屬化工機(jī)械領(lǐng)域，是涉及一種高分子材料生產(chǎn)過(guò)程中的聚合反應(yīng)設(shè)備，確切地說(shuō)是涉及一種實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜。

背景技術(shù)：

芳綸是一種高科技特種纖維，它具有優(yōu)良的力學(xué)性能，穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和理想的機(jī)械性質(zhì)。它的全稱為“芳香族聚酰胺纖維”，1974年，美國(guó)貿(mào)易聯(lián)合會(huì)(FTC，為U．S．Federal Trade Commission的縮寫(xiě))將它們命名為“aramid fibers”，其定義是：至少有85％的酰胺鏈(—CONH—)直接與兩個(gè)苯環(huán)相連接。我國(guó)則將它們命名為芳綸，其全稱也可簡(jiǎn)化為“芳酰胺纖維”，芳綸可分為間位芳綸和對(duì)位芳綸（包含全對(duì)位芳綸和芳綸III）。

全對(duì)位芳綸學(xué)名為聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺, 國(guó)內(nèi)也稱芳綸1414，杜邦公司的商品名為Kevlar，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能,其強(qiáng)度是鋼絲的5～6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量?jī)H為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化，它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長(zhǎng)的生命周期。

芳綸Ⅲ是對(duì)位芳綸的一種，因其是由對(duì)苯二胺、對(duì)苯二甲酰氯及含有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的二胺三種單體共縮聚得到的，故稱芳綸Ⅲ，因其含有雜環(huán)結(jié)構(gòu)，也稱雜環(huán)芳綸。芳綸Ⅲ和全對(duì)位芳綸（如Kevlar、Twaron等）在結(jié)構(gòu)、制備工藝及性能方面都存在極大不同，芳綸Ⅲ因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和工藝技術(shù)而具有低密度、超高強(qiáng)度、超高模量、耐高溫、抗沖擊性好、耐磨性好、透波性好等優(yōu)良性能，是綜合性能最好的有機(jī)纖維之一，在飛機(jī)部件（螺旋槳、輪胎、機(jī)身、主翼、尾翼等部位）、星載/機(jī)載/艦載雷達(dá)罩、衛(wèi)星部件、防彈材料（高級(jí)防彈衣、防彈頭盔、防彈護(hù)甲）、儀器防艙、電力電信、輸送材料、體育用品等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

間位芳綸學(xué)名為聚間苯二甲酰間苯二胺，國(guó)內(nèi)也稱芳綸1313，杜邦公司的商品名為Nomex，間位芳綸是當(dāng)今高性能纖維中發(fā)展最快的品種之一，是一種綜合性能優(yōu)良的高科技纖維，在防護(hù)服裝、蜂窩結(jié)構(gòu)材料、電絕緣紙和高溫過(guò)濾材料等方面有著廣泛的用途，是航空航天、電子、通訊、環(huán)保、石油化工、海洋開(kāi)發(fā)和特種服裝等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料。

在對(duì)位芳綸和間位芳綸的樹(shù)脂合成實(shí)驗(yàn)中，都要用到聚合反應(yīng)釜，在該類樹(shù)脂合成反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)體系粘度將從幾個(gè)厘泊逐步增加至幾十萬(wàn)厘泊，全對(duì)位芳綸聚合后期體系甚至?xí)z，體系無(wú)流動(dòng)性，如何保證攪拌器和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)至始至終能正常工作；聚合反應(yīng)過(guò)程中的溫度指示與控制是調(diào)控反應(yīng)的重要手段之一，如何安裝溫度計(jì)，讓其適應(yīng)聚合體系從低粘度向高粘度轉(zhuǎn)變的工況，全程準(zhǔn)確指示溫度；實(shí)驗(yàn)用聚合反應(yīng)器為了便于觀察和防腐需要，往往選擇玻璃材質(zhì)的聚合釜，但玻璃釜在密封和強(qiáng)度方便有天生的不足，如何能保持玻璃反應(yīng)釜的優(yōu)良可視性和耐腐蝕性，又能克服玻璃反應(yīng)釜的密封和強(qiáng)度缺陷?，F(xiàn)有聚合反應(yīng)釜并不能同時(shí)解決上述問(wèn)題，往往要犧牲一些功能，比如通過(guò)持續(xù)通入氮?dú)?，以避免玻璃反?yīng)釜攪拌軸處不能密封的問(wèn)題；前期反應(yīng)有溫度顯示，后期拔出溫度計(jì)以避免高粘度下溫度計(jì)變形的問(wèn)題等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜。

