[实用新型]一种高分子材料老化试验粉体制备装置及老化试验箱

说明书

本实用新型公开一种高分子材料老化试验粉体制备装置及老化试验箱，能够通过磨削的方式持续不断制备高分子材料粉体，从而真实的模拟自然环境中高分子材料粉体的老化和分解过程。该粉体制备装置包括：粉体制备单元和驱动单元；粉体制备单元包括：砂轮、材料导向套和恒压机构；其中砂轮连接在驱动单元的动力输出端，通过驱动单元驱动砂轮转动；材料导向套固定安装在支架上，且材料导向套的一端开口位于砂轮正上方；高分子材料样品放置在材料导向套内；恒压机构用于向材料导向套内的高分子材料样品提供恒压力，使高分子材料样品伸出材料导向套与砂轮恒压接触；当砂轮转动时，磨削高分子材料样品，制备高分子材料粉体。

技术领域

实用新型涉及一种粉体制备装置，具体涉及一种高分子材料试验粉体制备装置。

背景技术

高分子材料种类繁多、数量庞大，经老化、降解过程会产生复杂多样的化学物质，这些产物进入生态循环中会对环境产生影响，尤其是“微塑料”已经存在于湖海山川和我们生活中的方方面面。

高分子材料难以完全降解，处理不当会造成白色污染，在环境中也会发生复杂的物理变化和化学反应。在机械作用力、日光照射、磨损等作用下，经过长时间的暴露积累，高分子分解为尺寸很小的碎片，即“微塑料”；同时，材料中的基体高分子链段在光、氧等作用下，会发生断裂生成小分子化学物质，加入的有机小分子添加剂也会发生氧化、分解等反应。

高分子材料发生物理变化分解或脱落产生的微塑料(通常指直径或长度小于5mm的纤维、碎片或颗粒)，存在于我们生活中的方方面面，在德国啤酒、法国蜂蜜、中国食盐以及全球范围内瓶装饮用水中都发现了它的身影，其广泛分布于大气、土壤和水体中，已经入侵到了南极海域和北冰洋。由于其具有较大的比表面积、能吸附更多的污染物及更容易进入生物体等特殊性质，对水体环境造成的危害比大块塑料大的多。然而目前我国水体中微塑料的浓度、种类、分布等数据非常缺乏，相关基础研究较少，不利于微塑料的监测、管理和控制，目前，还没有规范性检测技术与相关管理措施。

高分子材料发生化学反应的产物多数为醇、醛、酸、酯、酮、酚类等有机小分子。这些种类复杂、数量庞大的高分子相关有机污染物进入环境后，对环境的影响尚不明确，鲜有研究报道。因此对高分子相关的有机污染物进行鉴定及溯源研究，是进行环境安全评价和相关毒理研究的基础，能为未来环境监测指引方向。

但是，目前其对环境的影响及相关基础研究还很不足。针对高分子相关有机污染物的鉴定及溯源研究，分析其中高分子相关污染物的种类含量，进行成分溯源时必须在自然环境中采集到有效的样品。但是样品的收集难度很大，比如从水体里采集到的水样，对其中的物质进行分离和富集时很难得到有效样品，效率低、代价大，而且富集到的样品的代表性和多样性有限，无法获得在环境中所发生的复杂的物理变化和化学反应的详细信息，不利于开展针对性研究。通常的研究方法是利用老化试验箱，模拟高分子材料老化降解、使用过程和暴露环境，加速高分子材料的老化和分解。

目前研究的不足之处在于：

从试验研究角度来说，在老化试验箱内对高分子材料颗粒进行老化和分解与自然环境中的高分子材料的老化和分解更为相似。高分子材料粉体的制备一般采用球磨法，目前使用的球磨机可以分为普通球磨机和高能球磨机两类，通常使用高能球磨机制备高分子材料粉体。常用的高能球磨机又分为搅拌式、行星式和振动式三种。对于任一种高能球磨机，微粒的细化程度主要取决于磨球和物料所获得的碰撞能量。越高的碰撞能量将使得物料颗粒在磨球的撞击下产生破碎的几率越大，从而使物料颗粒的细化程度越高。高能球磨机工作时会产生转动或振动，以及硬球对原料的强烈撞击，还需要比较大的功率，这些因素都使这种工作原理的设备无法应用于老化箱内。即使在外部利用高能球磨机制备高分子材料粉体，然后在老化试验箱内对高分子材料颗粒进行老化和分解，也存在无法获得高分子材料老化降解、使用过程和暴露环境所发生的复杂的物理变化和化学反应的详细动态信息，不能真实的模拟自然环境中高分子材料粉体的老化和分解过程。

实用新型内容