一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置

本发明属于高分子复合材料改性，具体涉及一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置。

背景技术：

1、随着当今科技的快速发展，先进工业领域对制造材料综合性能的要求也越来越高。以航空航天、新能源汽车等为代表的先进制造业对结构部件的轻量化设计提出了更高的要求。通过以塑代钢可大幅度减轻制造零件或结构的重量，进而提高整体的机动性和巡航里程。尽管现有传统聚合物基复合材料已得到长足发展，但仍难满足部分苛刻使用场合的需求。如何在保证性能的情况下，进一步对材料进行轻量化设计，是满足部分高端需求的当务之急。空心玻璃微珠等空心无机粉体材料模量高、重量轻、稳定性好材料是轻量化的优选；玻纤纤维绝缘性好、耐热性强、强度高。以上两种材料为解决上述问题提供了可行。然而，空心玻璃微珠、玻纤等无机粉体易碎。

2、现有的技术是通过高速混合机叶片搅拌粉料混合进行有机化，但与易碎性材料混合时旋转的叶片容易破坏材料本身。例如现有的单螺旋杆高速混料机，在搅拌混合粉料时，金属叶片很容易将易碎性材料打碎，影响产率。

技术实现思路

1、为了克服以上现有技术存在问题，本发明的目的在于提供一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，将进入装置的粉体材料表面进行有机化修饰，而且通过通入压缩空气分散与内壁聚氨酯涂层的缓冲保护，可以避免传统高速混合机搅拌叶片造成的材料损伤。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，包括混料室5以及位于混料室5外侧的外壳3，混料室5和外壳3之间设置加热装置2，所述混料室5下部设置有进气口6和进气口7，进气口6和进气口7用于输送压缩空气，所述混料室5上侧设置排气口11，所述混料室5底部设置增压泵10，用于抽送入压缩空气，所述混料室5顶部内侧设置有喷头1，喷头1喷出硅烷偶联剂与混料室5内需要表面有机化处理的粉料充分反应，所述混料室5下方设置出料口13，出料口13粉体复合材料冷却后从出料口13取出。

4、所述加热装置2底部设置有底座9，底座9下部固定电源4。

5、所述混料室5内壁的聚氨酯涂层的厚度为0.1～2mm。

6、所述混料室5内壁电压220v～360v，利用加热装置2加热至70℃。喷头1雾化、喷出，以保证喷出材料涂覆均匀性，经由出料口得到有机化粉料。

7、所述混料室5内壁的气体缓冲保护涂层为硬度小于50ha的聚氨酯涂层。

8、所述粉体复合材料为离散状状态，可处理材料粒径为1μm～1mm。

9、所述粉体复合材料为玻璃纤维包裹有硅烷偶联剂或空心玻璃微珠包裹有硅烷偶联剂。

10、进气口、出气口及出料口需放置纳米级滤芯，防止粉料泄露。

11、所述喷头1为耐腐蚀性隔热喷头，喷头1喷出硅烷偶联剂均匀覆盖在腔体内的玻璃纤维(gf)，利用硅烷偶联剂对无机粉体材料的反应性，加以下方通入的压缩空气搅拌。

12、本发明的有益效果：

13、本装置通过压缩空气搅拌以达到粉料无损伤，利用硅烷偶联剂对无机粉体材料的反应性，在无机粉体材料表面形成有机结合层，将无机粉料表面进行有机化处理，提高与聚合物基体材料之间的相容性。

技术特征：

1.一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，包括混料室(5)以及位于混料室(5)外侧的外壳(3)，混料室(5)和外壳(3)之间设置加热装置(2)，所述混料室(5)下部设置有进气口(6)和进气口(7)，进气口(6)和进气口(7)用于输送压缩空气，所述混料室(5)上侧设置排气口(11)，所述混料室(5)底部设置增压泵(10)，用于抽送入压缩空气，所述混料室(5)顶部内侧设置有喷头(1)，喷头(1)喷出硅烷偶联剂与混料室(5)内需要表面有机化处理的粉料充分反应，所述混料室(5)下方设置出料口(13)，出料口(13)粉体复合材料冷却后从出料口(13)取出。

2.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，所述加热装置(2)底部设置有底座(9)，底座(9)下部固定电源(4)。

3.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，所述混料室(5)内壁的聚氨酯涂层的厚度为0.1～2mm。

4.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，所述混料室(5)内壁电压220v～360v，利用加热装置(2)加热至70℃。

5.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，所述混料室(5)内壁的气体缓冲保护涂层为硬度小于50ha的聚氨酯涂层。

6.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，所述粉体复合材料为离散状状态，可处理材料粒径为1μm～1mm。

7.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，所述粉体复合材料为玻璃纤维包裹有硅烷偶联剂或空心玻璃微珠包裹有硅烷偶联剂。

8.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，进气口、排气口(11)及出料口(13)需放置纳米级滤芯，防止粉料泄露。

9.根据权利要求1所述的一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，其特征在于，所述喷头(1)为耐腐蚀性隔热喷头，喷头(1)喷出硅烷偶联剂均匀覆盖在腔体内的玻璃纤维(gf)，利用硅烷偶联剂对无机粉体材料的反应性，加以下方通入的压缩空气搅拌。

技术总结一种易碎无机粉体填料的表面有机化处理装置，包括混料室以及位于混料室外侧的外壳，混料室和外壳之间设置加热装置，所述混料室下部设置有进气口和进气口，进气口和进气口用于输送压缩空气，所述混料室上侧设置排气口，所述混料室底部设置增压泵，用于抽送入压缩空气，所述混料室顶部内侧设置有喷头，喷头喷出硅烷偶联剂与混料室内需要表面有机化处理的粉料充分反应，所述混料室下方设置出料口，出料口粉体复合材料冷却后从出料口取出。本发明将进入装置的粉体材料表面进行有机化修饰，而且通过通入压缩空气分散与内壁聚氨酯涂层的缓冲保护，可以避免传统高速混合机搅拌叶片造成的材料损伤。技术研发人员：王超宝,刘晨珺受保护的技术使用者：陕西科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/9