一種石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種涂料生產(chǎn)裝置，具體涉及一種石墨烯基防腐涂料自動(dòng)化生產(chǎn)
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯是一種由碳原子組成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。自2004年被曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家成功從石墨中分離出以后，石墨烯就成為科學(xué)界和工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。其突出的力學(xué)和電學(xué)性能使其在能源、信息等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]研究表明，石墨烯具有小尺寸效應(yīng)，可以填充到防腐蝕涂料的孔洞和缺陷中，從而延緩甚至阻止小分子腐蝕介質(zhì)進(jìn)入金屬基體，有效地增強(qiáng)防腐蝕膜層的物理隔絕作用，經(jīng)過特殊摻雜方式來提高普通防腐涂料的防腐性能。目前已有許多專利公開了石墨烯基防腐蝕涂料的制備方法，例如《石墨烯或氧化石墨基防腐蝕涂料及其制備方法》(專利申請(qǐng)?zhí)?201410369778.X)，石墨烯或氧化石墨基防腐蝕涂料通過摻雜、萃取等方式在普通的防腐蝕涂料中添加一定比例的石墨烯添加劑混合均勻得到。但這些方法大多涉及實(shí)驗(yàn)室小批量生產(chǎn)，耗時(shí)費(fèi)力，并且不同種類的涂料所需石墨烯狀態(tài)不同，從而無法實(shí)現(xiàn)石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種石墨烯基防腐涂料的生產(chǎn)裝置。該裝置集涂料粘度檢測(cè)、萃取和攪拌于一體，根據(jù)粘度測(cè)量結(jié)果實(shí)現(xiàn)固液混合模式和液液萃取模式的自動(dòng)切換，使改性后的石墨烯基防腐涂料的防腐性能穩(wěn)定均一。
[0005]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)裝置，包括涂料粘度檢測(cè)單元、原料存儲(chǔ)單元、混料單元和控制單元;所述涂料粘度檢測(cè)單元包括涂料粘度測(cè)量池和粘度計(jì)，所述原料存儲(chǔ)單元包括涂料盛放池、石墨烯固體盛放池和石墨烯溶液盛放池，所述混料單元包括設(shè)有攪拌槳的混料池，所述涂料盛放池、石墨烯固體盛放池和石墨烯溶液盛放池分別通過管路與混料池連通并在對(duì)應(yīng)的管路中分別對(duì)應(yīng)設(shè)置控制閥;所述控制單元包括一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用于接收涂料檢測(cè)單元反饋的粘度值并通過粘度值大小控制各控制閥的啟閉。
[0007]作為優(yōu)選，所述裝置還包括一吸液器，所述吸液器包括設(shè)置在混料池內(nèi)的吸液管，所述吸液管固定在上下移動(dòng)裝置上，通過上下移動(dòng)裝置的上下移動(dòng)調(diào)節(jié)吸液管下端口在混料池的水平高度。
[0008]作為優(yōu)選，所述攪拌槳設(shè)有控制器，所述控制器與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制攪拌槳的啟閉。
[0009]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0010]本實(shí)用新型提供了一種石墨烯基防腐涂料的生產(chǎn)裝置，該裝置集涂料粘度檢測(cè)、萃取和攪拌于一體，根據(jù)粘度測(cè)量結(jié)果實(shí)現(xiàn)固液混合模式和液液萃取模式的自動(dòng)切換，并可通過現(xiàn)有智能化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)，為今后石墨烯防腐涂料的規(guī)模化生產(chǎn)提供了有力保證。實(shí)驗(yàn)表明，根據(jù)涂料樣品粘度值不同，采用不同的混合方式，可以使改性后的石墨烯基防腐涂料的防腐性能穩(wěn)定均一。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型裝置構(gòu)成圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制原理圖。
[0013]附圖標(biāo)記:1:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)2:涂料粘度測(cè)量池3:粘度計(jì)4:涂料盛放池5:石墨烯固體盛放池6:石墨烯溶液盛放池7:攪拌控制器8:混料池9:攪拌槳10:控制閥一 11:進(jìn)料管一 12:控制閥二 13:進(jìn)料管二 14:控制閥三 15:進(jìn)料管三16:上下移動(dòng)裝置17:吸液管。
