CN112169743B - 无机有机复合材料制备系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及通过物理化学方法实现复合材料制备的技术，公开了一种无机有机复合材料制备系统。系统包括中速改性反应釜和温度控制设备；温度控制设备包括导热油储存罐及导热油循环系统，中速改性反应釜侧壁内部设有导热油层，导热油层形成用于热油循环的腔体，热油通过导热油循环系统在导热油储存罐和导热油层之间循环，通过调节热油温度对中速改性反应釜进行温度控制，以便中速改性反应釜通过搅拌混合及自摩擦、导热油渐进的加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆层，精确的实现改性反应釜内物料温度控制，进而提高物料生产效率和质量。

Description

无机有机复合材料制备系统

技术领域

本发明实施例涉及复合材料通过物理化学方法实现的的制备技术领域，特别涉及一种无机有机复合材料制备系统。

背景技术

相关通过物理化学方法实现的无机有机复合材料现有制备工艺中，生产线的温度控制直接影响制备效率和成品质量，如在改性环节，若不能对温度进行精确的控制，则无法实现物理的有效改性，相关资料记载，目前仅能实现直径1500目以上的较大粉体的改性需求，对于微纳米超细无机粉体存在的易团聚、无机有机物相融性差的问题，一直困扰本领域技术人员，至今仍无有效解决办法，严重影响制备出的无机有机复合材料的质量和效率。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种无机有机复合材料制备系统，解决了无机有机复合材料生产线的温度控制困难，致使微纳米超细无机粉体存在的易团聚、无机有机物相融性差的问题，使得无机有机复合材料的制备质量显著提高。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无机有机复合材料制备系统，所述系统包括中速改性反应釜和温度控制设备；所述温度控制设备包括导热油储存罐及导热油循环系统，所述中速改性反应釜侧壁内部设有导热油层，所述导热油层形成用于热油循环的腔体，热油通过所述导热油循环系统在所述导热油储存罐和所述导热油层之间循环，通过调节热油温度对所述中速改性反应釜进行温度控制，以便所述中速改性反应釜通过搅拌混合及自摩擦、导热油渐进的加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆层。

进一步可选的，所述中速改性反应釜和所述导热油储存罐分别设有过滤排气泄压阀。

进一步可选的，所述导热油储存罐罐体采用多层结构，从内到外依次包括第一内胆、水循环层、第一隔热层以及第一表面层；和/或，中速改性反应釜釜体容腔采用多层结构，从内到外依次包括第二内胆、导热油层、第二隔热层，以及第二表面层。

进一步可选的，所述导热油循环系统包括连接所述热油储存罐和所述导热油层的输油管，所述输油管为钢管，并采用二氧化硅进行包覆。

进一步可选的，所述温度控制设备包括第一测温组件，所述第一测温组件包括分别设置在所述中速改性反应釜上、中、下不同位置的3个电热偶，以及设置在所述中速改性反应釜顶部的红外线测温仪。

进一步可选的，还包括冷却水循环控制系统，所述冷却水循环控制系统包括蓄水池和第一冷却水循环分支，所述第一冷却水循环分支与所述水循环层形成水冷循环。

进一步可选的，所述冷却水循环控制系统还包括第二冷却水循环分支，为各个设备的轴承提供水循环冷却

进一步可选的，还包括高速改性反应釜和搅拌捏合罐；

所述高速改性反应釜，所述中速改性反应釜送出的混合物中加入引发剂后，在高速旋转及折流转向的条件下，使无机粉体经摩擦撞击自然升温至50-120℃，在此条件下聚合物单体在引发剂的作用下发生聚合反应，得到表面与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体；

所述搅拌捏合罐，从高速改性反应釜送出的粉体放入搅拌捏合罐内，向所述高速改性反应釜反应后的有机化粉体中加入链接剂，与有机化粉体进行缠绕链接；

所述温度控制设备包括第二测温组件，所述第二测温组件包括分别设置在所述高速改性反应釜上、中、下不同位置的3个电热偶，以及设置在所述高速改性反应釜顶部的红外线测温仪。

