本实用新型属于实验仪器领域，涉及一种具支试管，尤其涉及一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管。
背景技术：
离子聚合是高分子化学实验中常见的一种聚合反应，是由离子活性种引发的聚合反应，根据离子电荷性质的不同，又可分为阴离子聚合和阳离子聚合。阴离子聚合中，单体一经引发成阴离子活性种，就以相同的模式进行增长，一般无链终止和链转移反应，在聚合末期需人为的加入终止剂使反应终止。但实际上。阴离子聚合体也可能自发终止，自发终止的原因是活性端基异构化，而后形成不活泼的烯丙基型端基阴离子，氧、水、二氧化碳等含氧杂质均可使阴离子终止。因此，在实验时常用高纯氮或氦吹扫反应装置并抽真空。
现有的反应装置常用具支试管，在通氮气时常用橡胶塞，在橡胶塞上打孔插接玻璃导管，或使用磨口玻璃导气管，在真空条件下反应的实验需要始终与真空泵连接，粉末固体易被带出具支试管外，由于磨口具支试管管口处有缩喉，生成的固态聚合物难以取出。鉴于此，我们提出一种用于阴离子聚合反应实验的实验装置。
技术实现要素：
本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，以克服现有技术的缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，具有这样的特征：包括试管、活塞和锁定盖；试管具有试管状的主管体，主管体相对的两侧分别设有向外伸出的充气具支管和吸气具支管；活塞包括活塞主体和活塞通孔阀；活塞主体具有一体的活塞杆和活塞头，活塞头位于活塞杆的下端；活塞头与试管主管体相匹配，密封塞在主管体内，活塞杆从主管体上端伸出；锁定盖具有上下贯穿的盖体活塞通孔，套在活塞杆上，锁定盖盖在主管体的上端开口上，盖体活塞通孔与活塞杆之间留有缝隙；活塞主体可相对于主管体移动，使活塞头位于吸气具支管下方或充气具支管与吸气具支管之间的位置，锁定盖可固定活塞主体的上述位置；活塞主体具有竖直设置、上下贯穿的主排气阀通孔，活塞杆的下部还具有横向设置的侧排气阀通孔，一端与主排气阀通孔连通，另一端开设在活塞杆的侧面；活塞头位于充气具支管与吸气具支管之间的位置时，侧排气阀通孔位于主管体内；活塞通孔阀可插在主排气阀通孔中，封闭主排气阀通孔和侧排气阀通孔，拔出时，活塞头下方和上方的主管体通过主排气阀通孔的下端和侧排气阀通孔连通。
进一步，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，还可以具有这样的特征：其中，锁定盖包括盖本体、滑块和连接弹簧；盖本体盖在主管体的上端开口上，与主管体上端可拆卸连接；盖本体的盖顶内具有横向设置且连续相通的凸起伸缩孔、滑槽和弹簧安装槽，凸起伸缩孔和弹簧安装槽分别位于滑槽的左右两侧，凸起伸缩孔的外端口开设在盖本体的侧面；滑块具有一体的挡件主体和按压凸起，按压凸起位于挡件主体的一侧，挡件主体置于滑槽内，按压凸起从凸起伸缩孔中伸出，滑块可在移动；连接弹簧一端固定在滑块的侧面，与其按压凸起相对，另一端固定在弹簧安装槽内，连接弹簧可沿横向方向伸缩；盖体活塞通孔设于盖本体的盖顶中，与滑槽相交；滑块的挡件主体具有上下贯穿的滑块活塞通孔，与盖体活塞通孔相匹配，按压按压凸起，滑块可移动至滑块活塞通孔与盖体活塞通孔对齐，对齐时，连接弹簧呈被压缩状态；活塞杆从锁定盖的盖体活塞通孔和滑块活塞通孔中伸出；活塞杆的一侧具有吸气卡槽和反应卡槽，吸气卡槽位于反应卡槽的下方；滑块挡件主体的厚度小于吸气卡槽和反应卡槽的槽内高度，移动活塞主体至吸气卡槽或反应卡槽位于锁定盖的盖体活塞通孔中时，滑块被压缩的连接弹簧弹出卡入吸气卡槽或反应卡槽，活塞主体被固定。
进一步，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，还可以具有这样的特征：其中，主排气阀通孔由上至下依次分为宽排气阀段、斜排气阀段和窄排气阀段；宽排气阀段由活塞杆的上端延伸至其下部，窄排气阀段位于活塞头处，斜排气阀段顺滑地连接宽排气阀段和窄排气阀段；侧排气阀通孔的内端开设在斜排气阀段上；活塞通孔阀的下端为倒锥形的尖端，与主排气阀通孔的斜排气阀段相匹配，活塞通孔阀尖端插在斜排气阀段内，封闭主排气阀通孔和侧排气阀通孔。
