基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法，利用空气、聚丙烯腈溶液、硅油通过双T通道微流控装置制备聚丙烯腈气泡微球。这种聚丙烯腈气泡制备使得聚丙烯腈微球的制备更加简化，提高了效率。制备方法是使用蠕动泵分别推动空气、聚丙烯腈溶液、硅油，通过调节三相流速，形成聚丙烯腈气泡双重乳液，再进行固化、干燥后得到聚丙烯腈气泡微球。与之前的聚丙烯腈微球制备相比较，聚丙烯腈气泡微球的固化和干燥步骤简单，缩短了生产时间，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法
本专利技术涉及一种基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法，这种方法制备的聚丙烯腈气泡进一步简化了聚丙烯腈靶丸制备过程，属于聚合物空心微球制备的

技术介绍
聚合物空心微球是当前的研究热点，其可以做到相当大的直径分布范围，而且其每层的材料和厚度都可以改变，因此其应用范围越来越广。目前有机聚合物空心微球已广泛应用于涂料、建材、化工、造纸、化妆品、皮革等行业，同时在航空航天、航海、药物控制释放、基因治疗、生物活性分子保护、催化剂载体等领域具有非常广阔的应用前景。微流控技术，是采用微米级的通道对微量(10-9-10-18L)液体进行控制的技术。近年国内外大量的研究者采取微流控技术，成功地设计加工了多种结构的微通道系统，用来制备微球，极大地扩展了微流体技术的应用范围。基于微流控技术的微通道乳化装置具有下面的特点：1)液滴尺寸易于调节，具有高单分散性，液滴大小的标准差(CV)一般小于5％；2)微滴体积小，范围变化从几百纳升到几纳升；3)能够对不同性质的化学、生物样品实现封装。与传统的制备方法相比，微流控方法制得的靶丸单分散性好、同心度和球形度高，且制备效率高、装置简单，易于对单个液滴进行控制。研究显示，利用基于微乳液技术设计的双重微乳液生成装置，通过两步乳化制备出双重乳液，再固化乳液并去除内部溶剂，便制备出直径、壁厚可控、同心度较好的聚丙烯腈空心微球。（基于微流控装置制备聚丙烯腈靶用微胶囊，《强激光与粒子束》，2013,8（25），1979-1983）本专利技术拟采用微流控技术，搭建双T通道制备空气/聚丙烯腈/硅油的微球。专利
技术实现思路
本专利技术旨在进一步简化聚丙烯腈气泡的制备，通过微流体装置制备出聚丙烯腈气泡，采用空气作为内相，无需去除内部溶剂，有效地简化了制备方法，提高了制备效率。本专利技术的技术方案如下：一种基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法，使用空气作为内相，聚丙烯腈溶液剪切空气形成连续单个的气泡，然后再经由硅油剪切形成连续单分散的乳液，再通过固化、干燥、去除微球表面的硅油，最终制备聚丙烯腈气泡微球。所述的聚丙烯腈溶液是以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂配置的浓度为180g/L的聚丙烯腈溶液，在该聚丙烯腈溶液中再加入体积比为10%的表面活性剂。所述的表面活性剂为甲基三辛基氯化铵。进一步地，所述方法的具体步骤如下：1）将空气、聚丙烯腈溶液、硅油吸入不同的注射器内，将注射器分别连接微通道乳化系统的三相入口，使用蠕动泵调节三相的流速，三相流速达到平衡产生聚丙烯腈气泡微球的双重乳液；2）收集上述乳液进行固化；3）将上述固化后的聚丙烯腈气泡微球干燥处理，去除微球表面的硅油。本专利技术利用空气、聚丙烯腈、硅油通过双T通道装置的微流控装置制备聚丙烯腈气泡微球，具有以下优点：1）采用空气作为内相，原料易得，节约了生产成本。2）相比目前聚丙烯腈微球制备其干燥过程更加简单、便捷，无需置换出内部的溶剂，大大缩短了制备所需时间。3）制备出的气泡微球具有良好的稳定性，能够在室温条件下长时间储存。4）制备装置简单，不需要特殊的设备。附图说明图1是通过双T通道微流控装置得到的聚丙烯腈气泡双重乳液。图2是制备的聚丙烯腈气泡微球电镜图。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术进行进一步说明。一种基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法，制备方法如下：1）用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)配置聚丙烯腈溶液，并加入表面活性剂：30mL的DMF+5.4g的聚丙烯腈+3mL表面活性剂甲基三辛基氯化铵，使用电磁搅拌器进行约6~8h搅拌，直至充分搅拌均匀。2）使用PEEK管道及T型通道搭建双T通道微流控装置，双T通道是指设计两个T型通道，第一个T型通道的出口是第二个T型通道的入口。3）分别将空气、聚丙烯腈溶液、500cst硅油吸入注射器内，使用蠕动泵调节三相的流速，空气与聚丙烯腈溶液在第一个T型通道形成G/W（空气/聚丙烯腈）微乳液，再通过第二个T型通道形成G/W/O（空气/聚丙烯腈/硅油）双重微乳液；由于三相中任一相流速的不同都对双重乳液的形成有影响，故需三相流速达到一个平衡，直至产生聚丙烯腈气泡双重乳液。4）收集聚丙烯腈气泡双重乳液至烧瓶并进行固化，在室温条件下使用旋转蒸发仪进行约24h的旋转固化。5）将固化后的聚丙烯腈气泡微球干燥处理，直接用乙醇去除微球表面的硅油即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法，其特征在于，使用空气作为内相，聚丙烯腈溶液剪切空气形成连续单个的气泡，然后再经由硅油剪切形成连续单分散的乳液，再通过固化、干燥、去除微球表面的硅油，最终制备聚丙烯腈气泡微球。

【技术特征摘要】
1.一种基于微流体装置的聚丙烯腈气泡制备方法，其特征在于，使用空气作为内相，聚丙烯腈溶液剪切空气形成连续单个的气泡，然后再经由硅油剪切形成连续单分散的乳液，再通过固化、干燥、去除微球表面的硅油，最终制备聚丙烯腈气泡微球；所述方法具体步骤如下：1)将空气、聚丙烯腈溶液、硅油吸入不同的注射器内，将注射器分别连接微通道乳化系统的三相入口，使用蠕动泵调节三相的流速，三相流速达到平衡产生聚丙烯腈气泡微球的双重乳液；2)收...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛丽芹，彭昊，徐泽英，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：