[发明专利]一种自动控制的超均匀空心微球制备方法

说明书

本发明公开了一种自动控制的超均匀空心微球的制备方法，采用包裹液滴为原料，用密度高度匹配的液体为制备环境，利用外加电场的方法形成超均匀同心复合包裹液滴，包裹液滴的外层液体中添加了聚合物前驱体，通过照射紫外线或加热方法使包裹液滴的外层液体固化，形成空心微球。本发明原料易得，自动化程度高，同心度和表面圆度好，成品率高。该空心微球可广泛用在药物领域，也可作为色谱分析的固相物质和催化剂载体，在生化分析和医疗诊断等领域有大量的应用。

技术领域

本发明属于微制备技术领域，具体涉及一种自动控制的超均匀空心微球制备方法。

背景技术

近年来，聚合物空心微球的制备受到了广泛关注。中空结构的材料具有低密度，高比表面积，高表面渗透性，较大的内部空间等特点，可作为智能容器包覆或控释客体分子，在填料、药物缓释，催化，微反应器及环境保护等领域有着广泛的应用前景。

目前，制备聚合物空心微球的方法主要有三类：微乳液法，自组装法和模板法。微乳液法：以聚二烷基硅氧烷微乳为模板，加入二硅官能和三硅官能的有机硅单体，使之围绕在模板核表面进行缩聚，形成核壳结构的聚硅氧烷微球，再用溶剂溶胀透析去除模板核得到空心微球分子盒。自组装法：两亲嵌段共聚物在选择性溶剂中形成核—壳型的胶束或囊泡，再经交联反应将壳层固化，得到交联壳层的聚合物空心微球；或利用层层组装技术，以带相反电荷的不同物质在胶体颗粒上进行层层沉积，然后去除核心部分得到中空微球。模板法：在一个稳定的模板界面上，反应单体围绕模板聚合形成覆盖在模板上的聚合物壳层，然后通过煅烧法或溶剂溶胀法将模板去除，得到聚合物空心微球。以上用来制备聚合物空心微球的方法各有优点，有的需要移除核体模板，人工操作繁琐，且去除模板后，球体因不同程度的溶胀或塌缩而发生变形。

随着工业自动化的发展，电力电子得到了大力发展，电场被应用到各个领域。在空心微球的制作过程中加入电场可以实现整个过程的自动化操作，免去了人工操作的繁琐，有效的简化了空心微球的制备工艺，降低了人工操作的出现错误的风险，大大的提高了空心微球的同心度，表面度等技术指标，也使得空心微球的成品率得到了提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制的超均匀空心微球制备方法，利用交变电场提高空心微球的同心度。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种自动控制的超均匀空心微球的制备方法，其特征在于：利用交流电场调节微球同心度，制备超均匀的空心微球，具体实现方法为：

步骤1、微球产生环境的制备：选取无顶盖的矩形容器，在矩形容器内且位于其底部固定下电极，向矩形容器中加入悬浮液，获得微球产生的液体环境；

步骤2、微球的产生：用移液枪将含有聚合物前驱体的微球外壳液体均匀且匀速的注射到悬浮液中；然后将微球内部液体缓慢的注射到微球外壳液体中，形成包裹液滴，即微球；

步骤3、微球的定心：在矩形容器顶面设置上电极，使其构成一个完整的制备环境，然后在上电极和下电极间通入一定幅值和频率大小的交流电压，并持续一段时间；

步骤4、微球外壳的固化：用紫外线照射或持续加热微球一段时间，直到微球外壳液体固化，形成外壳；

步骤5、对上电极和下电极断电，得到内部有液体的微球，将微球内部液体去除，得到空心微球。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）采用加电场的方式制备的空心微球的同心度和表面圆度比现有技术高。

（2）可自动化操作，减少了人工操作。

（3）在很大程度上提高了空心微球的成品率，加大了生产效率，降低了单个微球的成本。

附图说明

图1是本发明的自动控制的超均匀空心微球制备装置制备空心微球的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述