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蘭格dLSP實驗室注射泵助力控制單體滴加過程實現(xiàn)聚合物中單體分布均勻

閱讀:809發(fā)布時間:2022-11-15

在自然界中,生物體系通過改變基本單元(如DNA、蛋白質(zhì))的序列實現(xiàn)了其生物大分子復雜且多樣的功能。

由此可見,在制備聚合物材料方面,除了要探索單體的種類和組成,控制其在聚合物中的序列同樣也至關重要。




如今人工合成高分子材料(如塑料、合成橡膠、合成纖維 (滌綸等) 被廣泛應用于人類生產(chǎn)生活的方方面面。高分子的精準、可控合成使得材料具有更好的可調(diào)控性,從而大大拓展了其應用范圍。

自由基聚合(free radical polymerization)為用自由基引發(fā),使單體通過鏈不斷增長的聚合反應,又稱游離基聚合。由含不飽和雙鍵的烯類單體作為原料,通過打開單體分子中的雙鍵,在分子間進行重復多次的加成反應,把許多單體連接起來,形成大分子。

在聚合過程中,當使用多種單體制備多元共聚物時,由于不同單體間聚合能力差異,會導致各單體出現(xiàn)競聚率上的差異,進而導致單體在聚合物中分布的不均。


單體的緩慢滴加合成方法



傳統(tǒng)蠕動泵或注射泵僅能實現(xiàn)恒速進料控制,無法滿足實驗需求。通過電腦編寫程序控制蠕動泵或注射泵的方法雖可實現(xiàn)非恒速進料控制,但需要一定編程基礎,且非恒速控制點有限。


某實驗將蘭格dLSP 510注射泵應用于有機合成中,搭配蘭格公司提供的控制軟件,可方便實現(xiàn)非線性梯度投料,無需編程經(jīng)驗,控制點可設定50個以上,控制精度高。

圖1利用蘭格dLSP 510注射泵將樣劑
連續(xù)輸入微反應器中(正視)
圖2蘭格dLSP 510注射泵工作圖(俯視)



圖1、2展示dLSP 510注射泵工作狀態(tài),搭配不同型號注射器可在5-60mL范圍內(nèi)實現(xiàn)精確投料控制;

圖3蘭格注射泵控制工作站
圖3展示注射泵控制軟件的工作狀態(tài),通過自定義模式,可根據(jù)精度需要,按時間區(qū)間的初始、終止流量,設計1-50個控制點位。
圖4為設計的非線性投料曲線及實際控制點位圖


客戶表示:“經(jīng)觀察,蘭格dLSP 510實驗室注射泵流量控制準確,可實現(xiàn)復雜的非線性梯度投料,滿足實驗設計需求。"


本研究證實,蘭格dLSP 500數(shù)字型實驗室注射泵支持精確分配,通過PC軟件操控單體滴加過程,可實現(xiàn)聚合物中單體分布的均勻性控制。而單體的平均分布和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也有利于材質(zhì)最終的宏觀性質(zhì)。



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