一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料及其制备装置

技术领域

本发明涉及复合材料及其制备装置技术领域，具体涉及一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料及其制备装置。

背景技术

众所周知，耐水聚氨酯丙烯酸酯的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，固化后的胶黏剂具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的辐射固化材料，而耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的制备装置则是一种用于耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料在制备过程中，实现辅助混合制备的辅助装置。

经检索，2023年5月9日公开的，公开号为CN113976063B的中国专利公开了一种复合材料生产用反应釜，其大致描述为，包括反应釜本体，反应釜本体的进料口与进料管连接，出料口与排料管连接，反应釜本体的加工室通过排气通道总成与送气管排气，送气管中设有送气机构，排气通道总成包括连接通道、二号排气道和一号排气道，二号排气道对称设有多个且分别位于一号排气道两侧，多个二号排气道与一号排气道均将加工室与连接通道连通，连接通道与送气管连通，其在使用时，加工室中的蒸汽增多时，由于气压变大，从而抵住一号锥形塞朝上运动，蒸汽能够通过一号排气道流到连接通道中，一号锥形塞向上运动的同时，会通过联动机构带动二号锥形塞逐渐从二号排气道的壳壁中拔出，然后加工室中的蒸汽能够通过二号排气道送到连接通道中，然后再通过连接通道送到送气管中，由此起到促进加工室内室排泄蒸汽的效果，二号锥形塞拔出二号排气道壳壁的距离取决于一号锥形塞拔出一号排气道的程度，而一号锥形塞离开一号排气道的程度取决于加工室内室因为产生蒸汽数量而形成的气压。

上述的现有技术方案虽然可以作为反应釜应用于耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的制备环节，但是耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的包含了多种原料，而且多种原料的顺序加入过程中还需要设定在不同的温度环境下进行反应，如此背景技术中的现有的技术方案，虽然可以应用于耐水聚氨酯丙烯酸酯的制备环节，但是其在实现耐水聚氨酯丙烯酸酯的制备过程中，需要阶段性的加入对应的原料并将反应釜本体所处的温度进行反复调整，操作较为繁琐，实用性较差，制备效率有待进一步提高。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料及其制备装置，其采用多个反应釜本体顺序往复在不同的温度环境下进行切换的方式，实现耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料在不同原料加入后形成所处反应环境的匹配，反应连贯性较好，实用性较好的同时制备效率也得到了有效的提高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的制备装置，包括多个反应釜本体，还包括主体架，所述主体架包括两个外连架，两个所述外连架之间通过多个横连杆连接，两个外连架上分别连接有第一安装带和第二安装带，两个外连架上连接有第二安装带上的外连架上安装有伺服电机，所述伺服电机用于第一安装带的运动驱动，第一安装带上安装有多个第一连接轴，第二安装带上安装有多个第二连接轴，多个所述反应釜本体均包括上端盖、下端盖和中间筒，所述中间筒的顶端与所述上端盖的底端连接，所述下端盖的顶端与所述中间筒的底端连接，上端盖、中间筒和下端盖配合形成反应腔，多个上端盖均连通有第一圆管和第二圆管，多个所述第一圆管上均设置有过压阀，多个所述第二圆管上均连通有快接管，所述第二快接管用于制备耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的原料向反应腔内的引导喂入，多个下端盖的底端均连通有卸料管，多个所述第一连接轴分别与多个中间筒连接，多个所述第二连接轴也分别与多个中间筒连接，两个外连架之间安装有多个前加热仓和多个后加热仓，多个所述前加热仓之间呈上下竖直分布，多个所述后加热仓之间也呈上下竖直分布。

作为上述方案再进一步的方案，多个所述前加热仓和多个所述后加热仓均包括内半仓板和外半仓板，多个所述内半仓板均固定连接在两个外连架之间，多个所述内半仓板均与两个外连架的相互远离的一端连接，多个内半仓板内和多个外半仓板内均安装有加热电阻丝。

