用于制备超支化聚缩水甘油的反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于制备超支化聚缩水甘油的反应装置。


背景技术：

2.超支化高分子化合物的研究是当今高分子化学的一个很有前途的方向,由于其独特的结构，具有独特的性质，例如纳米级结构、低粘度和高吸附能力。
3.超支化聚缩水甘油(简称hpg)因为含有大量羟基，具有较低的熔点或溶液黏度，在水中具有很高的溶解度，并呈球形或接近球形的三维纳米结构其可用性允许对大分子进行改性，以提供所需的性能。
4.近年来，hpg因具有良好的生物相容性、抗污染等特性，被广泛应用于生物医药,光电新型高分子复合材料、高分子分离膜,军工特种材料等诸多领域.
5.在合成路线上，国内外专利文献报道采用三羟甲基丙烷作为母核在叔丁醇钾催化下定量滴入缩水甘油制得一定目标分子量的hpg。由于缩水甘油化学性质活泼易发生自聚,运输与库房储存要求条件很高.在实际应用中往往为了提高缩水甘油其含量,采用重新精馏方式但其化学性质在高温下更易自聚甚至会发生爆炸,有一定的风险。
6.超支化聚缩水甘油的制备通常在反应釜内进行，将反应物料加入到反应釜内，对反应釜进行升温，反应过程中，采用搅拌机构对物料充分进行搅拌，目前使用的反应釜，由于受搅拌机构长度的限制，无法对反应物料进行充分搅拌，特别是位于釜低的原料不能获得充分搅拌，从而导致一部分物料反应不完全。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种用于制备超支化聚缩水甘油的反应装置，本实用新型能使反应装置内的物料获得均匀的搅拌。
8.解决上述技术问题的技术方案如下：
9.用于制备超支化聚缩水甘油的反应装置，包括储液罐、定量泵、输出部件、反应釜、搅拌机构，定量泵的一端与储液罐连接，定量泵的另一端与输出部件连接，输出部件的至少一部分位于反应釜内，还包括使搅拌机构升降的升降驱动机构，所述反应釜包括釜体、能够伸缩的伸缩管、盖，伸缩管的一端与釜体开口端固定，伸缩管的另一端与盖固定，盖与升降驱动机构固定连接，搅拌机构的至少一部分设置在盖上，搅拌机构依次穿过盖、伸缩管后伸入到釜体内部。
10.本实用新型通过升降驱动机构驱使盖升降时，由于搅拌机构固定在盖上，因此，搅拌机构随同盖一同升降，进而使使搅拌机构位于釜体内部的部分沿着釜体的轴向移动，这样，搅拌机构在工作时，搅拌机构能对釜体内部的物料进行均匀的搅拌，特别是避免了沉积在釜体底部的物料不能获得搅拌。另外，由于伸缩管分别与釜体和盖连接，因此，当升降驱动机构，伸缩管随着盖的上升而被拉伸，或者伸缩管随着盖的下降而被压缩，通过伸缩管的作用，可以避免盖在升降时使釜体内部的气相泄漏出来，确保了生产的安全性。
附图说明
11.图1为用于制备超支化聚缩水甘油的反应装置的示意图；
12.附图中的标记：
13.储液罐1，定量泵2，输出部件3，釜体4，伸缩管5，盖6，底座7，支柱8，支撑臂9，升降座10，支撑座11，电机12，梯形螺纹丝杆13，弹性支撑部件14，电机15，磁力搅拌器16，传动机构17，搅拌轴18，搅拌部件19。
具体实施方式
14.如图1，本实用新型的用于制备超支化聚缩水甘油的反应装置，包括储液罐1、定量泵2、输出部件3、反应釜、搅拌机构、使搅拌机构升降的升降驱动机构，定量泵2的一端与储液罐1连接，定量泵2的另一端与输出部件3连接，输出部件3的至少一部分位于反应釜内，输出部件3位于反应釜内的部分设有多个输出孔，通过这些输出孔，将来自于定量泵2输出的混合溶液分散后补充到反应釜内。所述反应釜包括釜体4、能够伸缩的伸缩管5、盖6，伸缩管5的一端与釜体4开口端固定，伸缩管5的另一端与盖6固定，盖6与升降驱动机构固定连接，搅拌机构的至少一部分设置在盖6上，搅拌机构依次穿过盖6、伸缩管5后伸入到釜体4内部。
15.在进行反应之前，需向釜体4内加入的物料有：四氢呋喃、丙三醇、叔丁醇钾，这些物料形成混合溶液，而储液罐1内存储的四氢呋喃和缩水甘油的混合溶液通过定量泵2以及输出部件3输送到釜体4，即储液罐1内的混合溶液通过定量的方式加入到釜体4内，且定量加入是持续的，本实用新型中，优先以2ml/min的速率向釜体4内滴加储液罐1内的混合溶液，在整个反应过程中，搅拌机构是持续地进行搅拌工作的。