进一步，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，还可以具有这样的特征：其中，斜排气阀段的内壁和活塞通孔阀尖端的外壁均为磨砂结构。
进一步，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，还可以具有这样的特征：其中，锁定盖中的盖体活塞通孔和滑块活塞通孔均为方形孔，活塞杆为截面呈方形的杆体，与盖体活塞通孔和滑块活塞通孔均相匹配一致。
进一步，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，还可以具有这样的特征：其中，试管主管体的上端具有一圈向外凸出的连接凸起环，锁定盖的环侧壁下端向内弯折，形成与主管体的连接凸起环相匹配的凹槽环，锁定盖盖在主管体上端时，连接凸起环卡入该凹槽环中，锁定盖与主管体上端连接固定。
进一步，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，还可以具有这样的特征：锁定盖还具有上下贯穿的盖体通气孔；
进一步，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，还可以具有这样的特征：其中，盖体通气孔设于锁定盖盖本体的盖顶中，数量为两个，分别位于滑槽的前后两侧。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，不需使用橡胶塞、在橡胶塞上打孔或使用磨口加料阀，降低了仪器安装的难度；主管体管口处不需要磨口和缩喉，避免固体聚合物无法取出；仅依靠活塞的移动即可实现进气口和出气口的开闭，不需要配合玻璃阀使用，在抽真空后即可断开与抽真空仪器的连接，避免反应物被吸出，操作简单，实验效率高。
附图说明
图1是用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管的主视图；
图2是试管的主视图；
图3是活塞主体的剖面图；
图4是活塞通孔阀的主视图；
图5是锁定盖盖本体的主视剖面图；
图6是锁定盖盖本体的俯视剖面图；
图7是滑块和连接弹簧的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型提供一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，包括试管1、活塞2和锁定盖3。
如图1和2所示，试管1具有试管状的主管体11。主管体11相对的两侧分别设有横向向外伸出的充气具支管12和吸气具支管13。
如图1、3和4所示，活塞2包括活塞主体21和活塞通孔阀22。
活塞主体21具有一体的活塞杆211和活塞头212，活塞头212位于活塞杆211的下端。活塞头212与试管主管体11相匹配，密封塞在主管体11内，实现对其下部空间的密封。活塞杆211从主管体11上端伸出。
锁定盖3具有上下贯穿的盖体活塞通孔31，套在活塞杆211上，锁定盖3盖在主管体11的上端开口上，盖体活塞通孔31与活塞杆211之间留有缝隙。活塞主体21可相对于主管体11上下移动，使活塞头212位于吸气具支管13下方或充气具支管12与吸气具支管13之间的位置，锁定盖3可固定活塞主体21的上述两个位置。
活塞主体21具有竖直设置、上下贯穿的主排气阀通孔213，由活塞杆211的上端延伸至活塞头212的下端。活塞杆211的下部还具有横向设置的侧排气阀通孔214，一端与主排气阀通孔213连通，另一端开设在活塞杆211的侧面。活塞头212位于充气具支管12与吸气具支管13之间的位置时，侧排气阀通孔214位于主管体11内。
活塞通孔阀22可插在主排气阀通孔213中，封闭主排气阀通孔213和侧排气阀通孔214。拔出时，活塞头212下方和上方的主管体11通过主排气阀通孔213的下端和侧排气阀通孔214连通。
具体的，如图1和5-6所示，锁定盖3包括盖本体33、滑块34和连接弹簧35。
盖本体33盖在主管体11的上端开口上，与主管体11上端可拆卸连接。
具体的，试管主管体11的上端具有一圈向外凸出的连接凸起环，锁定盖3的环侧壁下端向内弯折，形成与主管体的连接凸起环相匹配的凹槽环。锁定盖3盖在主管体11上端时，连接凸起环卡入该凹槽环中，锁定盖3与主管体11上端连接固定。当然，也可以通过螺纹连接等其他形式实现锁定盖与主管体的可拆卸连接。
