一种原位聚合法微胶囊试验合成装置的制作方法

本技术属于试验合成装置领域，涉及一种原位聚合法微胶囊试验合成装置。

背景技术：

1、沥青是一种温度敏感性的粘弹性材料，车辆荷载和外界温度变化对其力学性能和路用性能产生很大影响。沥青路面的温度病害主要由两方面决定，一是内因，包括路表温度、沥青混合料高温稳定性、矿料级配等；二是外因，主要包括环境温度、交通量和交通荷载等，这些外部因素都是人为无法控制或改变的，只能通过改善或提高内部因素来缓减温度病害的影响。国内外研究者主要把提高沥青和沥青混合料温度稳定性作为研究重点，先后提出了沥青改性、添加纤维和优化矿料级配等一系列改善措施但这些传统改善方法只是被动应对沥青路面面临的温度变化，未从根本上解决温度病害，只能解决特定时期、特定条件下的某些工程技术难题，所以目前沥青路面的温度病害仍旧很严重。

2、相变材料作为一种优良的控温材料，在许多领域都有其应用空间，而目前国内外对它的应用方向的研究也较多。目前相变材料在纺织、航天、军事、建筑等领域等得到了较好的应用，在节能控温领域取得了较好的成绩。将具有合适相变温度的相变材料添加到沥青混凝土中，制备出相变储能沥青混凝土，使其在温度发生骤变情况下具备主动调节自身温度的功能，当外界温度高于(低于)复合相变材料的相变温度时，相变沥青混凝土储存(释放)热能，减缓了沥青路面升温或降温速率，延缓极端高温或低温的出现时间并缩短极端温度的持续时间，提高对环境的适应能力，减轻温度病害带来的破坏，为解决沥青路面的温度收缩裂缝、温度疲劳裂缝和永久车辙变形等难题提出了新思路和方法。

3、常用的相变微胶囊合成方法中，原位聚合法具有反应易控制、操作简单、成本低、适合工业化等优点，因此原位聚合法也成为了沥青道路方向最常用的微胶囊合成方法。原位聚合法主要原理是：首先将反应单体与引发剂全部加入分散相(通常为芯材相)或连续相中，即全部位于芯材液滴的内部或外部，反应开始后，反应单体在芯材液滴表面产生小分子的预聚体(分散相中单体可溶，而预聚体不可溶)，随着反应不断进行，预聚体增多，相互间发生聚合，预聚体尺寸逐步增大，当其增大到一定程度后，沉积在芯材液滴的表面，最终形成完整包裹芯材液滴的相变微胶囊。

4、原位聚合法在微胶囊合成过程中，需要对溶液体系的滴加速率和ph值调节进行精准调控，如果预聚体滴加速率过快，则会导致预聚体之间相互粘连形成团聚物，芯材大量流失降低试验合成效率；如果溶液体系的ph值不当，会导致整个反应过于剧烈或缓慢，最终结果都会导致微胶囊合成失败，但现有的合成装置无法进行ph值检测和控制。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种原位聚合法微胶囊试验合成装置，根据溶液体系ph值可以实时调节酸/碱的滴加速率，维持溶液反应体系稳定，提高试验合成效率。

2、为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

3、一种原位聚合法微胶囊试验合成装置，包括流量泵、液体输送管、数控加热套和微胶囊反应容器；

4、液体输送管为五根，五根液体输送管的一端分别连接芯材、乳化剂、预聚体、酸和碱，液体输送管另一端与微胶囊反应容器连通，每根液体输送管上均连接一个流量泵；

5、微胶囊反应容器内部中空，微胶囊反应容器内部设置有ph值测试装置和搅拌装置，微胶囊反应容器位于数控加热套内。

6、优选的，微胶囊反应容器顶部设置有顶盖，顶盖与微胶囊反应容器可拆卸连接，顶盖底部与ph值测试装置和搅拌装置连接。

7、进一步，搅拌装置的转速调节旋钮、转速数显屏幕和ph值测试装置的ph值数显屏幕均设置在顶盖侧面，并与搅拌装置和ph值测试装置电连接。

8、进一步，顶盖与微胶囊反应容器顶部螺纹连接。

9、进一步，顶盖与微胶囊反应容器顶部之间设置有密封圈。

10、优选的，微胶囊反应容器的材料为玻璃或不锈钢。

11、优选的，液体输送管的材料为聚四氟乙烯。

12、优选的，数控加热套高度为微胶囊反应容器高度的一半。

13、优选的，流量泵采用微型环形齿轮泵。

14、优选的，微胶囊反应容器的形状为圆形。

15、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

16、本实用新型能够控制预聚体缓慢滴加，避免预聚体滴加速率过快、浓度过高形成的团聚现象。其次能够根据溶液反应体系的实时ph值，调节酸/碱的滴加速率，从而保证微胶囊试验合成过程溶液处于稳定环境，提高微胶囊试验的包覆效率。

技术特征：

1.一种原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，包括流量泵(1)、液体输送管(2)、数控加热套(8)和微胶囊反应容器(10)；

2.根据权利要求1所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，微胶囊反应容器(10)顶部设置有顶盖(9)，顶盖(9)与微胶囊反应容器(10)可拆卸连接，顶盖(9)底部与ph值测试装置(7)和搅拌装置(5)连接。

3.根据权利要求2所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，搅拌装置(5)的转速调节旋钮(3)、转速数显屏幕(4)和ph值测试装置(7)的ph值数显屏幕(6)均设置在顶盖(9)侧面，并与搅拌装置(5)和ph值测试装置(7)电连接。

4.根据权利要求2所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，顶盖(9)与微胶囊反应容器(10)顶部螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，顶盖(9)与微胶囊反应容器(10)顶部之间设置有密封圈。

6.根据权利要求1所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，微胶囊反应容器(10)的材料为玻璃或不锈钢。

7.根据权利要求1所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，液体输送管(2)的材料为聚四氟乙烯。

8.根据权利要求1所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，数控加热套(8)高度为微胶囊反应容器(10)高度的一半。

9.根据权利要求1所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，流量泵(1)采用微型环形齿轮泵。

10.根据权利要求1所述的原位聚合法微胶囊试验合成装置，其特征在于，微胶囊反应容器(10)的形状为圆形。

技术总结本技术公开了一种原位聚合法微胶囊试验合成装置，包括流量泵、液体输送管、数控加热套和微胶囊反应容器；液体输送管为五根，五根液体输送管的一端分别连接芯材、乳化剂、预聚体、酸和碱，液体输送管另一端与微胶囊反应容器连通，每根液体输送管上均连接一个流量泵；微胶囊反应容器内部中空，微胶囊反应容器内部设置有PH值测试装置和搅拌装置，微胶囊反应容器位于数控加热套内。本技术能够控制预聚体缓慢滴加，避免预聚体滴加速率过快、浓度过高形成的团聚现象。其次能够根据溶液反应体系的实时PH值，调节酸/碱的滴加速率，从而保证微胶囊试验合成过程溶液处于稳定环境，提高微胶囊试验的包覆效率。技术研发人员：陈俊名,夏岩,候建成,付磊,张乃珏,兰永生,杨攀,宋文龙,褚淑芳,王利平,宁浩受保护的技术使用者：中交建筑集团有限公司技术研发日：20240104技术公布日：2024/8/5