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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2022-09-19

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(fù)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(guān)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(yīng)用于人類生產(chǎn)生活的方方面面。高分子的精準(zhǔn)、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(yīng)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(yīng)，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(jìn)行重復(fù)多次的加成反應(yīng)，把許多單體連接起來，形成大分子。

在聚合過程中，當(dāng)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(dǎo)致各單體出現(xiàn)競聚率上的差異，進(jìn)而導(dǎo)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(jìn)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(jìn)料控制，但需要一定編程基礎(chǔ)，且非恒速控制點有限。


某實驗將蘭格dLSP 510注射泵應(yīng)用于有機(jī)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(shè)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(yīng)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(shè)計1-50個控制點位。







圖4為設(shè)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(zhǔn)確，可實現(xiàn)復(fù)雜的非線性梯度投料，滿足實驗設(shè)計需求?！?/span>


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(luò)結(jié)構(gòu)也有利于材質(zhì)最終的宏觀性質(zhì)。