进一步可选的，还包括控制台，所述控制台分别与所述中速改性反应釜、高速改性反应釜和搅拌捏合罐连接；

所述中速改性反应釜，设有第一进料口、第一出料口、第一搅拌组件和第一泄压组件，所述第一搅拌组件包括第一搅拌结构和第一固定结构，所述第一搅拌结构由所述第一固定结构固定在所述中速改性反应釜的底部，单体和无机粉体混合原料经由所述第一进料口进入所述中速改性反应釜，接收所述控制台的启动信号，所述第一搅拌结构按照第一设定速度进行旋转，经混合及自摩擦、导热油渐进式加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆结构，获得第一无机混合原料。

进一步可选的，所述高速改性反应釜包括折流板、第二进料口、第二出料口、第二搅拌组件和第二泄压组件，所述第二搅拌组件包括第二搅拌结构和第二固定结构，所述第二搅拌结构由所述第二固定结构固定在所述高速改性反应釜的底部，所述第二进料口与所述第一出料口连接，所述第一无机混合原料经由所述第一出料口和所述第二进料口进入所述高速改性反应釜，接收所述控制台的启动信号，所述第二搅拌结构按照第二设定速度进行旋转，伴以折流转向，以使所述无机粉体经摩擦撞击自然升温至50-120℃，在此条件下聚合物单体在引发剂的作用下发生聚合反应，得到与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体。

进一步可选的，所述搅拌捏合罐，包括第三进料口、有机进料口和第三搅拌组件，所述第三搅拌组件包括第三搅拌结构和第三固定结构，所述第三搅拌结构通过所述第三固定结构固定在所述搅拌捏合罐的侧壁上，所述第三进料口与所述第二出料口相接，所述表面覆盖有聚合物的无机粉体经由所述第三进料口进入所述搅拌捏合罐，链接剂经由所述有机进料口进入所述搅拌捏合罐，接收所述控制台的启动信号，从高速改性反应釜送出的粉体放入搅拌捏合罐内，所述第三搅拌结构按照第三设定速度旋转，以使所述链接剂与有机化粉体进行缠绕链接，获得无机有机复合材料。

进一步可选的，还包括第一冷却装置，所述搅拌捏合罐设有第三出料口，所述冷却水循环控制系统还包括第三冷却水循环分支；

所述第一冷却装置，设有第四进料口和第四出料口，所述无机有机复合材料经由所述第三出料口和所述第四进料口进入所述第一冷却装置，所述第一冷却装置对所述无机有机复合材料进行表面冷却；

所述第一冷却装置包括：第一进料组件、旋流冷却罐和第一冷却水套，所述第一冷却水套套装在所述旋流冷却罐外表面，所述旋流冷却罐顶部设有出口；

所述进料组件包括第一输送管道，所述第一输送管道和所述旋流冷却罐的侧方入口相接，无机有机复合材料经由所述第一输送管道和所述旋流冷却罐的侧方入口高速进入所述旋流冷却罐内部，并沿所述旋流冷却罐内壁按照螺旋路径下滑

所述第三冷却水循环分支与所述第一冷却水套进行水循环，为所述第一冷却装置提供水循环冷却。

进一步可选的，还包括第二冷却装置，所述冷却水循环控制系统还包括第四冷却水循环分支；

所述第二冷却装置，设有第五进料口和第五出料口，所述无机有机复合材料经由所述第四出料口和所述第五进料口进入所述第二冷却装置，所述第二冷却装置对所述无机有机复合材料进行表面冷却；

所述第二冷却装置包括：第二进料组件、横置的筒状冷却输送管道和第三冷却水套，所述第三冷却水套套装在所述冷却输送管道外表面；

所述第四冷却水循环分支与所述第三冷却水套进行水循环，为所述第二冷却装置提供水循环冷却。

进一步可选的，所述冷却水循环控制系统还包括第五冷却水循环分支，所述第一进料组件还包括第二冷却水套，所述第二冷却水套套装在所述第一输送管道外表面，第五冷却水循环分支与所述第二冷却水套形成冷却水循环。

进一步可选的，在所述搅拌捏合罐和所述第一冷却装置之间还设有切料输送结构，所述冷却水循环控制系统还包括第六冷却水循环分支；

所述切料输送结构，设有水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件，所述水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件包括切料装置，物料由所述切料装置切割成小颗粒，所述切料装置内设有雾化冷却水结构，所述雾化冷却水结构制造冷水雾对物料颗粒进行冷却，所述第六冷却水循环分支用于为所述雾化冷却水结构提供雾化用水。