作为上述方案再进一步的方案，多个所述上端盖和多个下端盖均采用隔热的材质，多个所述中间筒均采用高热导率的材质。

作为上述方案再进一步的方案，所述伺服电机的输出轴上安装有驱动齿轮，所述第二安装带内设置有从动带，所述从动带与所述驱动齿轮啮合。

作为上述方案再进一步的方案，所述上端盖上安装有低速电机，所述低速电机的输出轴上安装有搅拌杆，所述搅拌杆上设置有螺旋搅拌板。

作为上述方案再进一步的方案，所述上端盖的顶端固定连接有多个安装筒，多个所述安装筒内均螺纹连接有吊杆，多个所述吊杆上均固定连接有吊环。

作为上述方案再进一步的方案，两个所述外连架的相互远离的一端均固定连接有外置弯架，两个所述外置弯架的底端均固定连接有两个分岔斜支腿。

作为上述方案再进一步的方案，四个所述分岔斜支腿的底端均固定连接有底支板。

作为上述方案再进一步的方案，四个所述底支板上均开设有多个安装孔。

一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的成分和反应工艺温度如下：

S1、顺序量取多元醇的重量份数为30～60份、二异氰酸酯的重量份数为5～10份、二羟基羧酸的重量份数为40～70份和扩链剂的重量份数为20～40份，双羟甲基丙酸的重量份数为2～4份、丙酮的重量份数为20～40份，在70℃±10℃的环境下搅拌反应3h±0.5h形成聚氨酯预聚体；

S2、以上步骤中形成的聚氨酯预聚体预聚体的重量为基数1，按照:1：0.9：0.01：0.07：1的重量比例加入有机胺、硅烷偶联剂、去离子水和二元胺的，在80℃±10℃的环境下搅拌反应5h±0.5h形成有机硅/丙烯酸酯改性聚氨酯；

S3、以上一步骤中形成的机硅/丙烯酸酯改性聚氨酯的重量为基数1，按照:1：0.85的重量比例加环氧树脂，在90℃±10℃的环境下搅拌反应2h±0.5h形成有耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料。

与现有技术相比，本发明提供了一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料及其制备装置，具备以下有益效果：

1.本发明中，通过主体架的设计，方便多个反应釜本体的相对安装，同时也可以使多个反应釜本体的位置的同步驱动调整，反应连贯性较好，实用性较好的同时制备效率也得到了有效的提高。

2.本发明中，通过前加热仓和后加热仓的配备，实现多种温度环境的营造，以适应前述的多个反应釜本体在不同原料加入后的反应环境的具备，采用多个反应釜本体顺序往复在不同的温度环境下进行切换的方式，实现耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料在不同原料加入后形成所处反应环境的匹配。

3.本发明中，通过反应釜本体的设计，形成耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料制备环节的储藏和反应空间，同时也方便与前加热仓形成匹配和后加热仓形成匹配。

