一种纳米材料表面活化方法与流程

本发明涉及纳米材料表面活化，具体为一种纳米材料表面活化方法。

背景技术：

1、纳米二氧化硅为白色蓬松粉末，多孔性，无毒无味无污染，耐高温，同时它具备的化学惰性以及特殊的触变性能明显改善橡胶制品的抗拉强度，抗撕裂性和耐磨性，橡胶改良后强度提高数十倍，液体系统、粘合剂、聚合物等的流变性与触变性控制、用作防沉、增稠、防流挂的助剂、hcr与rtv-2k硅酮橡胶的补强、可用来调节自由流动和作为抗结块剂来改善粉末性质等等。

2、在使用纳米粒子对材料进行改性时，易发生团聚现象，因此，纳米粒子在掺杂之前都会进行活化改性处理，以改善纳米粒子与材料的相容性，现有技术中对纳米二氧化硅进行活化处理时，往往就是通过搅拌的方式将表面活性剂与纳米二氧化硅进行混合，其中单纯的搅拌无法保证纳米二氧化硅与表面活性剂的高效混合接触，并且容易出现聚团处无法与表面活性剂有效接触的情况，影响纳米二氧化硅的表面活化质量，且单纯的采用搅拌方式进行混合活化，活化效率较低，如申请号为202121626202.9所述的一种纳米材料活化装置，其通过气缸的伸缩，对搅拌件进行来回驱动，提升搅拌面积，并且配合进风管吹动纳米材料，保证纳米材料与表面活性剂的高效混合。

3、基于对上述资料的检索，可以看出，在利用搅拌的方式对纳米二氧化硅进行表面活化处理时，容易出现部分纳米二氧化硅不能与表面活性剂充分接触的情况，且单纯的采用风力吹动的方式来将纳米二氧化硅向上输送，在实际使用过程中，上升高度有限，无法保证纳米二氧化硅与表面活性剂的充分接触，导致纳米二氧化硅表面活化处理效率缓慢，且影响活化后纳米二氧化硅的质量，为此，特提出一种纳米材料表面活化方法，实现纳米二氧化硅的循环式上料，并且在循环式上料过程中，利用气流对纳米二氧化硅进行吹散，避免聚团的同时，利用气流将表面活性剂吹散到活化罐中，提高表面活性剂与纳米二氧化硅接触面积的同时，提高纳米二氧化硅表面活化处理的效果，进一步保证了表面活化后纳米二氧化硅的质量。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米材料表面活化方法，解决了常规的搅拌容易出现部分纳米二氧化硅不能与表面活性剂充分接触的情况，导致纳米二氧化硅表面活化处理效率缓慢，且影响活化后纳米二氧化硅质量的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种纳米材料表面活化方法，具体包括以下步骤：

5、步骤一、上料打散：将纳米材料通过上料管加入到活化罐中后，其中纳米材料为纳米二氧化硅，落在第一承接环上，启动驱动电机，驱动电机带动转轴转动，使大齿轮带动小齿轮加速转动，进而使内齿环转动，内齿环带动上料筒转动，使第一刮板转动，将第一承接环上的纳米材料从第一落料孔输送到第二承接环上，上料筒带动第二刮板转动，将纳米材料从第二落料孔中刮落到活化罐内腔底部，转轴转动过程中，带动输料轴件转动，将纳米材料重新输送到第一承接环上，进行循环上料打散；

6、步骤二、风力打散：将进风管与外界风机对接后，启动外界风机，打开进风阀门，将风从进风管中导入到活化罐中，吹散第一落料孔中落下的纳米材料；

7、步骤三、活化：打开进液阀门，表面活性剂滴落到进风管中，随着进风一同吹到第一落料孔中落下的纳米材料上，附着有表面活性剂的纳米材料重复步骤一和步骤二的操作，进行纳米材料的表面活化。

8、通过采用上述技术方案，实现纳米二氧化硅的循环式上料，并且在循环式上料过程中，利用气流对纳米二氧化硅进行吹散，避免聚团的同时，利用气流将表面活性剂吹散到活化罐中，提高表面活性剂与纳米二氧化硅接触面积的同时，提高纳米二氧化硅表面活化处理的效果，进一步保证了表面活化后纳米二氧化硅的质量。

9、为了实现输料轴件与上料筒的反向转动，本发明进一步设置为：所述驱动电机固定安装在活化罐的顶部，所述驱动电机的输出轴贯穿活化罐并通过联轴器与转轴的顶端固定连接，所述大齿轮套设并固定安装在转轴的外表面，所述活化罐内腔的顶部通过轴承与小齿轮的顶部转动连接，所述小齿轮的数量设置有三个，且三个小齿轮间隔均匀的分布在大齿轮的外周，并与大齿轮相啮合，所述活化罐的底部通过螺栓固定连接有卡套，所述内齿环外表面的固定连接有与卡套内表面相适配的限位环，所述内齿环设置在三个小齿轮的外周，并且内齿环的内表面与三个小齿轮的外表面相啮合，所述内齿环底部固定连接有间隔柱，所述间隔柱的数量至少设置有三个，且三个间隔柱间隔均匀的分布在内齿环的底部，三个间隔柱的底端均与上料筒的顶部固定连接，所述转轴的底端与输料轴件的顶端固定连接，所述输料轴件与上料筒相配合使用，用于进行纳米材料的向上输送。

