旁边设置有自动泄压阀，所述自动泄压阀后端设置有过滤器，所述自动泄压阀上设置有压力检测器，所述减速箱一侧设置有加水管，所述减速箱另一侧设置有添加剂定量添加装置，所述添加剂定量添加装置旁边设置有加料管，所述反应釜主体外壁上端设置有吊装架，所述反应釜主体侧壁内腔内设置有加热管，所述加热管旁边设置有冷凝管，所述加热管端部设置有热管接头，所述冷凝管端部设置有冷管接头。

进一步的，所述微纳米气泡发生器通过螺钉固定在所述反应釜主体侧壁上，所述微纳米气泡发生器共有3-6个，所述微纳米气泡发生器与所述控制箱电连接。

进一步的，所述反应釜主体至少由两侧外壁，所述加热管和所述冷凝管交错盘绕在所述反应釜主体侧壁的空腔内，所述加热管和所述冷凝管分别与所述热管接头和所述冷管接头相连接。

进一步的，所述反应釜主体底部向内凹陷成锥形凸台，所述气动敲击锤通过螺钉固定在锥形凹槽外表面上，所述气动敲击锤与所述控制箱电连接。

进一步的，所述螺旋出料器通过螺钉固定在所述反应釜主体底部，所述螺旋出料器进料端正对所述反应釜主体最低端，所述螺旋出料器与所述控制箱电连接。

进一步的，所述搅拌轴上端通过联轴器与所述减速箱的转轴相连接，所述搅拌轴下端通过轴承座固定在所述反应釜主体底部中央，所述温度感应器镶嵌在所述搅拌轴下端的轴承座上，所述温度感应器与所述控制箱电连接。

进一步的，所述搅拌桨通过螺钉固定在所述搅拌轴上，所述搅拌桨拥有2-4个桨叶，所述搅拌桨采用空心钢管折弯焊接而成，所述梳齿交错焊接在搅拌桨内部空腔内，所述梳齿向外倾斜一定的角度。

进一步的，所述外视窗采用透明树脂制成，所述外视窗通过螺钉固定在所述反应釜主体侧壁上，所述外视窗下端与所述搅拌轴底部同高。

进一步的，所述自动泄压阀通过螺纹安装在所述反应釜主体侧壁上，所述过滤器通过管箍固定在所述自动泄压阀上，所述压力检测器通过管箍固定在所述自动泄压阀上，所述压力检测器为压力表。

进一步的，具体的制备方法为：

a、通过所述加水管向所述反应釜主体内注入一定量的水，通过所述控制箱控制所述电动机启动进行低速搅拌，同时向所述加热管内注入热水对所述反应釜主体进行加热；

b、按照配方比例从所述加料管管口依次向所述反应釜主体内加入湿润分散剂、纳米级硅基氧化物、NM-BaSO4、超细绢云母、成膜助剂，然后低速搅拌10-20min后进行高速搅拌；

c、透过所述外视窗观察溶液搅拌均匀后，重新进入低速搅拌，并按比例依次加入二氧化钛、滑石粉、轻钙，然后利用微纳米气泡发生器产生气泡充入溶液中使得二次添加的物质快速进行分散；

d、利用所述添加剂定量添加装置向所述反应釜主体内加入一定量的消泡剂，先低速再高速进行搅拌；

e、重新降低转速后按照比例依次加入增稠剂、改性丙烯酸乳液和流平剂，调节粘度；

f、从外部观察搅拌均匀后打开所述螺旋出料器将溶液放出，同时启动所述气动敲击锤敲击所述反应釜主体底部，避免涂料残留；

g、溶液排完后利用所述加水管重新添加水进行配置或进行清洗。

本发明的有益效果在于：可以在恒温状态利用高压气泡破碎产生的力量和物理搅拌产生的漩涡将各种物质快速打散混合，提高了纳米涂料的质量和生产速度，在出料时可以最大限度的减少残留，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明所述一种纳米涂料制备装置的主视结构简图；

图2是本发明所述一种纳米涂料制备装置的剖视结构简图；

图3是本发明所述一种纳米涂料制备装置的俯视结构简图；

图4是本发明所述一种纳米涂料制备装置的搅拌桨结构简图。

附图标记说明如下：

1、支撑脚；2、反应釜主体；3、控制箱；4、压力检测器；5、上盖；6、加水管；7、减速箱；8、电动机；9、添加剂定量添加装置；10、加料管；11、过滤器；12、自动泄压阀；13、吊装架；14、外视窗；15、微纳米气泡发生器；16、冷管接头；17、螺旋出料器；18、热管接头；19、气动敲击锤；20、加热管；21、冷凝管；22、搅拌桨；23、搅拌轴；24、梳齿；25、温度感应器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

