[发明专利]界面更新条件下超临界CO2在聚合物熔体中溶解实验装置

摘要

一种界面更新条件下超临界CO₂在聚合物熔体中溶解实验装置,包括气瓶、减压阀、压力数显表、增压泵、油浴加热容器、压力室1、溢流阀、油泵、压力传感器、控制系统、压力室2、磁力联轴器、外部驱动电机和可更换式混合元件。该实验装置对不同温度、压力条件下剪切速率、均相体流变特性与溶解度、溶解量之间的相互影响，以及温度、压力、转速等工艺参数和混合元件结构对超临界CO₂在聚合物熔体中溶解速度的影响进行研究。进一步验证CO₂在聚合物熔体中溶解和扩散的新理论，对于从本质上了解微孔塑料连续成型过程中均相体的形成特点，合理制定工艺参数，合理进行模具和设备的改进设计，促使这项新技术早日走向成熟，具有重要的实际意义。

主权项

一种界面更新条件下超临界CO₂在聚合物熔体中溶解实验装置,其特征是:所述实验装置结构包括气瓶、减压阀、压力数显表、增压泵、油浴加热容器、压力室1、溢流阀、油泵、压力传感器、控制系统、压力室2、磁力联轴器、外部驱动电机和可更换式混合元件;所述压力室1上方与气瓶及增压泵相连，气瓶与增压泵之间有减压阀和压力数显表，超临界CO₂由气瓶通入压力室1，压力室1内有活塞上端连接恒定油压，控制压力室1的活塞移动，下方连接控制系统和压力室2，使压力室2的压力保持恒定，并通过油浴加热使压力室1和压力室2维持恒温，压力室2内有旋转轴，通过磁力联轴器和上方的驱动电机相连，下方连接可更换式混合元件及真空泵；所述压力室1和压力室2由阀连接通过油浴加热器保持恒定的温度，在压力室1的活塞上端连接恒定油压以调控活塞移动，从而使压力室2的压力保持恒定，压力室2加入一定量聚合物后，保持一定的温度，由气瓶通入超临界CO₂到一定压力后关闭进口阀，打开两压力室之间的阀，使CO₂进入压力室2，并通过磁力联轴器和外部驱动电机相连以保证压力室2的可靠密封，分别更换四种混合元件进行充分搅拌，根据位移传感器测定活塞位移随时间的变化，从而得到超临界CO₂在聚合物熔体中溶解量随时间的变化曲线；工作过程中，首先关闭压力室1和压力室2之间的阀，并控制压力室1的活塞处于端部使下部容积最大，通入超临界 CO₂ 到一定压力后关闭进口阀；压力室2加入一定量聚合物后，保持一定的温度，打开两压力室之间的阀使超临界CO₂进入压力室2，通过控制压力室1活塞上端的压力控制活塞移动，从而保持压力室2中的超临界CO₂压力恒定，通过磁力搅拌装置进行充分搅拌，在恒定的温度、压力下CO₂溶解到聚合物熔体中，溶解速度通过溶解量随时间的变化得出，实验中通过位移传感器活塞测定位移随时间的变化，得到溶解量随时间的变化曲线。