一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备方法及装置

技术领域

本发明涉及陶粒支撑剂制备技术领域，具体涉及一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备方法及装置。

背景技术

支撑剂是指具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒。陶粒支撑剂以铝矾土为原料，通过粉末制粒，烧结而成，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、高强度、高导流能力、低密度、低破碎率等特点，使用最为广泛。在砂粒或陶粒表面涂覆树脂，能够进一步提高支撑剂的强度和导流性能。支撑剂是压裂施工的关键材料。

现有技术中的陶粒支撑剂制备时，陶粒与树脂的结合程度较低，导致陶粒避免的树脂层厚度不均匀，进而影响陶粒支撑剂的使用效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备方法及装置，它可以实现至少一定程度上解决现有技术的问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)按重量份数称取各原料如下：

陶粒55-80份、树脂5-8份、偶联剂0.5-0.8份、石墨烯2-3.5份、活性炭3-15份、固化剂15-25份；

步骤2)制备初步树脂膜材料：

将上述原料中的树脂及活性炭倒入反应釜中进行搅拌混合，同时反应釜内部温度升温至60℃，持续搅拌至30min后停止搅拌，制得初步树脂膜原料；

将偶联剂倒入初步树脂膜原料中，搅拌20min后，再往初步树脂膜原料中加入石墨烯，搅拌20min；

步骤3)制备树脂膜：

将步骤2)中制得的初步树脂膜原料置于反应釜内，并往反应釜内添加固化剂，再将反应釜内抽真空，且反应釜内部加热至70℃，搅拌至15min，然后冷却至室温。

进一步地，所述步骤1)中的原料还包括重量份数为0.2-0.6份的润滑剂。

进一步地，所述步骤2)中的搅拌速度为15rpm。

一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备装置，包括一顶部敞口的反应釜，所述反应釜顶部铰接有用于封闭其内部的盖板，所述盖板由驱动组件驱动其沿与反应釜的铰接处翻转，所述反应釜外壁上设有与其内部贯通的管接头，所述反应釜上穿设有转动连接在其上的搅拌轴，所述搅拌轴穿进反应釜内的部位上套接有螺旋搅拌桨，所述搅拌轴内设有盲孔形式的安装孔，所述安装孔内安装有位于反应釜内的电热棒，所述搅拌轴由转动组件驱动其转动。

进一步地，所述反应釜底部设有与其内部贯通的出料口。

进一步地，所述驱动组件包括通过安装枢轴铰接在反应釜外壁上的铰座，所述铰座上安装有电推杆，所述电推杆上驱动连接有连接件，所述盖板上设有固定座，所述固定座与连接件铰接。

进一步地，所述转动组件包括套接在搅拌轴穿出反应釜一端上的从动带轮，所述反应釜外壁上安装有搅拌电机，所述搅拌电机上驱动连接有主动带轮，所述主动带轮与从动带轮通过皮带进行传动连接。

本发明的有益效果：通过升温，提高树脂与陶粒的结合效率，同时通过添加石墨烯，提高了树脂的硬度，进而提升陶粒的刚性，通过添加润滑剂，降低了陶粒表面的摩擦系数，通过设置电热棒，使得螺旋搅拌桨在对原料进行搅拌过程中，能够进行同步加热，提升树脂与陶粒的结合程度，设置驱动组件驱动盖板翻转，进而无需人工翻转盖板，降低了工人的劳动强度提升工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备装置的结构示意图；

附图标记说明如下：

1-出料口，2-螺旋搅拌桨，3-搅拌轴，4-反应釜，5-管接头，6-铰座，7-盖板，8-连接件，9-固定座，10-电推杆，11-搅拌电机，12-电热棒。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)按重量份数称取各原料如下：

陶粒55-80份、树脂5-8份、偶联剂0.5-0.8份、石墨烯2-3.5份、活性炭3-15份、固化剂15-25份、润滑剂0.2-0.6份；

步骤2)制备初步树脂膜材料：

将上述原料中的树脂及活性炭倒入反应釜中进行搅拌混合，同时反应釜内部温度升温至60℃，持续搅拌至30min后停止搅拌，制得初步树脂膜原料，搅拌速度为15rpm；

将偶联剂倒入初步树脂膜原料中，搅拌20min后，再往初步树脂膜原料中加入石墨烯，搅拌20min；

步骤3)制备树脂膜：

将步骤2)中制得的初步树脂膜原料置于反应釜内，并往反应釜内添加固化剂，再将反应釜内抽真空，且反应釜内部加热至70℃，搅拌至15min，然后冷却至室温。

如图1所述，本实施例还公开了一种树脂覆膜陶粒支撑剂的制备装置，包括一顶部敞口的反应釜4，所述反应釜4顶部铰接有用于封闭其内部的盖板7，所述盖板7由驱动组件驱动其沿与反应釜4的铰接处翻转，所述反应釜4外壁上设有与其内部贯通的管接头5，通过管接头5，使外部负压设备能够对反应釜4内抽真空，所述反应釜4上穿设有转动连接在其上的搅拌轴3，所述搅拌轴3穿进反应釜4内的部位上套接有螺旋搅拌桨2，所述搅拌轴3内设有盲孔形式的安装孔，所述安装孔内安装有位于反应釜4内的电热棒12，所述搅拌轴3由转动组件驱动其转动。

所述反应釜4底部设有与其内部贯通的出料口1，使得制备后的树脂覆膜陶粒支撑剂由出料口1排出。

所述驱动组件包括通过安装枢轴铰接在反应釜4外壁上的铰座6，所述铰座6上安装有电推杆10，所述电推杆10上驱动连接有连接件8，所述盖板7上设有固定座9，所述固定座9与连接件8铰接，电推杆10的伸缩杆伸长，驱动连接件8朝上移动，进而使盖板朝上翻转，使得工人能够将原料投入反应釜内。

所述转动组件包括套接在搅拌轴3穿出反应釜4一端上的从动带轮，所述反应釜4外壁上安装有搅拌电机11，所述搅拌电机11上驱动连接有主动带轮，所述主动带轮与从动带轮通过皮带进行传动连接，通过搅拌电机11驱动主动带轮转动，进而使从动带轮带动搅拌轴3进行转动，使螺旋搅拌桨对反应釜内的原料进行搅拌。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。