[发明专利]一种制备大粒径中空微球的系统和使用方法

说明书

本发明公开了一种制备大粒径中空微球的系统和使用方法，所述系统包括：水相管，用于输送水相，水相为含有表面活性剂的水溶液；油相管，用于输送油相，油相为含有光固化材料和溶剂的液相，根据中空微球制备过程中流体黏度、表面张力和固化后力学性能要求配制；水相管、油相管呈共流聚焦型或者T型液滴生成系统，下游通道设有光固化系统；当微流控系统处于工作状态时，水相、油相分别通过水相管、油相管输送混合，形成水包油O/W液滴，位于下游通道的光固化系统对其照射进行固化或者预固化。本发明通过设计微流控平台系统控制微球尺寸均匀性，通过调整油相组成控制壁厚及微球机械性能，结合光引发聚合迅速制备中空微球。

技术领域

本发明属于中空微球制备技术领域，具体涉及一种制备大粒径中空微球的系统和使用方法。

背景技术

空心聚合物微球在药物控释、催化领域、重金属吸附等方面有很大的应用潜力，为保证应用效果良好，要求所制备的空心微球具有良好的单分散性、稳定性，要求严格控制微球的壁厚及形态。传统制备空心微球的方法如界面聚合和从聚合物溶液中分相普遍存在单分散性差、微球壳层表面粗糙、核凝固等许多问题，同时制备要求也十分苛刻，只能在特殊条件下耗费较长时间才能制得大小和形态均一的空心微球。此外，控制中空微球的壁厚也十分困难，大多数情况下中空微球的力学性能较差，这些都限制了中空微球的应用。

因此，需要开发一项新的技术，解决中空微球均匀性及壁厚控制的问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，兼顾中空微球壁厚、机械性能、尺寸均匀性及制备难度，本发明提供一种制备大粒径中空微球的系统和使用方法，通过设计微流控平台系统控制微球尺寸均匀性，通过调整油相组成控制壁厚及微球机械性能，结合光引发聚合迅速制备中空微球。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明的第一个目的是提供一种制备大粒径中空微球的系统，所述系统包括：

水相管，用于输送水相，所述水相为含有表面活性剂的水溶液；

油相管，用于输送油相，所述油相为含有光固化材料和溶剂的液相，根据中空微球制备过程中流体黏度、表面张力和固化后力学性能要求配制；所述光固化材料包括光固化树脂、光固化活性稀释剂、光引发剂，所述溶剂为不参与聚合反应的溶剂；

所述水相管、油相管呈共流聚焦型或者T型的液滴生成系统，其中，位于外侧的所述水相管朝向位于中心位置的所述油相管聚集；所述液滴生成系统的末端连接有下游通道，在所述下游通道设有光固化系统；

该系统为一微流控系统，当所述微流控系统处于工作状态时，所述水相、油相分别通过水相管、油相管输送混合，形成水包油O/W液滴，位于下游通道的光固化系统对其照射进行固化或者预固化。

进一步的，在本发明中，所述油相管与水相管的内径比为1:(3-85)。

进一步的，在本发明中，所述油相管与水相管的内径比为1:(3-85)。

进一步的，在本发明中，所述油相管道的内径为5μm～80μm。

进一步的，在本发明中，所述系统的油相管、水相管所使用的管道可以用塑料材质，如PP、PE、硅胶及PTFE等。管道的内外径尺寸按需要匹配。

进一步的，在本发明中，所述水相中，所述表面活性剂的浓度为2wt％～10wt％。

进一步的，在本发明中，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂以及非离子表活(非离子表面活性剂)、高分子表活(高分子表面活性剂)中的任意一种或两种以上的组合。如阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠，及聚环氧乙烷-b-聚环氧丙烷-b-聚环氧乙烷等。