16.本实用新型通过升降驱动机构驱使盖6升降时，由于搅拌机构固定在盖6上，因此，搅拌机构随同盖6一同升降，进而使使搅拌机构位于釜体4内部的部分沿着釜体4的轴向移动，这样，搅拌机构在工作时，搅拌机构能对釜体4内部的物料进行均匀的搅拌，特别是避免了沉积在釜体4底部的物料不能获得搅拌。另外，由于伸缩管5分别与釜体4和盖6连接，因此，当升降驱动机构，伸缩管5随着盖6的上升而被拉伸，或者伸缩管5随着盖6的下降而被压缩，通过伸缩管5的作用，可以避免盖6在升降时使釜体4内部的气相泄漏出来，确保了生产的安全性。
17.本实用新型中，伸缩管5优先采用波纹管，更优选的是，所述釜体4、伸缩管5、盖6的材质均为不锈钢。不锈钢材质具有耐腐蚀的优点，而不锈钢的波纹管更是不易受到破坏。
18.搅拌机构的一部分与升降驱动机构连接。本实施例中，由于盖6与升降驱动机构固定，搅拌机构的至少一部分设置在盖6上，而搅拌机构又有一部分由升降驱动机构进行支撑，因此，这种方式将搅拌机构分散在升降驱动机构不同的承载部位，使升降驱动机构的受力均匀。
19.所述升降驱动机构包括底座7、支柱8、支撑臂9、升降座10、直线驱动器，支柱8与底座7固定，支撑臂9与支柱8固定，升降座10与支柱8滑动配合，直线驱动器与升降座10连接，升降座10与盖6固定。直线驱动器驱动升降座10沿支柱8的轴向进行升降，从而使盖6随着升降座10升降。
20.底座7与支柱8通过螺栓固定连接，支柱8上设有轴肩，支撑臂9套在支柱8上后，支撑臂9的一端与支柱8上的轴肩配合，通过轴肩对支撑臂9形成支撑，支柱8上设有螺纹段，采
用螺母与支柱8上的螺纹段配合，并且螺母与支撑臂9形成抵顶，从而支撑臂9被夹持在轴肩与螺母之间，进而使支撑臂9与支柱8固定成一体。本实施例中，支撑臂9的一端与釜体4连接，支撑臂9对釜体4的位置形成限制。
21.本实施例中，直线驱动器包括支撑座11、电机12、梯形螺纹丝杆13，支撑座11与支柱8固定，电机12固定在支撑座11上，梯形螺纹丝杆13的一端与电机12的输出端连接，梯形螺纹丝杆13穿过升降座10且与升降座10螺纹配合，梯形螺纹丝杆13的另一端与支撑臂9可转动配合。
22.梯形螺纹丝杆13与升降座10的螺纹配合关系，使得梯形螺纹丝杆13对升降座10形成相应的支撑作用，由于两者配合的螺纹均为梯形螺纹，梯形螺纹具有强度高的特点，因此，对升降座10提供承载力时不易受到损坏。
23.所述升降驱动机构还包括弹性支撑部件14，弹性支撑部件14的一端与支撑臂9抵顶，弹性支撑部件14的另一端与升降座10抵顶。弹性支撑部件14优先采用压缩弹簧，通过弹性支撑部件14对升降座10提供支撑作用力，一方面可以减轻梯形螺纹丝杆13与升降座10之间螺纹配合所受的承载力，另一方面还可以增加升降座10的稳定性，避免工作过程中升降座10产生晃动。
24.本实施例中，搅拌机构包括电机15、磁力搅拌器16、传动机构17、搅拌轴18、搅拌部件19，电机15与升降座10的一端固定，盖6与升降座10的另一端固定，磁力搅拌器16与盖6固定，传动机构17分别与电机15和磁力搅拌器16配合，搅拌轴18的一端与磁力搅拌器16连接，搅拌轴18的依次穿过盖6、伸缩管5后伸入到釜体4内部，搅拌部件19与搅拌轴18固定。
25.本实施例中，将电机15布置在升降座10的一端，而承载磁力搅拌器16的盖6则布置在升降座10的另一端，显然，这种方式是为了使升降座10受力均匀，避免一端受力过大时导致升降座10产生倾斜，由于升降座10与梯形螺纹丝杆13通过螺纹配合，如果升降座10一旦受力不均，则将导致升降座10上的螺纹孔轴向与梯形螺纹丝杆13的轴向不平行，从而造成梯形螺纹丝杆13被卡死的情况发生，因此，本实施例中，通过上述结构使搅拌机构和盖6分散在不同的位置，平衡了升降座10两端的受力，进而避免了梯形螺纹丝杆13出现卡死的情况。
26.搅拌部件19包括框式搅拌桨以及开启涡轮式搅拌器，其中框式搅拌桨安装在搅拌轴18的末端，开启涡轮式搅拌器安装在搅拌轴18的中部或中上部。通过框式搅拌桨以及开启涡轮式搅拌器的搅拌作用，利于使使物料混合更加均匀。
27.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。