一种可批量循环式超薄膜展开制备装置

摘要

本发明公开一种可批量循环式超薄膜展开制备装置，包括中心轴，中心轴通过轴承转动连接有上端转盘和下端转盘，上端转盘和下端转盘之间设置有反应池和展开池，下端转盘上开设有与反应池和展开池底部开口对应密封接触连接的反应槽和展开槽，上端转盘上开设有有反应池和展开池顶部开口对应接触连接的反应通孔和展开通孔；反应池内活动设置有基底，展开池内活动设置有支撑体，反应槽和展开槽内分别设置有升降装置，基底和支撑体均设置于升降装置上方；反应池内用于注入反应溶液，展开池内用于注入展开溶液。本发明通过上下转盘的自由旋转实现基底和支撑体的切换，避免了反应液的浪费的同时，达到了批量可循环式展开制备薄膜的目的。

权利要求

1.一种可批量循环式超薄膜展开制备装置，其特征在于：包括固定竖直设置的中心轴，所述中心轴上端通过轴承转动连接有上端转盘，所述中心轴下端通过轴承转动连接有下端转盘，所述上端转盘和下端转盘之间设置有分别与所述中心轴固定连接且上下两端开口的反应池和展开池，所述下端转盘上开设有与所述反应池和展开池底部开口对应密封接触连接的反应槽和展开槽，所述上端转盘上开设有与 所述反应池和展开池顶部开口对应接触连接的反应通孔和展开通孔；所述反应池内活动设置有基底，所述展开池内活动设置有支撑体，所述反应槽和展开槽内分别设置有升降装置，所述基底和支撑体均设置于所述升降装置上方；所述反应池内用于注入反应溶液，所述展开池内用于注入展开溶液；所述升降装置包括与所述反应槽或展开槽侧壁密封固定连接的密封活塞，所述反应槽和展开槽底部开口设置，所述密封活塞内穿设有活塞轴，所述活塞轴底部固定连接有活塞柄；所述活塞轴与所述密封活塞密封接触连接，且所述活塞轴能够在所述密封活塞内上下移动。

2.根据权利要求1所述的可批量循环式超薄膜展开制备装置，其特征在于：所述反应池和展开池侧壁上均分别设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口上均安装有控制阀。

3.根据权利要求1所述的可批量循环式超薄膜展开制备装置，其特征在于：所述上端转盘和下端转盘之间设置有两端开口的外壳，所述反应池和展开池设置于所述外壳内；所述中心轴通过固定块分别与所述外壳、展开池和反应池固定连接。

4.根据权利要求1所述的可批量循环式超薄膜展开制备装置，其特征在于：所述中心轴底部固定设置于底座上。

5.根据权利要求1所述的可批量循环式超薄膜展开制备装置，其特征在于：所述上端转盘和下端转盘侧壁上均分别设置有一个转盘螺杆。

6.根据权利要求1所述的可批量循环式超薄膜展开制备装置，其特征在于：所述反应池和展开池底部均分别设置有密封条，所述反应池和展开池底部通过所述密封条与所述下端转盘密封接触连接。