附图说明

图1为本发明整体的立体结构示意图；

图2为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；

图3为本发明第一连接轴、下端盖和中间筒等配合的立体结构示意图；

图4为本发明上端盖、搅拌杆和螺旋搅拌板等配合的立体结构示意图；

图5为本发明第一连接轴、第二连接轴和中间筒配合的立体结构示意图；

图6为本发明下端盖的立体结构示意图；

图7为本发明外连架、横连杆和驱动齿轮等配合的立体结构示意图；

图8为本发明图7中B处的局部放大结构示意图；

图9为本发明整体的仰视的立体结构示意图；

图10为本发明图9中C处的局部放大结构示意图；

图11为本发明上端盖、搅拌杆和螺旋搅拌板等配合的仰视的立体结构示意图；

图12为本发明内半仓板和外半仓板配合的仰视的立体结构示意图；

图13为本发明外连架、横连杆和上端盖等配合的仰视的立体结构示意图；

图14为本发明图13中D处的局部放大结构示意图；

图15为本发明内半仓板和外半仓板相对位置的立体结构示意图。

图中：1、外连架；2、横连杆；3、第一安装带；4、第二安装带；5、伺服电机；6、第一连接轴；7、第二连接轴；8、上端盖；9、下端盖；10、中间筒；11、第一圆管；12、第二圆管；13、过压阀；14、快接管；15、卸料管；16、内半仓板；17、外半仓板；18、驱动齿轮；19、从动带；20、低速电机；21、搅拌杆；22、螺旋搅拌板；23、安装筒；24、吊杆；25、吊环；26、外置弯架；27、分岔斜支腿；28、底支板；29、安装孔。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅附图1-附图15，一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的制备装置，包括多个反应釜本体，还包括主体架，所述主体架包括两个外连架1，两个所述外连架1之间通过多个横连杆2连接，两个外连架1上分别连接有第一安装带3和第二安装带4，两个外连架1上连接有第二安装带4上的外连架1上安装有伺服电机5，所述伺服电机5用于第一安装带3的运动驱动，第一安装带3上安装有多个第一连接轴6，第二安装带4上安装有多个第二连接轴7，通过主体架的设计，方便多个反应釜本体的相对安装，同时也可以使多个反应釜本体的位置的同步驱动调整，反应连贯性较好，实用性较好的同时制备效率也得到了有效的提高，多个所述反应釜本体均包括上端盖8、下端盖9和中间筒10，所述中间筒10的顶端与所述上端盖8的底端连接，所述下端盖9的顶端与所述中间筒10的底端连接，上端盖8、中间筒10和下端盖9配合形成反应腔，多个上端盖8均连通有第一圆管11和第二圆管12，多个所述第一圆管11上均设置有过压阀13，多个所述第二圆管12上均连通有快接管14，所述第二快接管14用于制备耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的原料向反应腔内的引导喂入，多个下端盖9的底端均连通有卸料管15，多个所述第一连接轴6分别与多个中间筒10连接，多个所述第二连接轴7也分别与多个中间筒10连接，通过反应釜本体的设计，形成耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料制备环节的储藏和反应空间，同时也方便与前加热仓形成匹配和后加热仓形成匹配。

还需进一步说明的是，两个外连架1之间安装有多个前加热仓和多个后加热仓，多个所述前加热仓之间呈上下竖直分布，多个所述后加热仓之间也呈上下竖直分布，多个所述前加热仓和多个所述后加热仓均包括内半仓板16和外半仓板17，多个所述内半仓板16均固定连接在两个外连架1之间，多个所述内半仓板16均与两个外连架1的相互远离的一端连接，多个内半仓板16内和多个外半仓板17内均安装有加热电阻丝，通过前加热仓和后加热仓的配备，实现多种温度环境的营造，以适应前述的多个反应釜本体在不同原料加入后的反应环境的具备，采用多个反应釜本体顺序往复在不同的温度环境下进行切换的方式，实现耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料在不同原料加入后形成所处反应环境的匹配，多个所述上端盖8和多个下端盖9均采用隔热的材质，多个所述中间筒10均采用高热导率的材质，配套前加热仓和后加热仓形成热的高效传导和降低无效的散失，所述伺服电机5的输出轴上安装有驱动齿轮18，所述第二安装带4内设置有从动带19，所述从动带19与所述驱动齿轮18啮合，所述上端盖8上安装有低速电机20，所述低速电机20的输出轴上安装有搅拌杆21，所述搅拌杆21上设置有螺旋搅拌板22，可以加速耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的制备原料的加速搅拌混合，所述上端盖8的顶端固定连接有多个安装筒23，多个所述安装筒23内均螺纹连接有吊杆24，多个所述吊杆24上均固定连接有吊环25，方便反应釜本体的调运使用，两个所述外连架1的相互远离的一端均固定连接有外置弯架26，两个所述外置弯架26的底端均固定连接有两个分岔斜支腿27，对主体架形成稳定支撑，四个所述分岔斜支腿27的底端均固定连接有底支板28，四个所述底支板28上均开设有多个安装孔29，方便相对于安装地点实现连接定位。