[0014]以下結(jié)合附圖通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做進(jìn)一步解釋說明。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見圖1，一種石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)裝置，包括涂料粘度檢測(cè)單元、原料存儲(chǔ)單元、混料單元和控制單元;涂料粘度檢測(cè)單元包括涂料粘度測(cè)量池2和粘度計(jì)3，原料存儲(chǔ)單元包括涂料盛放池4、石墨烯固體盛放池5和石墨烯溶液盛放池6，混料單元包括設(shè)有攪拌槳9的混料池8，涂料盛放池、石墨烯固體盛放池和石墨烯溶液盛放池分別通過進(jìn)料管一 11、進(jìn)料管二 13、進(jìn)料管三15與混料池8連通，并在對(duì)應(yīng)的進(jìn)料管一 11、進(jìn)料管二 13、進(jìn)料管三15管路中分別設(shè)置控制閥一 10、控制閥二 12、控制閥三14;控制單元包括一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)裝置的智能化控制，包括接收涂料檢測(cè)單元反饋的粘度值并通過粘度值大小控制各控制閥的啟閉。
[0016]參見圖1，該裝置還包括一吸液器，該吸液器包括設(shè)在混料池8內(nèi)的吸液管17，吸液管17固定在上下移動(dòng)裝置16上，通過上下移動(dòng)裝置的上下移動(dòng)調(diào)節(jié)吸液管下端口在混料池的水平高度，該上下移動(dòng)裝置可通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0017]攪拌槳設(shè)有控制器，控制器與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制攪拌槳的啟閉。
[0018]實(shí)驗(yàn)表明，涂料的粘度越高，加入石墨烯粉體越不容易分散均勻，需要通過萃取的方法，加入石墨烯分散液，利用石墨烯在涂料中的溶解度大于在溶劑中的溶解度的性質(zhì)使其均勻混合于涂料中。因此，本實(shí)用新型通過粘度檢測(cè)單元預(yù)先測(cè)量涂料的粘度，根據(jù)涂料的粘度值，決定混合方式。
[0019]本裝置中涂料粘度測(cè)量裝置上的粘度計(jì)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)同時(shí)還連接各控制閥和攪拌控制器。當(dāng)加入的添加劑是石墨烯固體粉末時(shí)，開啟攪拌裝置；當(dāng)加入的添加劑是石墨烯分散液時(shí)，同樣進(jìn)行攪拌，但攪拌結(jié)束后，利用石墨烯固體溶質(zhì)在涂料中的溶解度與在溶劑中不同，進(jìn)行一定時(shí)間的靜置分層后從而將石墨烯溶質(zhì)均勻混合于涂料之中，通過開啟吸液器和上下移動(dòng)裝置使得上層清液，即石墨烯溶劑被吸取出來。本實(shí)用新型中計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)各控制閥、攪拌控制器及上下移動(dòng)裝置的控制均采用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。
[0020]工作時(shí)，首先將涂料樣品加入粘度測(cè)量池內(nèi)，進(jìn)行粘度測(cè)量，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)比對(duì)涂料粘度值。當(dāng)涂料樣品粘度小于預(yù)設(shè)的粘度值r時(shí)(r可定義為鐵紅醇酸漆的粘度)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)入固液混合模式，開啟閥門一 14，涂料進(jìn)入混料池內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)閥門放出涂料的流量及涂料密度計(jì)算得出應(yīng)加入石墨烯添加劑的量，開啟閥門二 12和攪拌槳，攪拌一定時(shí)間后得到混合均勻放的石墨烯基防腐涂料。當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)讀出涂料粘度大于預(yù)設(shè)的粘度值r時(shí)，進(jìn)入萃取模式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)閥門放出涂料的流量及涂料密度計(jì)算得出應(yīng)加入石墨烯分散液的量，開啟閥門三10，加入石墨烯溶液，開啟攪拌槳充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝螅o置分層，開啟吸液器和上下移動(dòng)裝置將溶劑吸出，得到石墨烯基防腐涂料。
[0021 ]下面結(jié)合圖2對(duì)本實(shí)用新型裝置的操作流程做進(jìn)一步說明。
[0022]實(shí)施例1固液混合模式