盖本体33的盖顶内具有横向设置且连续相通的凸起伸缩孔331、滑槽332和弹簧安装槽333。凸起伸缩孔331和弹簧安装槽333分别位于滑槽332的左右两侧并与其相通，凸起伸缩孔331的外端口开设在盖本体33的侧面。
滑块34具有一体的挡件主体341和按压凸起342，按压凸起342位于挡件主体341的一侧。挡件主体341置于滑槽332内，按压凸起342从凸起伸缩孔331中伸出，滑块34可在其相应的空腔(滑槽332和凸起伸缩孔331)内移动。
连接弹簧35一端固定在滑块34的侧面，与其按压凸起342相对，另一端固定在弹簧安装槽333内，连接弹簧35可沿横向方向伸缩。
盖体活塞通孔31设于盖本体33的盖顶中，与滑槽332相交。滑块34的挡件主体341具有上下贯穿的滑块活塞通孔36。滑块活塞通孔36与盖体活塞通孔31相匹配，按压按压凸起342，滑块34可移动至滑块活塞通孔36与盖体活塞通孔31对齐、上下相通。且对齐时，连接弹簧35呈被压缩状态。活塞杆211从锁定盖3的盖体活塞通孔31和滑块活塞通孔36中伸出。
具体的，锁定盖3中的盖体活塞通孔31和滑块活塞通孔36均为方形孔，活塞杆211为截面呈方形的杆体，与盖体活塞通孔31和滑块活塞通孔36均相匹配一致。
活塞杆211的一侧具有吸气卡槽215和反应卡槽216，吸气卡槽215位于反应卡槽216的下方。
滑块34挡件主体341的厚度小于吸气卡槽215和反应卡槽216的槽内高度。移动活塞主体21至其吸气卡槽215或反应卡槽216位于锁定盖3的盖体活塞通孔31中(即滑块34与吸气卡槽215或反应卡槽216位置相对)时，滑块34被压缩的连接弹簧35弹出卡入吸气卡槽215或反应卡槽216，活塞主体21相对于试管1的位置被固定。再次按压按压凸起342，使滑块34从吸气卡槽215或反应卡槽216中移出、滑块活塞通孔36与盖体活塞通孔31对齐时，可再次移动活塞主体21。同时连接弹簧35被压缩。
其中，主排气阀通孔213由上至下依次分为宽排气阀段、斜排气阀段和窄排气阀段。宽排气阀段由活塞杆211的上端延伸至其下部，窄排气阀段位于活塞头212处，斜排气阀段顺滑地连接宽排气阀段和窄排气阀段。侧排气阀通孔214的内端开设在斜排气阀段上。活塞通孔阀22的下端为倒锥形的尖端，与主排气阀通孔213的斜排气阀段相匹配，活塞通孔阀22尖端插在斜排气阀段内，封闭主排气阀通孔213和侧排气阀通孔214。斜排气阀段的内壁和活塞通孔阀22尖端的外壁均为磨砂结构，以实现良好的密封。
其中，锁定盖3还具有上下贯穿的盖体通气孔32，以减小活塞头212在主管体11内移动的阻力。盖体通气孔32设于锁定盖盖本体33的盖顶中，数量为两个，分别位于滑槽332的前后两侧。
使用时，吸气具支管13通过橡胶管与真空泵连接，用于抽真空，充气具支管12通过橡胶管与气体储存罐连接，用于向试管1内充氮气等保护气。反应前，首先使活塞头212位于充气具支管12与吸气具支管13之间的位置，此时，活塞杆211的吸气卡槽215位于锁定中，滑块34卡入吸气卡槽215，然后通过吸气具支管13进行抽真空。结束后通过充气具支管12充入保护气，将主管体11内活塞头212上方的空气从锁定该的盖体通气孔32排出，使活塞头212上方的主管体11中充满保护气。然后拔出活塞通孔阀22至侧排气阀通孔214的上方，使活塞头212下方和上方的主管体11连通，上方充满的部分保护气进入下方，从而使活塞主体21可以被向上拉起。然后将活塞通孔阀22插回复位。按压锁定盖3滑块34的按压凸起342，使滑块34移出吸气卡槽215，拉起活塞主体21至位于充气具支管12的上方，再通过充气具支管12充入保护气，然后向下推动活塞2使活塞头212再次位于充气具支管12与吸气具支管13之间、吸气卡槽215位于锁定盖3的盖体活塞通孔31中，滑块34被压缩的连接弹簧35弹出卡入吸气卡槽215，活塞2的位置被锁定。然后再次通过吸气具支管13进行抽真空。结束后，按压锁定盖3的按压凸起342，滑块34移出吸气卡槽215，解锁活塞2，再继续向下推动活塞2，使活塞头212位于吸气具支管13下方、反应卡槽216位于锁定盖3的盖体活塞通孔31中，滑块34被压缩的连接弹簧35弹出卡入反应卡槽216，活塞2的位置被锁定，开始进行反应。反应结束后，拔出活塞通孔阀22，同时按压按压凸起342、拉起活塞2，即可取下锁定盖3，并取出反应产物。
1.一种用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