说明书

一种可批量循环式超薄膜展开制备装置

技术领域

[0001] 本发明涉及界面聚合法制备超薄膜设备技术领域，特别是涉及一种可批量循环式超薄膜展开制备装置。

背景技术

[0002] 界面聚合法制备薄膜是将两种反应单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中，在两相界面处进行不可逆的缩聚反应，在界面处瞬间形成聚合物膜；现有水面展开制备薄膜的方法，主要是通过手动夹取更换基底的操作方式，由于液体的表面张力，很容易导致薄膜出现褶皱或者破损，而且存在更换基底操作方式复杂单一化的缺点，由于膜长时间暴露在空气中，导致其理化性能发生变化。另外这种方式不能连续化生产和不能重复使用基底会导致制备液和基底的浪费。这种在两相液面中间取薄膜的方式，主要是使用基底作为支撑将膜取出，并将其快速放入水中，利用水的表面张力和浮力将基底与膜分离且保持膜的均一形态，然后将基底取出，并更换表征或者测试用的微孔支撑体。制备的薄膜形态不均一，更换基底操作复杂，不能连续化制备的问题，使其制备膜的效率和质量不佳。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种可批量循环式超薄膜展开制备装置，以解决上述现有技术存在的问题，通过上下转盘的自由旋转实现基底和支撑体的切换，避免了反应液的浪费的同时，达到了批量可循环式展开制备薄膜的目的。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0005] 本发明提供一种可批量循环式超薄膜展开制备装置，包括固定竖直设置的中心轴，所述中心轴上端通过轴承转动连接有上端转盘，所述中心轴下端通过轴承转动连接有下端转盘，所述上端转盘和下端转盘之间设置有分别与所述中心轴固定连接且上下两端开口的反应池和展开池，所述下端转盘上开设有与所述反应池和展开池底部开口对应密封接触连接的反应槽和展开槽，所述上端转盘上开设有有所述反应池和展开池顶部开口对应接触连接的反应通孔和展开通孔；所述反应池内活动设置有基底，所述展开池内活动设置有支撑体，所述反应槽和展开槽内分别设置有升降装置，所述基底和支撑体均设置于所述升降装置上方；所述反应池内用于注入反应溶液，所述展开池内用于注入展开溶液。

[0006] 可选的，所述升降装置包括与所述反应槽或展开槽侧壁密封固定连接的密封活塞，所述反应槽和展开槽底部开口设置，所述密封活塞内穿设有活塞轴，所述活塞轴底部固定连接有活塞柄；所述活塞轴与所述密封活塞密封接触连接，且所述活塞轴能够在所述密封活塞内上下移动。

[0007] 可选的，所述反应池和展开池侧壁上均分别设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口上均安装有控制阀。

[0008] 可选的，所述上端转盘和下端转盘之间设置有两端开口的外壳，所述反应池和展开池设置于所述外壳内；所述中心轴通过固定块分别与所述外壳、展开池和反应池固定连接。

[0009] 可选的，所述中心轴底部固定设置于底座上。

[0010] 可选的，所述上端转盘和下端转盘侧壁上均分别设置有一个转盘螺杆。

[0011] 可选的，所述反应池和展开池底部均分别设置有密封条，所述反应池和展开池底部通过所述密封条与所述下端转盘密封接触连接。

[0012] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

[0013] 本发明利用上端转盘和下端转盘的自由旋转实现基底和支撑体的切换，同时避免了反应液的浪费，使反应池和展开池充分体现价值，达到了批量可循环式展开制备薄膜的目的，提高了效率的同时又解决了手动夹取操作复杂、膜出现破损和理化性质易发生变化的难题。实现反应池和展开池的自由转换；同时避免了反应液的浪费，达到了批量可循环式展开制备薄膜的目的，实现了可批量循环式展开制备薄膜的目的，操作简单，制备膜的效率和质量较高。

附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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。

[0015] 图1为本发明可批量循环式超薄膜展开制备装置结构示意图；

[0016] 图2为本发明可批量循环式超薄膜展开制备装置的升降装置示意图；

[0017] 图3为本发明可批量循环式超薄膜展开制备装置的俯视示意图；

[0018] 附图标记说明：100、可批量循环式超薄膜展开制备装置；1、反应池；2、展开池；3、轴承；4、进液口；5、出液口；6、外壳；7、密封条；8、上端转盘；9、转盘螺杆；10、下端转盘；11、活塞轴；12、基底；13、支撑体；14、活塞筒；15、密封活塞；16、活塞柄；17、中心轴；18、底座；19、固定块；20、反应槽；21、展开槽；22、反应通孔；23、展开通孔。

具体实施方式

[0019] 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。

[0020] 本发明的目的是提供一种可批量循环式超薄膜展开制备装置，以解决上述现有技术存在的问题，通过上下转盘的自由旋转实现基底和支撑体的切换，避免了反应液的浪费的同时，达到了批量可循环式展开制备薄膜的目的。