所述水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件还包括第六进料口和第六出料口，所述第六进料口和所述第三出料口相接，所述第六出料口和所述第四进料口相接，所述无机有机复合材料经由所述第六进料口和所述第三出料口进入所述切料输送结构，切削后的所述无机有机复合材料经由所述第六出料口和所述第四进料口送人所述第一冷却装置。

进一步可选的，所述旋流冷却罐由冲孔板材制造，所述冷却釜外表面和所述第一冷却水套之间留有通风间隙。

进一步可选的，所述第一输送管道由冲孔板材制造，所述第一输送管道外表面和所述第二冷却水套之间留有通风间隙。

进一步可选的，所述第一冷却水套内设有第一螺旋形隔板，所述第一螺旋形隔板将所述冷却水套内部隔成螺旋形水道。进一步可选的，所述第二冷却水套内设有第二螺旋形隔板，所述第二螺旋形隔板将所述第二冷却水套内部隔成螺旋形水路。

进一步可选的，所述第一冷却水套内设有上环形隔板、下环形隔板和多个第一条形隔板，所述上环形隔板设有一个进水口和一个出水口，所述第一条形隔板交错固定在所述上环形隔板和所述下环形隔板上，所述第一条形隔板将所述第一冷却水套内部隔成犬牙交错形水道。

进一步可选的，所述第二冷却水套两端内部分别设有第一环形隔板和第二环形隔板，所述第一环形隔板和所述第二环形隔板之间设有多个第二条形隔板，所述第一环形隔板或所述第二环形隔板上设有一个进水口和一个出水口，所述第二条形隔板交错固定在所述第一环形隔板和所述第二环形隔板上，所述第二条形隔板将所述第二冷却水套内部隔成犬牙交错形水道。

本发明实施例提供的无机有机复合材料制备系统，相对于现有技术而言，包括中速改性反应釜和温度控制设备；温度控制设备包括导热油储存罐及导热油循环系统，中速改性反应釜侧壁内部设有导热油层，导热油层形成用于热油循环的腔体，热油通过导热油循环系统在导热油储存罐和导热油层之间循环，通过调节热油温度对中速改性反应釜进行温度控制，以便中速改性反应釜通过搅拌混合及自摩擦、导热油渐进的加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆层，精确的实现改性反应釜内物料温度控制，进而提高物料生产效率和质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明无机有机复合材料制备系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中中速改性反应釜结构示意图；

图3为本发明实施例中切料装置和第一冷却装置安装结构示意图；

图4为本发明实施例中第一冷却装置剖视结构示意图；

图5为本发明实施例中一种冷却水道结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供一种无机有机复合材料制备系统，包括中速改性反应釜1和温度控制设备（图中未示出）；温度控制设备包括导热油储存罐及导热油循环系统，如图2所示，中速改性反应釜1侧壁内部设有导热油层，导热油层形成用于热油循环的腔体，热油通过导热油循环系统在导热油储存罐和导热油层之间循环，通过调节热油温度对中速改性反应釜1进行温度控制，以便中速改性反应釜1通过搅拌混合及自摩擦、导热油渐进的加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆层。

本实施方式提供的无机有机复合材料制备系统，相对于现有技术而言，采用导热油对改性反应釜进行温度控制，实现改性反应釜内物料温度的精确控制，进而提高物料生产效率和质量。

实施例2

作为上述实施例的改进，本发明实施例提供另一种无机有机复合材料制备系统，基于上述实施例1的全部技术特征基础上，还包括以下技术手段：

为了调整改性反应釜内压强过大，对罐体造成损害，或影响反应釜内物料反应，中速改性反应釜和导热油储存罐分别设有过滤排气泄压阀。

一些可选实施例中，导热油储存罐罐体采用多层结构，从内到外依次包括第一内胆、水循环层、第一隔热层以及第一表面层，其中第一内胆形成导热油容置腔，水循环层和外部水循环系统形成水冷循环，第一隔热层用于保持导热油储存罐内的温度。

一些可选实施例中，中速改性反应釜釜体容腔采用多层结构，从内到外依次包括第二内胆、导热油层、第二隔热层，以及第二表面层，其中第二内胆形成物料反应容置腔，第二隔热层用于保持导热油储存罐内的温度。