一种耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的成分和反应工艺温度如下：

S1、顺序量取多元醇的重量份数为30～60份、二异氰酸酯的重量份数为5～10份、二羟基羧酸的重量份数为40～70份和扩链剂的重量份数为20～40份，双羟甲基丙酸的重量份数为2～4份、丙酮的重量份数为20～40份，在70℃±10℃的环境下搅拌反应3h±0.5h形成聚氨酯预聚体；

S2、以上步骤中形成的聚氨酯预聚体预聚体的重量为基数1，按照：0.9：0.01：0.07：1的重量比例加入有机胺、硅烷偶联剂、去离子水和二元胺，在80℃±10℃的环境下搅拌反应5h±0.5h形成有机硅/丙烯酸酯改性聚氨酯；

S3、以上一步骤中形成的机硅/丙烯酸酯改性聚氨酯的重量为基数1，按照：0.85的重量比例加环氧树脂，在90℃±10℃的环境下搅拌反应2h±0.5h形成有耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料。

该实施例中的加热电阻丝、伺服电机5和低速电机20均为市面上购买的本领域技术人员公知的常规设备，本专利中我们只是对其进行使用，并未对其结构和功能进行改进，其设定方式、安装方式和电性连接方式，对于本领域的技术人员来说，只要按照其使用说明书的要求进行调试操作即可，在此不再对其进行赘述。

综上所述，该耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料制备装置的工作原理为，在使用时，首先将该耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的制备装置安装在所需使用的地点，并将加热电阻丝、伺服电机5和低速电机20分别根据各自的说明书连接好对应的控制电路，实际运行过程中，加热电阻丝通电产生热量，实现对应的前加热仓和后加热仓的温度的升高，而且电阻加热丝配套有温控器，通过调整温控器即可实现对应的前加热仓和后加热仓的温度的调控，以实现不同温度的实现和保持，伺服电机5工作实现驱动齿轮18的转动驱动，在驱动齿轮18与从动带19的啮合，因此驱动齿轮18转动实现第二安装带4的运动驱动，由于第一安装带3和第二安装带4之间具备第一连接轴6、第二连接轴7和中间筒10配合形成的结构，所以第一安装带3和第二安装带4之间具备关联性，因此第二安装带4运动即可实现第一安装带3的同步运动，低速电机20工作实现搅拌杆21的转动驱动，搅拌杆21转动带动螺旋搅拌板22运动，根据耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料的制备工艺先向对应的反应腔加入，多元醇的重量份数为30～60份、二异氰酸酯的重量份数为5～10份、二羟基羧酸的重量份数为40～70份和扩链剂的重量份数为20～40份，双羟甲基丙酸的重量份数为2～4份、丙酮的重量份数为20～40份，并且前述加入的原料会在螺旋搅拌板22的运动作用下形成混合搅拌，而后伺服电机5工作将前述加入制备的原料的反应釜本体形成运动调整，将反应釜本体置入对应的前加热仓内或后加热仓内，形成温度保持反应，以形成聚氨酯预聚体，待反应完成后将反应釜本体移出对应的前加热仓或后加热仓，并以上步骤中形成的聚氨酯预聚体预聚体的重量为基数1，按照:0.9：0.01：0.07：1的重量比例加入有机胺、硅烷偶联剂、去离子水和二元胺，之后再次通过伺服电机5工作，实现对应的反应釜本体移动进入另一个适宜温度的前加热仓内和后加热仓内，进行保温反应，形成有机硅/丙烯酸酯改性聚氨酯，之后重复前述步骤，以上一步骤中形成的机硅/丙烯酸酯改性聚氨酯的重量为基数1，按照：0.85的重量比例加环氧树脂，反应形成有耐水聚氨酯丙烯酸酯复合材料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。