如图1-图4所示，一种纳米涂料制备装置及方法，包括反应釜主体2、搅拌桨22，所述反应釜主体2下侧方设置有支撑脚1，所述反应釜主体2下端侧壁上设置有为微纳米气泡发生器15，所述反应釜主体2底部凹槽内设置有气动敲击锤19，所述反应釜主体2底部设置有螺旋出料器17，所述反应釜主体2上方设置有上盖5，所述上盖5中央设置有减速箱7，所述减速箱7上方设置有电动机8，所述减速箱7下方设置有搅拌轴23，所述搅拌轴23上设置有搅拌桨22，所述搅拌桨22上设置有梳齿24，所述搅拌轴23下端设置有温度感应器25，所述反应釜主体2侧面上设置有控制箱3、外视窗14，所述外视窗14上端旁边设置有自动泄压阀12，所述自动泄压阀12后端设置有过滤器11，所述自动泄压阀12上设置有压力检测器4，所述减速箱7一侧设置有加水管6，所述减速箱7另一侧设置有添加剂定量添加装置9，所述添加剂定量添加装置9旁边设置有加料管10，所述反应釜主体2外壁上端设置有吊装架13，所述反应釜主体2侧壁内腔内设置有加热管20，所述加热管20旁边设置有冷凝管21，所述加热管20端部设置有热管接头18，所述冷凝管21端部设置有冷管接头16。

本实施例中，所述微纳米气泡发生器15通过螺钉固定在所述反应釜主体2侧壁上，所述微纳米气泡发生器15共有3-6个，所述微纳米气泡发生器15与所述控制箱3电连接。

本实施例中，所述反应釜主体2至少由两侧外壁，所述加热管20和所述冷凝管21交错盘绕在所述反应釜主体2侧壁的空腔内，所述加热管20和所述冷凝管21分别与所述热管接头18和所述冷管接头16相连接。

本实施例中，所述反应釜主体2底部向内凹陷成锥形凸台，所述气动敲击锤19通过螺钉固定在锥形凹槽外表面上，所述气动敲击锤19与所述控制箱3电连接。

本实施例中，所述螺旋出料器17通过螺钉固定在所述反应釜主体2底部，所述螺旋出料器17进料端正对所述反应釜主体2最低端，所述螺旋出料器17与所述控制箱3电连接。

本实施例中，所述搅拌轴23上端通过联轴器与所述减速箱7的转轴相连接，所述搅拌轴23下端通过轴承座固定在所述反应釜主体2底部中央，所述温度感应器25镶嵌在所述搅拌轴23下端的轴承座上，所述温度感应器25与所述控制箱3电连接。

本实施例中，所述搅拌桨22通过螺钉固定在所述搅拌轴23上，所述搅拌桨22拥有2-4个桨叶，所述搅拌桨22采用空心钢管折弯焊接而成，所述梳齿24交错焊接在搅拌桨22内部空腔内，所述梳齿24向外倾斜一定的角度。

本实施例中，所述外视窗14采用透明树脂制成，所述外视窗14通过螺钉固定在所述反应釜主体2侧壁上，所述外视窗14下端与所述搅拌轴23底部同高。

本实施例中，所述自动泄压阀12通过螺纹安装在所述反应釜主体2侧壁上，所述过滤器11通过管箍固定在所述自动泄压阀12上，所述压力检测器4通过管箍固定在所述自动泄压阀12上，所述压力检测器4为压力表。

本实施例中，具体的制备方法为：

a、通过所述加水管6向所述反应釜主体2内注入一定量的水，通过所述控制箱3控制所述电动机8启动进行低速搅拌，同时向所述加热管20内注入热水对所述反应釜主体2进行加热；

b、按照配方比例从所述加料管10管口依次向所述反应釜主体2内加入湿润分散剂、纳米级硅基氧化物、NM-BaSO4、超细绢云母、成膜助剂，然后低速搅拌10-20min后进行高速搅拌；

c、透过所述外视窗14观察溶液搅拌均匀后，重新进入低速搅拌，并按比例依次加入二氧化钛、滑石粉、轻钙，然后利用微纳米气泡发生器15产生气泡充入溶液中使得二次添加的物质快速进行分散；