一些可选实施例中，导热油循环系统包括连接热油储存罐和导热油层的输油管，输油管为钢管，并采用二氧化硅进行包覆。

一些可选实施例中，温度控制设备包括第一测温组件，第一测温组件包括分别设置在中速改性反应釜上、中、下不同位置的3个电热偶，以及设置在中速改性反应釜顶部的红外线测温仪。

一些可选实施例中，还包括冷却水循环控制系统，冷却水循环控制系统包括蓄水池和第一冷却水循环分支，第一冷却水循环分支与水循环层形成水冷循环。

一些可选实施例中，冷却水循环控制系统还包括第二冷却水循环分支，为各个设备的轴承提供水循环冷却

一些可选实施例中，还包括高速改性反应釜2和搅拌捏合罐3；

高速改性反应釜2，中速改性反应釜1送出的混合物中加入引发剂后，在高速旋转及折流转向的条件下，使无机粉体经摩擦撞击自然升温至50-120℃，在此条件下聚合物单体在引发剂的作用下发生聚合反应，得到表面与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体；

搅拌捏合罐3，从高速改性反应釜2送出的粉体放入搅拌捏合罐3内，向高速改性反应釜2反应后的有机化粉体中加入链接剂，与有机化粉体进行缠绕链接；

温度控制设备包括第二测温组件，第二测温组件包括分别设置在高速改性反应釜2上、中、下不同位置的3个电热偶（图中未示出），以及设置在高速改性反应釜2顶部的红外线测温仪（图中未示出）。

一些可选实施例中，还包括控制台（图中未示出），控制台分别与中速改性反应釜1、高速改性反应釜2和搅拌捏合罐3连接；

中速改性反应釜1，设有第一进料口、第一出料口、第一搅拌组件和第一泄压组件，第一搅拌组件包括第一搅拌结构和第一固定结构，第一搅拌结构由第一固定结构固定在中速改性反应釜1的底部，单体和无机粉体混合原料经由第一进料口进入中速改性反应釜1，接收控制台的启动信号，第一搅拌结构按照第一设定速度进行旋转，经混合及自摩擦、导热油渐进式加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆结构，获得第一无机混合原料。

一些可选实施例中，高速改性反应釜2包括折流板、第二进料口、第二出料口、第二搅拌组件和第二泄压组件，第二搅拌组件包括第二搅拌结构和第二固定结构，第二搅拌结构由第二固定结构固定在高速改性反应釜2的底部，第二进料口与第一出料口连接，第一无机混合原料经由第一出料口和第二进料口进入高速改性反应釜2，接收控制台的启动信号，第二搅拌结构按照第二设定速度进行旋转，伴以折流转向，以使无机粉体经摩擦撞击自然升温至50-120℃，在此条件下聚合物单体在引发剂的作用下发生聚合反应，得到与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体。

一些可选实施例中，搅拌捏合罐3，包括第三进料口、有机进料口和第三搅拌组件，第三搅拌组件包括第三搅拌结构和第三固定结构，第三搅拌结构通过第三固定结构固定在搅拌捏合罐3的侧壁上，第三进料口与第二出料口相接，表面覆盖有聚合物的无机粉体经由第三进料口进入搅拌捏合罐3，链接剂经由有机进料口进入搅拌捏合罐3，接收控制台的启动信号，从高速改性反应釜2送出的粉体放入搅拌捏合罐3内，第三搅拌结构按照第三设定速度旋转，以使链接剂与有机化粉体进行缠绕链接，获得无机有机复合材料。

一些可选实施例中，如图3所示，上述系统还包括第一冷却装置4，搅拌捏合罐3设有第三出料口，冷却水循环控制系统还包括第三冷却水循环分支；

第一冷却装置4，设有第四进料口和第四出料口，无机有机复合材料经由第三出料口和第四进料口进入第一冷却装置4，第一冷却装置4对无机有机复合材料进行表面冷却，以防止从搅拌捏合罐3出来的无机有机复合材料颗粒因结晶而粘连在一起；

第一冷却装置4包括：第一进料组件、旋流冷却罐和第一冷却水套，如图4所示，第一冷却水套套装在旋流冷却罐外表面，旋流冷却罐顶部设有出口；

第一进料组件包括第一输送管道，第一输送管道和旋流冷却罐的侧方入口相接，无机有机复合材料经由第一输送管道和旋流冷却罐的侧方入口高速进入旋流冷却罐内部，并沿旋流冷却罐内壁按照螺旋路径下滑

