[发明专利]一种制备聚合物颗粒的新方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物颗粒制备方法，尤其涉及一种制备聚合物颗粒的新方法及装置。

背景技术

聚合物颗粒(现有技术，一般指微米或纳米级颗粒)在材料、化工、能源、生物、医疗、食品、水处理、石油开采等领域广泛应用，其性能和制备方式的研究日益广泛和深入，目前聚合物颗粒的制备方法中主要包括乳液聚合法、微乳液聚合法和有机合成法等，这些方法各具显著特点，但存在着明显问题，例如，微乳液聚合法很容易获得聚合物纳米粒子，但需要大量表面活性剂，表面活性剂残留在产品中很难除净，聚合物性能因此会受到很大影响，使其应用受到限制，特别是表面活性剂的存在对纳米粒子在生物体系中的应用十分不利。聚合物颗粒制备方法及其装置亟待进行更多领域的深入研究。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种制备聚合物颗粒的新方法及装置，以期制备出更好质量的聚合物颗粒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备聚合物颗粒的新方法及装置，该方法操作方便，该装置结构简单，其聚合物颗粒产物的粒径尺寸和形状均匀，性能稳定，有利于推广使用。

本发明的目的是这样实现的，一种制备聚合物颗粒的新方法；包括以下步骤：

步骤a、注射泵内充入能导电的有机溶剂，将呈竖直设置且绝缘的毛细管的顶端入口与注射泵出口密封连通，毛细管的下方设置中心轴呈水平设置的梭形气力输送容器，梭形气力输送容器能密封且允许气体流通，毛细管的底端出口密封穿入梭形气力输送容器后连通开口向下设置的喷嘴，毛细管的上部侧壁绝缘穿设第一电源连接导体，毛细管位于梭形气力输送容器内、且靠近喷嘴顶部的侧壁上绝缘穿设第二电源连接导体，第一电源连接导体的第一端能与第一高压电源电连接、且第一电源连接导体的第二端能与毛细管内的有机溶剂电导通，第二电源连接导体的第一端能与第二高压电源电连接、且第二电源连接导体的第二端能与毛细管内的有机溶剂电导通，第二高压电源的电压值低于第一高压电源的电压值，梭形气力输送容器内位于喷嘴的下方设置接地的收集板，梭形气力输送容器的水平第一端密封连通气体供给装置；

步骤b、通过注射泵将有机溶剂泵入毛细管中，同时接通第一高压电源和第二高压电源，开启气体供给装置，向梭形气力输送容器注入气体；

步骤c、有机溶剂在高电压源产生的强电场作用下分散形成带电的微液滴，在电场力、重力作用下微液滴通过喷嘴向下喷射，喷射出的微液滴下降过程中在梭形气力输送容器内流动气体的曳引力作用下沿喷嘴喷射路径充分扩散，均匀洒落在收集板上；

步骤d、微液滴通过收集板接地去除静电并形成固态的聚合物颗粒。

在本发明的一较佳实施方式中，所述梭形气力输送容器的水平第一端设置能与气体供给装置密封连通的气体入口，且在梭形气力输送容器的底部设置允许气体流出的单向出口。

在本发明的一较佳实施方式中，步骤b中，毛细管泵入有机溶剂的流量范围是0.1-10.0毫升/小时，毛细管泵入有机溶剂的流速范围是0.1-20毫米/秒。

本发明的目的还可以这样实现，一种制备聚合物颗粒的装置，所述装置包括注射泵，所述注射泵的出口与呈竖直设置且绝缘的毛细管的顶部入口密封连通，所述毛细管的下方设置中心轴呈水平设置的梭形气力输送容器，所述梭形气力输送容器能密封且能允许气体流通，所述梭形气力输送容器的水平第一端密封连通气体供给装置；所述毛细管的底端出口密封穿入所述梭形气力输送容器后连通设置一开口向下设置的喷嘴，所述毛细管的上部侧壁绝缘穿设有第一电源连接导体，所述第一电源连接导体的第一端能与第一高压电源电连接、且所述第一电源连接导体的第二端能与所述毛细管内的有机溶剂电导通，所述毛细管位于所述梭形气力输送容器内、且靠近所述喷嘴顶部的侧壁上绝缘穿设第二电源连接导体，所述第二电源连接导体的第一端能与第二高压电源电连接、且所述第二电源连接导体的第二端能与所述毛细管内的有机溶剂电导通，所述第二高压电源的电压值低于所述第一高压电源的电压值，所述梭形气力输送容器内位于所述喷嘴的下方设置接地的收集板，所述收集板的面积大于微液滴喷射面积。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二电源连接导体上、且位于所述毛细管的外侧环设有一与所述第二电源连接导体电连接的铜环，所述第二高压电源电连接于所述铜环上。

在本发明的一较佳实施方式中，所述梭形气力输送容器的水平第一端设置能与所述气体供给装置密封连通的气体入口，所述梭形气力输送容器的底部设置允许气体流出的单向出口。