所發(fā)明的實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、攪拌器、釜身、釜蓋；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器及機(jī)座；攪拌器包括軸密封、攪拌軸、螺桿式攪拌葉及組合式攪拌葉；釜身包括釜體、夾套、夾套入口、夾套出口、出料口及出料閥；釜蓋包括封頭、夾圈及密封圈；它們的連接關(guān)系是：電機(jī)通過(guò)螺栓連接固定在減速機(jī)輸入端法蘭面上，減速機(jī)輸出端通過(guò)聯(lián)軸器與攪拌軸上端連接，減速機(jī)輸出端法蘭面通過(guò)螺栓與機(jī)座的上端連接，機(jī)座的下端通過(guò)螺栓固定在封頭中部，快開(kāi)螺栓一頭焊接在夾圈上，封頭通過(guò)快開(kāi)螺栓將密封圈與釜體的上端翻邊緊密對(duì)夾，密封圈位于封頭與釜體翻邊之間，夾套包裹釜體，夾套入口位于夾套底部，夾套出口位于夾套上側(cè)部，出料口位于釜體最底部中心，出料閥位于出料口內(nèi)部；軸密封位于攪拌軸與封頭上端面相交處，并包圍攪拌軸；螺桿式攪拌葉焊接在攪拌軸的下部，螺桿式攪拌葉的上端與組合式攪拌葉上端平齊；組合式攪拌葉焊接在攪拌軸的最底端，組合式攪拌葉上端位于釜體高度的一半處；溫度計(jì)口位于封頭上，并與攪拌軸成夾角，使得溫度計(jì)探頭通過(guò)溫度計(jì)口后，處于螺桿式攪拌葉與組合式攪拌葉之間的空間內(nèi)，溫度計(jì)探頭的最低點(diǎn)低于組合式攪拌葉的上端面。

上述技術(shù)方案中：所述組合式攪拌葉下端為錨式漿，在錨式漿的兩端分別有向上垂直延伸的延長(zhǎng)臂，延長(zhǎng)臂的上端和錨式漿的相對(duì)端之間分別焊接一段向上傾斜的圓弧臂。

上述技術(shù)方案中：所述電機(jī)采用變頻電機(jī)，轉(zhuǎn)速可以通過(guò)變頻器來(lái)控制。

上述技術(shù)方案中：所述攪拌軸的轉(zhuǎn)速為0～150轉(zhuǎn)/分鐘。

上述技術(shù)方案中：所述軸密封為填料密封、唇形密封或機(jī)械密封。

上述技術(shù)方案中：所述封頭采用金屬材料。

上述技術(shù)方案中：所述釜體及夾套采用玻璃材料。

上述技術(shù)方案中：所述出料閥采用聚四氟乙烯材料。

本實(shí)用新型的積極效果是。

（1）聚合反應(yīng)時(shí)，體系粘度逐漸增高，高分子的爬桿特性會(huì)逐漸增強(qiáng)，這種爬桿特性不利于后續(xù)的反應(yīng)，但本發(fā)明在攪拌軸中部設(shè)置螺桿式攪拌葉，旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)將物料往下推移，抑制高分子的爬桿特性，有利于后續(xù)聚合反應(yīng)。

（2）反應(yīng)釜封頭采用金屬材料，并配有軸密封，釜體和夾套采用玻璃材料，這樣的組合搭配，既能保證反應(yīng)釜的密封效果，又保持了玻璃反應(yīng)釜的可視性和耐腐蝕性。