第三冷却水循环分支与第一冷却水套进行水循环，为第一冷却装置4提供水循环冷却。

一些可选实施例中，还包括第二冷却装置5，冷却水循环控制系统还包括第四冷却水循环分支；

第二冷却装置5，设有第五进料口和第五出料口，无机有机复合材料在表面温度降到一定值以后，经由第四出料口和第五进料口进入第二冷却装置5，第二冷却装置5对无机有机复合材料进行深度冷却，以使无机有机复合材料颗粒内部达到充分冷却；

第二冷却装置5包括：第二进料组件、横置的筒状冷却输送管道和第三冷却水套，第三冷却水套套装在冷却输送管道外表面；

第四冷却水循环分支与第三冷却水套进行水循环，为第二冷却装置5提供水循环冷却。

一些可选实施例中，冷却水循环控制系统还包括第五冷却水循环分支，第一进料组件还包括第二冷却水套，第二冷却水套套装在第一输送管道外表面，第五冷却水循环分支与第二冷却水套形成冷却水循环。

无机有机复合材料颗粒从第二冷却装置5输出后，依次经过物料筛分装置7、储存罐8和物料分装罐9。

一些可选实施例中，在搅拌捏合罐3和第一冷却装置4之间还设有切料输送结构6，冷却水循环控制系统还包括第六冷却水循环分支；

切料输送结构6，设有水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件，水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件包括切料装置，图3示出了切料装置和第一冷却装置4的安装结构，物料由切料装置切割成小颗粒，切料装置内设有雾化冷却水结构，雾化冷却水结构制造冷水雾对物料颗粒进行冷却，第六冷却水循环分支用于为雾化冷却水结构提供雾化用水。

水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件还包括第六进料口和第六出料口，第六进料口和第三出料口相接，第六出料口和第四进料口相接，无机有机复合材料经由第六进料口和第三出料口进入切料输送结构6，切削后的无机有机复合材料经由第六出料口和第四进料口送人第一冷却装置4。

一些可选实施例中，水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件还包括透平式鼓风机和间接式水冷输送管道；

透平式鼓风机高速喷出强力压缩空气，致使切料装置上方容器内的空气为负压，形成向下的气流，带动物料进入第一输送管道，第一输送管道采用双层冷却水套结构，物料在第一输送管道末端经泄压后，进入旋流冷却罐。

一些可选实施例中，旋流冷却罐外为水淋式降温，内为风冷式降温，和/或，间接式水冷输送管道外为双层水冷降温结构，内为风冷式降温。

如图5所示，一些可选实施例中，旋流冷却罐为内设有第一螺旋体结构，和/或，间接式水冷输送管道内设有第二螺旋体结构。

一些可选实施例中，第一螺旋体为冲孔板式螺旋体结构，和/或，第二螺旋体为冲孔板式螺旋体结构。

一些可选实施例中，切料装置内设有至少1个切削刮板，至少1个切削刮板紧密贴合固定在切料装置的进料口处，切削刮板用于将物料刮成小颗粒。

一些可选实施例中，切削刮板为长方形刮板，带3-4个内卡槽。

一些可选实施例中，切削刮板高100-120毫米，宽160-300毫米。

一些可选实施例中，间接式水冷输送管道内径1000-1200毫米。

一些可选实施例中，第二螺旋体的尺寸为150-180毫米。

实施例3

为便于读者理解，下面提供一具体实施例本发明的实施方式涉及的一种无机有机复合材料制备系统。其结构如图5所示，具体包括：依次连接的中速改性反应釜1、高速改性反应釜2和搅拌捏合罐3、温度控制设备(图中未示出)；

所述中速改性反应釜1，通过搅拌混合及自摩擦、导热油渐进式加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆结构；

所述高速改性反应釜2，所述中速改性反应釜1送出的混合物中加入引发剂后，在高速旋转及折流转向的条件下，使无机粉体经摩擦撞击自然升温至50-120℃，在此条件下聚合物单体在引发剂的作用下发生聚合反应，得到表面与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体；