包括试管、活塞和锁定盖；
所述试管具有试管状的主管体，主管体相对的两侧分别设有向外伸出的充气具支管和吸气具支管；
所述活塞包括活塞主体和活塞通孔阀；
活塞主体具有一体的活塞杆和活塞头，活塞头位于活塞杆的下端；
活塞头与试管主管体相匹配，密封塞在主管体内，活塞杆从主管体上端伸出；
锁定盖具有上下贯穿的盖体活塞通孔，套在活塞杆上，锁定盖盖在主管体的上端开口上，盖体活塞通孔与活塞杆之间留有缝隙；
活塞主体可相对于主管体移动，使活塞头位于吸气具支管下方或充气具支管与吸气具支管之间的位置，锁定盖可固定活塞主体的上述位置；
活塞主体具有竖直设置、上下贯穿的主排气阀通孔，活塞杆的下部还具有横向设置的侧排气阀通孔，一端与主排气阀通孔连通，另一端开设在活塞杆的侧面；
活塞头位于充气具支管与吸气具支管之间的位置时，侧排气阀通孔位于主管体内；
活塞通孔阀可插在主排气阀通孔中，封闭主排气阀通孔和侧排气阀通孔，拔出时，活塞头下方和上方的主管体通过主排气阀通孔的下端和侧排气阀通孔连通。
2.根据权利要求1所述的用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
其中，所述锁定盖包括盖本体、滑块和连接弹簧；
盖本体盖在主管体的上端开口上，与主管体上端可拆卸连接；
盖本体的盖顶内具有横向设置且连续相通的凸起伸缩孔、滑槽和弹簧安装槽，凸起伸缩孔和弹簧安装槽分别位于滑槽的左右两侧，凸起伸缩孔的外端口开设在盖本体的侧面；
滑块具有一体的挡件主体和按压凸起，按压凸起位于挡件主体的一侧，挡件主体置于滑槽内，按压凸起从凸起伸缩孔中伸出，滑块可在移动；
连接弹簧一端固定在滑块的侧面，与其按压凸起相对，另一端固定在弹簧安装槽内，连接弹簧可沿横向方向伸缩；
所述盖体活塞通孔设于盖本体的盖顶中，与滑槽相交；
滑块的挡件主体具有上下贯穿的滑块活塞通孔，与盖体活塞通孔相匹配，按压所述按压凸起，滑块可移动至滑块活塞通孔与盖体活塞通孔对齐，对齐时，连接弹簧呈被压缩状态；
所述活塞杆从锁定盖的盖体活塞通孔和滑块活塞通孔中伸出；
活塞杆的一侧具有吸气卡槽和反应卡槽，吸气卡槽位于反应卡槽的下方；
滑块挡件主体的厚度小于吸气卡槽和反应卡槽的槽内高度，移动活塞主体至吸气卡槽或反应卡槽位于锁定盖的盖体活塞通孔中时，滑块被压缩的连接弹簧弹出卡入吸气卡槽或反应卡槽，活塞主体被固定。
3.根据权利要求1所述的用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
其中，所述主排气阀通孔由上至下依次分为宽排气阀段、斜排气阀段和窄排气阀段；
宽排气阀段由所述活塞杆的上端延伸至其下部，窄排气阀段位于活塞头处，斜排气阀段顺滑地连接宽排气阀段和窄排气阀段；
所述侧排气阀通孔的内端开设在斜排气阀段上；
所述活塞通孔阀的下端为倒锥形的尖端，与主排气阀通孔的斜排气阀段相匹配，活塞通孔阀尖端插在斜排气阀段内，封闭主排气阀通孔和侧排气阀通孔。
4.根据权利要求3所述的用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
其中，所述斜排气阀段的内壁和活塞通孔阀尖端的外壁均为磨砂结构。
5.根据权利要求1所述的用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
其中，所述锁定盖中的盖体活塞通孔和滑块活塞通孔均为方形孔，所述活塞杆为截面呈方形的杆体，与盖体活塞通孔和滑块活塞通孔均相匹配一致。
6.根据权利要求1所述的用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
其中，所述试管主管体的上端具有一圈向外凸出的连接凸起环，所述锁定盖的环侧壁下端向内弯折，形成与主管体的连接凸起环相匹配的凹槽环，锁定盖盖在主管体上端时，连接凸起环卡入该凹槽环中，锁定盖与主管体上端连接固定。
7.根据权利要求2所述的用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
其中，所述锁定盖还具有上下贯穿的盖体通气孔。
8.根据权利要求7所述的用于阴离子聚合反应实验的活塞式具支试管，其特征在于：
其中，所述盖体通气孔设于锁定盖盖本体的盖顶中，数量为两个，分别位于所述滑槽的前后两侧。
技术总结