[0023]取100mL樹脂涂料放入涂料粘度測(cè)量池2進(jìn)行粘度測(cè)量，粘度計(jì)3將粘度測(cè)量結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1將粘度測(cè)量值與設(shè)定值大小進(jìn)行比較，測(cè)量值大于設(shè)定值，開啟萃取模式，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1設(shè)定涂料和石墨烯溶液的量(根據(jù)改性配方計(jì)算獲得)，打開控制閥一 10和控制閥三14，通過進(jìn)料管一 11和進(jìn)料管三15將石墨烯溶液和涂料加入混料池8中，進(jìn)料量達(dá)到設(shè)定值時(shí)(進(jìn)料量可通自設(shè)在管路中的流量計(jì)或自設(shè)在盛放池中的稱重傳感器計(jì)算得到)自動(dòng)關(guān)閉控制閥一 10和控制閥三14。打開攪拌控制器7將涂料和石墨烯溶液混合均勻后，利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1將吸液管17通過上下移動(dòng)裝置16放置在溶劑與涂料/石墨烯混合物的界面處并將溶劑吸走、除去;獲得石墨烯均勻分散的石墨稀基防腐涂料。
[0024]實(shí)施例2液液萃取模式
[0025]取100mL涂料放入涂料粘度測(cè)量池2進(jìn)行粘度測(cè)量，粘度計(jì)3將粘度測(cè)量結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1將粘度測(cè)量值與設(shè)定值大小進(jìn)行比較，測(cè)量值小于設(shè)定值，開啟攪拌模式。通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1設(shè)定涂料和石墨烯固體的量，打開控制閥二12和控制閥三14，通過進(jìn)料管二 13和進(jìn)料管三15將石墨烯固體和涂料加入混料池8，進(jìn)料量達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉控制閥二 12和控制閥三14。打開攪拌控制器7將涂料和石墨烯固體混合均勻，獲得石墨烯均勻分散的石墨烯防腐涂料。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的實(shí)施例僅為了解釋說明本申請(qǐng)技術(shù)方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)它做出各種修改或變化，在不脫離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)的情況下，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括涂料粘度檢測(cè)單元、原料存儲(chǔ)單元、混料單元和控制單元;所述涂料粘度檢測(cè)單元包括涂料粘度測(cè)量池和粘度計(jì)，所述原料存儲(chǔ)單元包括涂料盛放池、石墨烯固體盛放池和石墨烯分散液盛放池，所述混料單元包括設(shè)有攪拌槳的混料池，所述涂料盛放池、石墨烯固體盛放池和石墨烯分散液盛放池分別通過管路與混料池連通并在對(duì)應(yīng)的管路中分別對(duì)應(yīng)設(shè)置控制閥;所述控制單元包括一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用于接收涂料檢測(cè)單元反饋的粘度值并通過與設(shè)定粘度值大小比較控制各控制閥的啟閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述裝置還包括一吸液器，所述吸液器包括設(shè)在混料池內(nèi)的吸液管，所述吸液管固定在上下移動(dòng)裝置上，通過上下移動(dòng)裝置的上下移動(dòng)調(diào)節(jié)吸液管下端口部在混料池的水平高度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述攪拌槳設(shè)有控制器，所述控制器與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制攪拌槳的啟閉。
【專利摘要】一種石墨烯基防腐涂料的自動(dòng)化生產(chǎn)裝置，包括涂料粘度檢測(cè)單元、原料存儲(chǔ)單元、混料單元和控制單元；涂料粘度檢測(cè)單元包括涂料粘度測(cè)量池和粘度計(jì)，原料存儲(chǔ)單元包括涂料盛放池、石墨烯固體盛放池和石墨烯溶液盛放池，混料單元包括設(shè)有攪拌槳的混料池，涂料盛放池、石墨烯固體盛放池和石墨烯溶液盛放池分別通過管路與混料池連通并在對(duì)應(yīng)的管路中分別對(duì)應(yīng)設(shè)置控制閥；控制單元包括一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用于接收涂料檢測(cè)單元反饋的粘度值并通過粘度值大小控制各控制閥的啟閉。該裝置集涂料粘度檢測(cè)、萃取和攪拌于一體，根據(jù)粘度測(cè)量結(jié)果實(shí)現(xiàn)固液混合模式和液液萃取模式的自動(dòng)切換，使改性后的石墨烯基防腐涂料的防腐性能穩(wěn)定均一。
【IPC分類】C09D5/08
【公開號(hào)】CN205133486
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520953852
【發(fā)明人】石回回, 高緊緊, 王清露, 張家平
【申請(qǐng)人】安徽易能新材料科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日