所述搅拌捏合罐3，从高速改性反应釜2送出的粉体放入搅拌捏合罐3内，向所述高速改性反应釜2反应后的有机化粉体中加入链接剂，与有机化粉体进行缠绕链接。

温度控制设备，包括导热油储存罐及导热油循环系统，中速改性反应釜1侧壁内部设有导热油层，导热油层形成用于热油循环的腔体，热油通过导热油循环系统在导热油储存罐和导热油层之间循环，通过调节热油温度对中速改性反应釜1进行温度控制，以便中速改性反应釜1通过搅拌混合及自摩擦、导热油渐进的加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆层。

为了便于对系统进行控制，还包括控制台，所述控制台分别与所述中速改性反应釜1、高速改性反应釜2和搅拌捏合罐3、温度控制设备连接；

进一步可选的，所述旋流冷却罐由冲孔板材制造，所述冷却釜外表面和所述第一冷却水套之间留有通风间隙。由冲孔板材制造的旋流冷却罐在水冷的同时，还提供风冷，进一步有效的提高了冷却效率和效果。

进一步可选的，所述第一输送管道由冲孔板材制造，所述第一输送管道外表面和所述第二冷却水套之间留有通风间隙。由冲孔板材制造的第一输送管道在水冷的同时，还提供风冷，进一步有效的提高了冷却效率和效果。

进一步可选的，所述第一冷却水套内设有第一螺旋形隔板，所述第一螺旋形隔板将所述冷却水套内部隔成螺旋形水道。

进一步可选的，所述第二冷却水套内设有第二螺旋形隔板，所述第二螺旋形隔板将所述第二冷却水套内部隔成螺旋形水路。

进一步可选的，所述第一冷却水套内设有上环形隔板、下环形隔板和多个第一条形隔板，所述上环形隔板设有一个进水口和一个出水口，所述第一条形隔板交错固定在所述上环形隔板和所述下环形隔板上，所述第一条形隔板将所述第一冷却水套内部隔成犬牙交错形水道。

进一步可选的，所述第二冷却水套两端内部分别设有第一环形隔板和第二环形隔板，所述第一环形隔板和所述第二环形隔板之间设有多个第二条形隔板，所述第一环形隔板或所述第二环形隔板上设有一个进水口和一个出水口，所述第二条形隔板交错固定在所述第一环形隔板和所述第二环形隔板上，所述第二条形隔板将所述第二冷却水套内部隔成犬牙交错形水道。

一些可选实施例中，第一输送管道与旋流冷却罐相接的一端设有泄压段，泄压段由冲孔板材制造，为了灵活的适应各种不同功率的鼓风机，为了避免因大功率鼓风机提供过大风速，造成的物料颗粒对冷却釜本体内壁造成的撞击，可以通过设置泄压段来减缓物料颗粒进入冷却釜本体时的速度。

一些可选实施例中，泄压段设有遮挡部件，遮挡部件用于调节泄压段的大小，以灵活控制物料进入旋流冷却罐时的速度。

本发明实施例中的用于无机有机复合材料制备的冷却设备，进料组件设有冷却水套，在无机有机复合材料进入旋流冷却罐前，完成部分冷却功能，降低材料颗粒表面温度，无机有机复合材料在旋流冷却罐内壁充分散开，并且使无机有机复合材料在进行水冷的同时，还进行通风冷却，多重冷却使得无机有机复合物料的表面得到充分冷却，进一步有效避免材料颗粒因结晶而粘连，速度快、效果好，进而提高产品质量，以便能够得到高质量的无机有机复合材料，并且该冷却装置结构简单、占地较小、成本低廉，有效提高物料制备质量的同时，还能大大降低设备、场地成本。

本发明实施例提供的系统，先在中速改性反应釜加入单体在无机粒子表面分散包覆，然后再在高速改性反应釜加入引发剂进行聚合反应，得到表面与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体，最后在搅拌捏合罐中向无机粉体中加入链接剂与有机化粉体进行缠绕链接，进而制备得到一些可选发明的无机有机复合材料，经反复试验已证实，由该无机有机复合材料制备得到的膜的拉伸强度和断裂强度相对于现有技术有了大幅的提高。对此提高的原理目前并没有充分的研究，可能是由于采用一些可选发明的方法使得无机粒子与其表面的聚合物层之间的结合力更好。