[0021] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0022] 参考附图1‑附图3所示，本发明提供一种可批量循环式超薄膜展开制备装置100，包括固定竖直设置的中心轴17，中心轴17上端通过轴承3转动连接有上端转盘8，中心轴17下端通过轴承3转动连接有下端转盘10，轴承3采用中心轴承，上端转盘8和下端转盘10之间设置有分别与中心轴17固定连接且上下两端开口的反应池1和展开池2，下端转盘10上开设有与反应池1和展开池2底部开口对应密封接触连接的反应槽20和展开槽21，上端转盘8上开设有有反应池1和展开池2顶部开口对应接触连接的反应通孔22和展开通孔23；反应池1内活动设置有基底12，展开池2内活动设置有支撑体13，反应槽20和展开槽21内分别设置有升降装置，基底12和支撑体13均设置于升降装置上方；反应池1内用于注入反应溶液，展开池2内用于注入展开溶液。

[0023] 优选的，升降装置包括与反应槽20或展开槽21侧壁密封固定连接的密封活塞15，反应槽20和展开槽21底部开口设置，密封活塞15内穿设有活塞轴11，活塞轴11底部固定连接有活塞柄16；活塞轴11与密封活塞15密封接触连接，且活塞轴11能够在密封活塞15内上下移动。反应池1和展开池2侧壁上均分别设置有进液口4和出液口5，进液口4和出液口5上均安装有控制阀。上端转盘8和下端转盘10之间设置有两端开口的外壳6，反应池1和展开池2设置于外壳6内；中心轴17通过固定块19分别与外壳6、展开池2和反应池1固定连接。中心轴17底部固定设置于底座18上。上端转盘8和下端转盘10侧壁上均分别设置有一个转盘螺杆9。反应池1和展开池2底部均分别设置有密封条7，反应池1和展开池2底部通过密封条7与下端转盘10顶部密封接触连接。

[0024] 本发明使用时，将下端转盘10带有密封活塞15的反应槽与反应池对应设置，反应池1底部内放入准备好的基底12，下端转盘10带有密封活塞15的展开槽与展开池对应设置，展开池2内放入准备好的支撑体13，然后将上端转盘8与下端转盘10分别通过中心轴承3与中心轴17活动连接，中心轴17固定在底座18上不动，其中心轴承3以中心轴17为回转中心转动，两个中心轴承3的内环套在中心轴17上，外环分别镶嵌在上端转盘8和下端转盘10的盖上。然后利用进液口4和出液口5实现对反应池1和展开池2的溶液注入和放出操作。待反应池1内形成膜之后，进入下端转盘10操作步骤，上端转盘8和下端转盘10均带有转盘螺杆9可以实现选择操作。利用下端转盘10的反应槽20或展开槽21内的密封活塞15使得溶液不会经反应槽20或展开槽21底部流出，通过操控活塞柄16，带动活塞轴11在活塞内上下移动，进行支撑，实现活塞轴11顶部对反应池1或展开池2内的基底12或支撑体13的上下移动，在反应池1内使用活塞轴11支撑载着基底12将薄膜带出反应池1，并穿过上端转盘8的反应通孔22，由于活塞轴11直径小于反应池1或展开池1的内径，此时反应液仍然保留在反应池1与密封活塞15形成的活塞筒14的空间内，待取出膜之后继续制膜过程，密封活塞15的厚度小于下端转盘10的厚度。此时操作人员将载有薄膜的基底复合膜一起从上端转盘8的反应通孔22处人为移动到展开通孔24下方的展开池2内后，将反应池1内的活塞轴11收回反应槽20底部并回复原位，然后将下端转盘10快速旋转180度，此时反应槽20的底部进入到展开池2的底部，此时带有膜和基底的复合膜在展开池2内水面的表面张力和浮力的作用下，薄膜和基底将会分开并漂浮在水面上，而基底12在重力的作用下将会重新进入到下端转盘10的反应槽20底部，然后将下端转盘10再快速旋转180度，此时展开槽21的底部重新回到展开池2下方，在展开槽21内使用活塞轴11载着支撑体13将超薄膜带出展开液，完成超薄膜的基底12和支撑体13的更换工作，待表征测试之后，将下端转盘10重复操作，继续可循环式制备操作。其中基底12以及支撑体13的尺寸与活塞轴11的尺寸适中，活塞筒与反应池1和展开池2的尺寸适中；下端转盘10与各种池的连接处均有密封条7并可自由旋转操作，避免了转动下端转盘
10过程中溶液泄露。

[0025] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0026] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。