d、利用所述添加剂定量添加装置9向所述反应釜主体2内加入一定量的消泡剂，先低速再高速进行搅拌；

e、重新降低转速后按照比例依次加入增稠剂、改性丙烯酸乳液和流平剂，调节粘度；

f、从外部观察搅拌均匀后打开所述螺旋出料器17将溶液放出，同时启动所述气动敲击锤19敲击所述反应釜主体2底部，避免涂料残留；

g、溶液排完后利用所述加水管6重新添加水进行配置或进行清洗。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种纳米涂料制备装置，其特征在于：包括反应釜主体（2）、搅拌桨（22），所述反应釜主体（2）下侧方设置有支撑脚（1），所述反应釜主体（2）下端侧壁上设置有为微纳米气泡发生器（15），所述反应釜主体（2）底部凹槽内设置有气动敲击锤（19），所述反应釜主体（2）底部设置有螺旋出料器（17），所述反应釜主体（2）上方设置有上盖（5），所述上盖（5）中央设置有减速箱（7），所述减速箱（7）上方设置有电动机（8），所述减速箱（7）下方设置有搅拌轴（23），所述搅拌轴（23）上设置有搅拌桨（22），所述搅拌桨（22）上设置有梳齿（24），所述搅拌轴（23）下端设置有温度感应器（25），所述反应釜主体（2）侧面上设置有控制箱（3）、外视窗（14），所述外视窗（14）上端旁边设置有自动泄压阀（12），所述自动泄压阀（12）后端设置有过滤器（11），所述自动泄压阀（12）上设置有压力检测器（4），所述减速箱（7）一侧设置有加水管（6），所述减速箱（7）另一侧设置有添加剂定量添加装置（9），所述添加剂定量添加装置（9）旁边设置有加料管（10），所述反应釜主体（2）外壁上端设置有吊装架（13），所述反应釜主体（2）侧壁内腔内设置有加热管（20），所述加热管（20）旁边设置有冷凝管（21），所述加热管（20）端部设置有热管接头（18），所述冷凝管（21）端部设置有冷管接头（16）。

2.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述微纳米气泡发生器（15）通过螺钉固定在所述反应釜主体（2）侧壁上，所述微纳米气泡发生器（15）共有3-6个，所述微纳米气泡发生器（15）与所述控制箱（3）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述反应釜主体（2）至少由两侧外壁，所述加热管（20）和所述冷凝管（21）交错盘绕在所述反应釜主体（2）侧壁的空腔内，所述加热管（20）和所述冷凝管（21）分别与所述热管接头（18）和所述冷管接头（16）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述反应釜主体（2）底部向内凹陷成锥形凸台，所述气动敲击锤（19）通过螺钉固定在锥形凹槽外表面上，所述气动敲击锤（19）与所述控制箱（3）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述螺旋出料器（17）通过螺钉固定在所述反应釜主体（2）底部，所述螺旋出料器（17）进料端正对所述反应釜主体（2）最低端，所述螺旋出料器（17）与所述控制箱（3）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述搅拌轴（23）上端通过联轴器与所述减速箱（7）的转轴相连接，所述搅拌轴（23）下端通过轴承座固定在所述反应釜主体（2）底部中央，所述温度感应器（25）镶嵌在所述搅拌轴（23）下端的轴承座上，所述温度感应器（25）与所述控制箱（3）电连接。

7.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述搅拌桨（22）通过螺钉固定在所述搅拌轴（23）上，所述搅拌桨（22）拥有2-4个桨叶，所述搅拌桨（22）采用空心钢管折弯焊接而成，所述梳齿（24）交错焊接在搅拌桨（22）内部空腔内，所述梳齿（24）向外倾斜一定的角度。

8.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述外视窗（14）采用透明树脂制成，所述外视窗（14）通过螺钉固定在所述反应釜主体（2）侧壁上，所述外视窗（14）下端与所述搅拌轴（23）底部同高。

9.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：所述自动泄压阀（12）通过螺纹安装在所述反应釜主体（2）侧壁上，所述过滤器（11）通过管箍固定在所述自动泄压阀（12）上，所述压力检测器（4）通过管箍固定在所述自动泄压阀（12）上，所述压力检测器（4）为压力表。

10.根据权利要求1所述的一种纳米涂料制备装置，其特征在于：具体的制备方法为：

a、通过所述加水管（6）向所述反应釜主体（2）内注入一定量的水，通过所述控制箱（3）控制所述电动机（8）启动进行低速搅拌，同时向所述加热管（20）内注入热水对所述反应釜主体（2）进行加热；

b、按照配方比例从所述加料管（10）管口依次向所述反应釜主体（2）内加入湿润分散剂、纳米级硅基氧化物、NM-BaSO4、超细绢云母、成膜助剂，然后低速搅拌10-20min后进行高速搅拌；

c、透过所述外视窗（14）观察溶液搅拌均匀后，重新进入低速搅拌，并按比例依次加入二氧化钛、滑石粉、轻钙，然后利用微纳米气泡发生器（15）产生气泡充入溶液中使得二次添加的物质快速进行分散；

d、利用所述添加剂定量添加装置（9）向所述反应釜主体（2）内加入一定量的消泡剂，先低速再高速进行搅拌；

e、重新降低转速后按照比例依次加入增稠剂、改性丙烯酸乳液和流平剂，调节粘度；

f、从外部观察搅拌均匀后打开所述螺旋出料器（17）将溶液放出，同时启动所述气动敲击锤（19）敲击所述反应釜主体（2）底部，避免涂料残留；

g、溶液排完后利用所述加水管（6）重新添加水进行配置或进行清洗。