具体的，通过中速改性反应釜、高速改性反应釜和搅拌捏合罐的相互配合，有效解决无机粉体团聚效应，能够实现微纳米超细无机粉体的分散、相融，进而形成均相体系，由无机粉体经原位聚合化学反应形成有机化的粉体，实现无机粉体有机化，使无机粉体含量大幅增加，成本降低，提升制备材料的物理性能，导热性、阻燃性、弹性、韧性等，如拉伸强度、断裂伸长率等，且该系统工艺简单，有效降低生产成本，并且由该无机有机复合材料制成的膜产品具有良好的环保性能，本发明实施例提供的无机有机复合材料制备系统可以实现200纳米以上所有直径粉体被充分分散成原生态粉体；

一些可选领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现一些可选发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离一些可选发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述系统包括中速改性反应釜和温度控制设备；所述温度控制设备包括导热油储存罐及导热油循环系统，所述中速改性反应釜侧壁内部设有导热油层，所述导热油层形成用于热油循环的腔体，热油通过所述导热油循环系统在所述导热油储存罐和所述导热油层之间循环，通过调节热油温度对所述中速改性反应釜进行温度控制，以便所述中速改性反应釜通过搅拌混合及自摩擦、导热油渐进的加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆层；

所述中速改性反应釜设有第一进料口、第一出料口；

还包括高速改性反应釜、搅拌捏合罐和第一冷却装置；

所述高速改性反应釜包括第二进料口、第二出料口，所述搅拌捏合罐，包括第三进料口、有机进料口，所述搅拌捏合罐设有第三出料口，所述第一冷却装置设有第四进料口；

所述第二进料口与所述第一出料口连接，所述中速改性反应釜内的第一无机混合原料经由所述第一出料口和所述第二进料口进入所述高速改性反应釜，所述第三进料口与所述第二出料口相接，所述高速改性反应釜内表面覆盖有聚合物的无机粉体经由所述第三进料口进入所述搅拌捏合罐，所述搅拌捏合罐内的所述无机有机复合材料经由所述第三出料口和所述第四进料口进入所述第一冷却装置，所述第一冷却装置对所述无机有机复合材料进行表面冷却；

所述第一冷却装置包括：第一进料组件、旋流冷却罐和第一冷却水套，所述第一冷却水套套装在所述旋流冷却罐外表面，所述旋流冷却罐顶部设有出口；

所述进料组件包括第一输送管道，所述第一输送管道和所述旋流冷却罐的侧方入口相接，无机有机复合材料经由所述第一输送管道和所述旋流冷却罐的侧方入口高速进入所述旋流冷却罐内部，并沿所述旋流冷却罐内壁按照螺旋路径下滑；

还包括控制台，所述控制台分别与所述中速改性反应釜、高速改性反应釜和搅拌捏合罐连接；

所述中速改性反应釜，设有第一搅拌组件和第一泄压组件，所述第一搅拌组件包括第一搅拌结构和第一固定结构，所述第一搅拌结构由所述第一固定结构固定在所述中速改性反应釜的底部，单体和无机粉体混合原料经由所述第一进料口进入所述中速改性反应釜，接收所述控制台的启动信号，所述第一搅拌结构按照第一设定速度进行旋转，经混合及自摩擦、导热油渐进式加温方式，使高分子聚合物的单体附着在无机粉体的外表面形成包覆结构，获得第一无机混合原料；

所述高速改性反应釜包括折流板、第二搅拌组件和第二泄压组件，所述第二搅拌组件包括第二搅拌结构和第二固定结构，所述第二搅拌结构由所述第二固定结构固定在所述高速改性反应釜的底部，接收所述控制台的启动信号，所述第二搅拌结构按照第二设定速度进行旋转，伴以折流转向，以使所述无机粉体经摩擦撞击自然升温至50-120℃，在此条件下聚合物单体在引发剂的作用下发生聚合反应，得到与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体；

所述搅拌捏合罐，包括第三搅拌组件，所述第三搅拌组件包括第三搅拌结构和第三固定结构，所述第三搅拌结构通过所述第三固定结构固定在所述搅拌捏合罐的侧壁上，链接剂经由所述有机进料口进入所述搅拌捏合罐，接收所述控制台的启动信号，从高速改性反应釜送出的粉体放入搅拌捏合罐内，所述第三搅拌结构按照第三设定速度旋转，以使所述链接剂与有机化粉体进行缠绕链接，获得无机有机复合材料。

