一体式双重乳粒发生装置及其加工方法
摘要文本
本发明公开了一种一体式双重乳粒发生装置及其加工方法,该装置包括灌注模具和发生器本体,先加工组装模具,在模具中灌注PDMS溶液,固化、脱模后形成三孔同轴的发生器本体。利用发生器本体的孔作为中间相出样管道,再插入内相出样管道及外相出样管道形成同轴装置,在装置中注入溶液体系产生双重乳粒。本发明的一体式双重乳粒发生装置采用同轴剪切方式,能够制备内径~2000μm、壁厚~250μm单分散的水包油包水的双重乳粒。本发明的一体式双重乳粒发生装置的灌注模具能重复使用,重复性好;由灌注模具得到的发生器本体操作简单适用范围广,易清洗,控制精度高,可有效解决目前乳液微封装发制备毫米级聚合物微球中直径、壁厚不可控的问题。
申请人信息
- 申请人:中国工程物理研究院激光聚变研究中心
- 申请人地址:621900 四川省绵阳市科学城绵山路64号
- 发明人: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一体式双重乳粒发生装置及其加工方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201611181315.6 |
| 申请日 | 2016年12月20日 |
| 公告号 | CN106492716B |
| 公开日 | 2024年1月30日 |
| IPC主分类号 | B01J13/02 |
| 权利人 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 |
| 发明人 | 李波; 陈素芬; 李洁; 刘梅芳; 刘一杨; 李婧; 刘世忠; 高林; 史瑞廷 |
| 地址 | 四川省绵阳市绵山路64号 |
专利主权项内容
1.一种一体式双重乳粒发生装置的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、灌注模具组装:在中空的固定外框架的顶面开孔插入内相进样占位圆柱;在中空的固定外框架的一侧分别开上下两孔插入中间相进样占位圆柱和排气孔占位圆柱;在中空的固定外框架的另一侧开孔插入外相进样占位圆柱;在中空的固定外框架的下端开孔插入外相出样占位圆柱;其中,所述外相出样占位圆柱的顶端从上至下开圆锥孔和圆柱孔,在所述圆柱孔内插入中间相出样占位圆柱;所述内相进样占位圆柱的底端和中间相出样占位圆柱的顶端接触;所述中间相进样占位圆柱的一端和中间相出样占位圆柱的顶端侧面接触;所述外相进样占位圆柱的一端和外相出样占位圆柱的顶端侧面接触;所述排气孔占位圆柱穿过外相出样占位圆柱并伸入锥形孔内;所述内相进样占位圆柱、中间相出样占位圆柱和外相出样占位圆柱同轴设置;步骤二、灌注模具组装完成后灌入疏水透明的聚合物溶液,固化后,依次脱除内相进样占位圆柱、中间相进样占位圆柱、外相进样占位圆柱、排气孔占位圆柱、外相出样占位圆柱和中间相出样占位圆柱,形成发生器本体;所述中间相进样占位圆柱的一端设置有与中间相出样占位圆柱的顶端侧面弧面相匹配的弧形槽;所述外相进样占位圆柱的一端设置有与外相出样占位圆柱的顶端侧面弧面相匹配的弧形槽;所述疏水透明的聚合物溶液为改性聚二甲基硅氧烷;所述改性聚二甲基硅氧烷的制备方法为:将质量分数为55~65%的聚二甲基硅氧烷橡胶PDMS 溶液加入超临界反应装置中,并加入交联剂和催化剂,在体系密封后通入二氧化碳至20~30MPa、温度25~35℃的条件下搅拌反应30~60min,然后卸去二氧化碳压力,温度为30~40℃,搅拌5~10min,然后再次注入二氧化碳至压力为40~60MPa、温度40~50℃的条件下搅拌30~60min,卸压,得到聚合物溶液;将聚合物溶液加入搅拌器中,并加入固化剂、分散剂和纳米氧化物,在1500~3000r/min的速度下搅拌30~60min,得到改性聚二甲基硅氧烷;所述聚二甲基硅氧烷橡胶PDMS溶液的溶剂为甲苯;所述交联剂为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和正硅酸甲酯中的一种,其用量为PDMS溶液重量的3%;所述催化剂为二月桂酸二丁基锡,其用量为PDMS溶液重量的1%;所述纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化锌中的一种或几种,其用量为聚合物溶液重量的2~5%;所述固化剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷,其用量为聚合物溶液重量的2~5%;所述分散剂为1-乙基-3-甲基氯化咪唑,其用量为聚合物溶液重量的1~3%;其中,通过加工方法得到的一体式双重乳粒发生装置包括:发生器本体,其包括:一体成型的支撑体;位于支撑体上端的用于内相乳液进样的内相进样管道;位于支撑体一侧的用于中间相乳液进样的中间相进样管道,其一端连通中间相出样管道;所述中间相出样管道与内相进样管道连通并同轴设置;位于支撑体另一侧的用于外相乳液进样的外相进样管道,其一端连通外相出样管道;所述外相出样管道与中间相出样管道连通并同轴设置;排气孔,其穿过外相出样管道并伸入支撑体内;其中,通过内相进样管道、中间相进样管道和外相进样管道进行不同乳液的进样,并通过中间相出样管道和外相出样管道形成双重乳粒;所述一体成型的支撑体为一体成型的聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷支撑体。