10、通过采用上述技术方案，利用转轴、大齿轮、小齿轮和内齿环的配合设置，在驱动电机驱动转轴转动时，使内齿环发生反向转动，进而驱动上料筒做与输料轴件转动方向相反的转动，保证纳米二氧化硅在上料筒的顺利输送，为纳米二氧化硅的循环式输送提供支撑。

11、为了实现纳米二氧化硅的循环式输送，本发明进一步设置为：所述第一承接环和第二承接环从上至下依次固定安装在活化罐的内部，且第一承接环和第二承接环均套在上料筒的外周，所述第一刮板固定安装在上料筒的外周，所述第一刮板的数量设置有若干个，若干个所述第一刮板间隔均匀的分布在上料筒的外周，且第一刮板的底部与第一承接环的顶部滑动接触，所述第二刮板固定安装在上料筒的外周，所述第二刮板的数量设置有若干个，若干个所述第二刮板间隔均匀的分布在上料筒的外周，且第二刮板的底部与第二承接环的顶部滑动接触。

12、通过采用上述技术方案，在上料筒转动过程中，带动第一刮板和第二刮板转动，利用第一刮板将第一承接环上的纳米二氧化硅通过第一落料孔输送到第二承接环上，利用第二刮板将第二承接环上的纳米二氧化硅通过第二落料孔输送到输料轴件处，将纳米二氧化硅向上输送，从而实现循环式的送料，并且在送料过程中，对纳米二氧化硅进行打散，为与表面活性剂的接触打下基础。

13、本发明进一步设置为：所述上料管连通并固定在活化罐的一侧，且上料管设置在第一承接环的上方，所述上料管远离活化罐的一端螺纹连接有封帽，所述第一落料孔开设在第一承接环顶部远离上料管的一侧，所述第二落料孔开设在第二承接环顶部远离第一落料孔的一侧。

14、本发明进一步设置为：所述进风管连通并固定在活化罐的另一侧，且进风管设置在第一承接环和第二承接环之间，所述进风阀门设置在进风管上，用于控制进风管的进风，所述进风管的顶部连通有滴管，所述滴管设置在进风阀门远离活化罐的一侧，所述滴管的顶部连通并固定有蓄存筒，所述蓄存筒用于存储表面活性剂，所述进液阀门设置在滴管上，用于控制滴管滴液；

15、所述活化罐的顶部连通有出气管，所述出气管的内部设置有滤网。

16、通过采用上述技术方案，利用进风管的设置，对第一落料孔中落下的纳米二氧化硅进行吹散处理，进一步保证纳米二氧化硅分散的同时，在滴管和蓄存筒的配合下，将表面活性剂滴落在进风管中，表面活性剂随着进风移动到活性罐中，与纳米二氧化硅接触，提高纳米二氧化硅与和表面活性剂接触面积的同时，配合循环式上料分散过程，提高纳米二氧化硅表面活化处理的效率，并保证表面活化处理后纳米二氧化硅的质量。

17、本发明进一步设置为：所述活化罐的底部连通有出料管，且出料管上设置有出料阀门，所述出料阀门用于控制出料管的出料。

18、(三)有益效果

19、本发明提供了一种纳米材料表面活化方法。具备以下有益效果：

20、(1)本发明通过实现纳米二氧化硅的循环式上料，并且在循环式上料过程中，利用气流对纳米二氧化硅进行吹散，避免聚团的同时，利用气流将表面活性剂吹散到活化罐中，提高表面活性剂与纳米二氧化硅接触面积的同时，提高纳米二氧化硅表面活化处理的效果，进一步保证了表面活化后纳米二氧化硅的质量。

21、(2)本发明通过利用转轴、大齿轮、小齿轮和内齿环的配合设置，在驱动电机驱动转轴转动时，使内齿环发生反向转动，进而驱动上料筒做与输料轴件转动方向相反的转动，保证纳米二氧化硅在上料筒的顺利输送，为纳米二氧化硅的循环式输送提供支撑。

22、(3)本发明通过在上料筒转动过程中，带动第一刮板和第二刮板转动，利用第一刮板将第一承接环上的纳米二氧化硅通过第一落料孔输送到第二承接环上，利用第二刮板将第二承接环上的纳米二氧化硅通过第二落料孔输送到输料轴件处，将纳米二氧化硅向上输送，从而实现循环式的送料，并且在送料过程中，对纳米二氧化硅进行打散，为与表面活性剂的接触打下基础。

23、(4)本发明通过利用进风管的设置，对第一落料孔中落下的纳米二氧化硅进行吹散处理，进一步保证纳米二氧化硅分散的同时，在滴管和蓄存筒的配合下，将表面活性剂滴落在进风管中，表面活性剂随着进风移动到活性罐中，与纳米二氧化硅接触，提高纳米二氧化硅与和表面活性剂接触面积的同时，配合循环式上料分散过程，提高纳米二氧化硅表面活化处理的效率，并保证表面活化处理后纳米二氧化硅的质量。