2.根据权利要求1所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述中速改性反应釜和所述导热油储存罐分别设有过滤排气泄压阀。

3.根据权利要求1所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述导热油储存罐罐体采用多层结构，从内到外依次包括第一内胆、水循环层、第一隔热层以及第一表面层；和/或，中速改性反应釜釜体容腔采用多层结构，从内到外依次包括第二内胆、导热油层、第二隔热层，以及第二表面层。

4.根据权利要求1所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述导热油循环系统包括连接所述热油储存罐和所述导热油层的输油管，所述输油管为钢管，并采用二氧化硅进行包覆。

5.根据权利要求1所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述温度控制设备包括第一测温组件，所述第一测温组件包括分别设置在所述中速改性反应釜上、中、下不同位置的3个电热偶，以及设置在所述中速改性反应釜顶部的红外线测温仪。

6.根据权利要求3所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，还包括冷却水循环控制系统，所述冷却水循环控制系统包括蓄水池和第一冷却水循环分支，所述第一冷却水循环分支与所述水循环层形成水冷循环。

7.根据权利要求6所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述冷却水循环控制系统还包括第二冷却水循环分支，为各个设备的轴承提供水循环冷却。

8.根据权利要求6或7所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，

所述高速改性反应釜，所述中速改性反应釜送出的混合物中加入引发剂后，在高速旋转及折流转向的条件下，使无机粉体经摩擦撞击自然升温至50-120℃，在此条件下聚合物单体在引发剂的作用下发生聚合反应，得到表面与高分子聚合物单体发生反应形成有机化的粉体；

所述搅拌捏合罐，从高速改性反应釜送出的粉体放入搅拌捏合罐内，向所述高速改性反应釜反应后的有机化粉体中加入链接剂，与有机化粉体进行缠绕链接；

所述温度控制设备包括第二测温组件，所述第二测温组件包括分别设置在所述高速改性反应釜上、中、下不同位置的3个电热偶，以及设置在所述高速改性反应釜顶部的红外线测温仪。

9.根据权利要求8所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述冷却水循环控制系统还包括第三冷却水循环分支；

所述第三冷却水循环分支与所述第一冷却水套进行水循环，为所述第一冷却装置提供水循环冷却。

10.根据权利要求9所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，还包括第二冷却装置，所述第一冷却装置设有第四出料口，所述冷却水循环控制系统还包括第四冷却水循环分支；

所述第二冷却装置，设有第五进料口和第五出料口，所述无机有机复合材料经由所述第四出料口和所述第五进料口进入所述第二冷却装置，所述第二冷却装置对所述无机有机复合材料进行表面冷却；

所述第二冷却装置包括：第二进料组件、横置的筒状冷却输送管道和第三冷却水套，所述第三冷却水套套装在所述横置的筒状冷却输送管道外表面；

所述第四冷却水循环分支与所述第三冷却水套进行水循环，为所述第二冷却装置提供水循环冷却。

11.根据权利要求10所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述冷却水循环控制系统还包括第五冷却水循环分支，所述第一进料组件还包括第二冷却水套，所述第二冷却水套套装在所述第一输送管道外表面，第五冷却水循环分支与所述第二冷却水套形成冷却水循环。

12.根据权利要求11所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，在所述搅拌捏合罐和所述第一冷却装置之间还设有切料输送结构，所述冷却水循环控制系统还包括第六冷却水循环分支；

所述切料输送结构，设有水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件，所述水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件包括切料装置，物料由所述切料装置切割成小颗粒，所述切料装置内设有雾化冷却水结构，所述雾化冷却水结构制造冷水雾对物料颗粒进行冷却，所述第六冷却水循环分支用于为所述雾化冷却水结构提供雾化用水。

13.根据权利要求12所述的无机有机复合材料制备系统，其特征在于，所述水雾冷却面磨热切风冷造粒进料组件还包括第六进料口和第六出料口，所述第六进料口和所述第三出料口相接，所述第六出料口和所述第四进料口相接，所述无机有机复合材料经由所述第六进料口和所述第三出料口进入所述切料输送结构，切削后的所述无机有机复合材料经由所述第六出料口和所述第四进料口送人所述第一冷却装置。

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