基于微流控技术的单分散微胶囊的制备及应用

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自从1954年美国首先将微胶囊技术应用于无碳复写纸,这项技术便得到了快速发展,广泛应用于医药、食品、涂料、油墨、粘合剂等各个行业。微胶囊还有一个重要应用,就是作为惯性约束核聚变反应(ICF)中装载燃料气体氘氚(DT)的载体—靶丸。随着能源危机问题的日渐突出,惯性约束核聚变反应作为一种实验室可控的核聚变技术,受到越米越多的关注。在1CF研究中,对于靶丸的粒径大小、粒径分布、壁厚均匀性等有着很高的要求。传统的靶丸制备方法,得到的微胶囊尺寸不均一、制备效率不高、原料消耗人、重复性较差,且制备装置复杂、操作繁琐。   本文对1CF用聚合物微胶囊的微流控制备方法进行了系统研究,设计开发了多种新型结构的微通道乳化装置,用于制各高分子靶用微胶囊。与传统制备方法相比,基于微流控技术的微通道装置制备的微胶囊单分散性好、产率高、可控性强。本文主要研究内容如下:   1)设计开发了汇聚式结构的微通道乳化装置,成功制备了粒径为600μm左右、壁厚可达到20μm以下的均一可控聚苯乙烯微胶囊,成品率达90%以上。   2)设计开发了双T型结构的微通道乳化装置,成功制备了粒径为1234-1360μm,壁厚为10-49μm的均一可控聚苯乙烯微胶囊。   3)设计开发了T型-汇聚式复合结构的微通道乳化装置,成功制备了粒径为825μm~ll50μm,壁厚为5~75μm的均一可控聚苯乙烯微胶囊以及粒径为lmm左右,壁厚可达20μm以下的均一可控聚a-甲基苯乙烯微胶囊。
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