（3）溫度計(jì)口的傾斜和組合型攪拌葉設(shè)計(jì)，能使溫度探頭既能避免與攪拌葉的觸碰又能至始至終與物料接觸，保證了溫度顯示的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜安裝固定支架結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜安裝固定后的正視圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜安裝固定后的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、攪拌器、釜身、釜蓋；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)1、減速機(jī)2、聯(lián)軸器3及機(jī)座4；攪拌器包括軸密封5、攪拌軸15、螺桿式攪拌葉16及組合式攪拌葉17；釜身包括釜體10、夾套11、夾套入口12、夾套出口13、出料口18及出料閥19；釜蓋包括封頭6、夾圈9及密封圈8；它們的連接關(guān)系是：電機(jī)1通過(guò)螺栓連接固定在減速機(jī)2輸入端法蘭面上，減速機(jī)2輸出端通過(guò)聯(lián)軸器3與攪拌軸15上端連接，減速機(jī)2輸出端法蘭面通過(guò)螺栓與機(jī)座4的上端連接，機(jī)座4的下端通過(guò)螺栓固定在封頭6中部，快開(kāi)螺栓7一頭焊接在夾圈9上，封頭6通過(guò)快開(kāi)螺栓7將密封圈8與釜體10的上端翻邊緊密對(duì)夾，密封圈8位于封頭6與釜體10翻邊之間，夾套11包裹釜體10，夾套入口12位于夾套11底部，夾套出口13位于夾套11上側(cè)部，出料口18位于釜體10最底部中心，出料閥19位于出料口18內(nèi)部；軸密封5位于攪拌軸15與封頭6上端面相交處，并包圍攪拌軸15；螺桿式攪拌葉16焊接在攪拌軸15的下部，螺桿式攪拌葉16的上端與組合式攪拌葉17上端平齊；組合式攪拌葉17焊接在攪拌軸15的最底端，組合式攪拌葉17上端位于釜體10高度的一半處；溫度計(jì)口位于封頭6上，并與攪拌軸15成夾角，使得溫度計(jì)探頭14通過(guò)溫度計(jì)口后，處于螺桿式攪拌葉16與組合式攪拌葉17之間的空間內(nèi)，溫度計(jì)探頭14的最低點(diǎn)低于組合式攪拌葉17的上端面。

上述技術(shù)方案中：所述組合式攪拌葉17下端為錨式漿，在錨式漿的兩端分別有向上垂直延伸的延長(zhǎng)臂，延長(zhǎng)臂的上端和錨式漿的相對(duì)端之間分別焊接一段向上傾斜的圓弧臂。

上述技術(shù)方案中：所述電機(jī)1采用變頻電機(jī)，轉(zhuǎn)速可以通過(guò)變頻器來(lái)控制。

上述技術(shù)方案中：所述攪拌軸15的轉(zhuǎn)速為0～150轉(zhuǎn)/分鐘。

上述技術(shù)方案中：所述軸密封5為填料密封、唇形密封或機(jī)械密封。

上述技術(shù)方案中：所述封頭6采用金屬材料，可以選擇304不銹鋼、316不銹鋼、鈦合金或其他金屬，優(yōu)選316不銹鋼。

上述技術(shù)方案中：所述釜體10及夾套11采用玻璃材料。

上述技術(shù)方案中：所述出料閥19采用聚四氟乙烯材料。

圖2是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜安裝固定支架結(jié)構(gòu)圖，夾圈9可以通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)或焊接固定在支撐圈a上，減速機(jī)2通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)固定在支撐板b上，支撐板6焊接在橫梁上，橫梁通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)或焊接在移動(dòng)桿c上，移動(dòng)桿c可以是手動(dòng)型，也可以是電動(dòng)型；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與封頭6通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)在一起成為一個(gè)整體，當(dāng)聚合反應(yīng)釜需要開(kāi)啟時(shí)，松開(kāi)快開(kāi)螺栓7，移動(dòng)桿c往上移動(dòng)，移動(dòng)桿c也將帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及封頭一起往上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)封頭6與釜體10的分離。

圖3是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜安裝固定后的正視圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)用高粘度聚合反應(yīng)釜安裝固定后的側(cè)視圖。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。