一种制备聚合物颗粒的新方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种制备聚合物颗粒的新方法及装置，该方法包括以下步骤：将能导电的有机溶剂通过注射泵泵入绝缘的毛细管中，毛细管绝缘密封穿入能密封的梭形气力输送容器内并在毛细管的出口端连通设置喷嘴，在高电压源产生的强电场作用下有机溶剂分散形成带电的微液滴，微液滴在电场力、重力、容器内流动气体的曳引力作用下均匀洒落在梭形气力输送容器内接地的收集板上，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。该制备聚合物颗粒的新方法操作方便，制备聚合物颗粒的装置结构简单，获得的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。

A new method and device for preparing polymer particles

The invention relates to a device and a new method for the preparation of polymer particles, the method comprises the following steps: capillary conductive organic solvent can through the injection pump insulation, insulation capillary spindle pneumatic seal can be sealed into the transport container and at the outlet end of the capillary tube communicated nozzle, strong electric field effect in the high voltage source of the organic solvent dispersion formation of charged droplets, a gravity micro droplet in the electric field force, gravity, container gas flow uniformity in spindle collecting plate inscribed on the pneumatic conveying container, droplets through the collection plate is grounded and the formation of solid polymer particles to remove static electricity the. The new method for preparing polymer particles is easy to operate. The device for preparing polymer particles has simple structure, and the particle size and shape of polymer particles obtained are homogeneous and stable, which is conducive to the popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种制备聚合物颗粒的新方法及装置
本专利技术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。
技术介绍
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，本专利技术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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述梭形气力输送容器为呈梭形结构设置的透明的玻璃容器；所述梭形气力输送容器包括中心轴线呈水平设置的圆筒段，所述圆筒段的侧壁顶部连通设置顶部密封的喷嘴容置接口，所述圆筒段的侧壁底部设置所述单向出口，所述收集板设置于所述圆筒段内；所述圆筒段的两侧分别密封连通设置直径自内向外渐缩的第一锥段和第二锥段，所述第一锥段的自由端为所述梭形气力输送容器的水平第一端，所述第一锥段的自由端设置能密封的所述气体入口，所述第二锥段的自由端呈封闭设置。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述喷嘴为金属针形喷嘴。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述梭形气力输送容器的外部设置静电测量表，所述收集板通过导线连接所述静电测量表，所述静电测量表接地。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述收集板为铜制平板。由上所述，本专利技术提供的一种制备聚合物颗粒的新方法及装置具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的一种制备聚合物颗粒的新方法充分利用高电压源对导电的有机溶剂施加电力作用，高电压源产生的强电场在有机溶剂表面产生强大的力，足以克服有机溶剂的表面张力，使有机溶剂分散形成带电的微液滴，在电场力、重力作用下微液滴通过梭形气力输送容器内的喷嘴向下喷射，通过梭形气力输送容器内的气力流动促进微液滴在容器内输运，密封的梭形气力输送容器避免外界环境因素对微液滴形成及聚合物颗粒制备过程的影响；(2)本专利技术提供的一种制备聚合物颗粒的新方法和装置中，充分利用梭形气力输送容器内特定流向与速度的气体对液滴产生的曳引力作用，不断向梭形气力输送容器内输入流动气体，梭形气力输送容器内流动的气流对喷射出来的微液滴产生曳引作用力，能促进微液滴在有限容积的器腔内沿喷嘴喷射路径充分扩散，避免互相碰撞过程中产生合并导致洒落后发生局部堆积的现象，同时梭形气力输送容器内流动的气流能促进微液滴充分蒸发或结晶，形成的固态的聚合物颗粒具有光滑表面形态，大小形状均匀，性能更加稳定，其能够均匀分布在收集板上，避免了聚合物颗粒的聚集与堆积；(3)本专利技术提供的一种制备聚合物颗粒的装置中，收集板进行接地处理，避免出现安全事故；收集板的面积大于微液滴喷射面积，避免微液滴散落无法落在收集板上；(4)本专利技术提供的一种制备聚合物颗粒的装置中，铜环构成了电极，能够避免喷嘴喷射出的微液滴向上返流，实现对微液滴流向更好控制。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术的制备聚合物颗粒的装置的结构示意图。图中：100、制备聚合物颗粒的装置；1、注射泵；2、毛细管；21、铜环；3、有机溶剂；4、微液滴；5、喷嘴；6、梭形气力输送容器；601、气体入口；602、单向出口；603、喷嘴容置接口；61、圆筒段；62、第一锥段；63、第二锥段；7、收集板；8、静电测量表；91、第一高压电源；92、第二高压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚合物颗粒的新方法；其特征在于，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。...

【技术特征摘要】
1.一种制备聚合物颗粒的新方法；其特征在于，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。2.如权利要求1所述的制备聚合物颗粒的新方法，其特征在于，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。3.如权利要求1所述的制备聚合物颗粒的新方法，其特征在于，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。4.一种权利要求1至3任一项所述的制备聚合物颗粒的新方法中使用的制备聚合物颗粒的装置，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚军，赵彦琳，房佳，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11