[实用新型]一种微通道反应器

说明书

本实用新型提供了一种微通道反应器。该微通道反应器包括液滴产生区、液滴内流体对流混合区、液滴预交联固化区；其中，所述液滴内流体对流混合区的通道包括直线通道和非直线通道，所述非直线通道可以为S型弯曲通道、Z型通道或其他不规则形状的弯曲通道。利用本实用新型提供的微通道反应器制备微球能够克服现有技术存在的工艺复杂、产品粒度难以精确控制、形貌不规整等缺点，并且制备过程简单、快速，微球具有粒径可控、粒度均一、球形度好等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种微通道反应器，属于高分子聚合物微球制备技术领域。

背景技术

单分散高分子聚合物微球具有均一的粒径和规则的形貌结构，被广泛的应用于药物靶向可控缓释载体、模板剂、吸附分离剂等，尤其PVA微球由于具有优良的化学和热稳定性，化学可修饰性、生物相容性等，在医学、材料、电子等领域具有广泛的应用。用PVA低聚物乳化交联聚合制备PVA微球具有制备工艺简单、过程可控、原料价格便宜等特点，以其为原料制备粒径均一、球形度好的PVA微球已成为人们的研究热点。

CN105462915A公开了一种聚乙烯醇微球的制备方法，该方法通过反向悬浮将聚乙烯醇溶液在油相中分散成球形小液粒，然后再加入交联剂对聚乙烯醇进行交联，经过固化、洗涤和筛分得到聚乙烯醇微球，微球载体的粒径为60-250μm。这种方法得到的微球粒径难以精确控制，粒度分布不均一，另外，该工艺是先形成聚乙烯醇液滴，再加入酸调节pH值，然后再加入交联剂进行交联固化，这种分步骤加入的工艺以下弊端：(1)酸和交联剂需要先扩散穿过液滴表面的油水界面膜，然后再与液滴内的聚乙烯醇反应，而扩散速度很慢，导致整个固化过程很慢；(2)酸和交联剂是由外向里进行扩散，所以，液滴内的交联反应也是由外向里，外面固化形成硬壳，外面的酸和交联剂不能继续穿过硬壳与液滴内的聚乙烯醇反应，导致微球结构不均一。

CN104857576A公开了一种制备聚乙烯醇栓塞微球的方法，该方法采用的工艺路线为：(1)配制聚乙烯醇水溶液与交联剂水溶液混合溶液作为离散相1，配制催化剂水溶液作为离散相2，配制与水不相容的有机溶剂为连续相；(2)利用微通道内流体剪切力和界面张力作用将离散相分割成液滴；(3)液滴收集后，在20-80℃下静置0.5-24小时进行交联固化，得到聚乙烯醇颗粒；(4)通过索式提取器用烷烃、石油醚、乙酸乙酯等有机溶剂洗涤，且洗涤时间为12-48小时，在真空烘干、冷冻干燥或喷雾干燥等工艺下干燥得到聚乙烯醇微球产品。该方法虽然可以制备出粒度均一、球形度好的PVA微球，但固化时间太长，固化温度高，洗涤工艺复杂。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种微通道反应器，通过设置特殊性质的液体内流体对流混合区，实现高分子聚合物微球在室温下的快速、可控制备。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种微通道反应器，该微通道反应器包括液滴产生区、液滴内流体对流混合区、液滴预交联固化区；

其中，所述液滴内流体对流混合区的通道包括直线通道和非直线通道，所述非直线通道为S型弯曲通道、Z型通道或其他不规则形状的弯曲通道。

在上述微通道反应器中，优选地，所述液滴内流体对流混合区满足以下条件：

L＝L₁+L₂；

其中，L为液滴内流体对流混合区的总长度，单位为m；L₁为直线通道的长度，单位为m；L₂为非直线通道的直线长度，单位为m。

在本实用新型的微通道反应器中，液滴产生区用于使分散相、连续相等相互混合形成液滴，该液滴产生区的通道可以为T型微通道、流动共聚焦型通道或共流型通道。