CN101109689A - 聚合物微粒悬浮液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚合物微粒悬浮液及其制备方法。是将表面活性剂、悬浮剂、增稠剂、消泡剂、保湿剂、抗冻剂、防腐剂、pH值调节剂按比例和水混合均匀后，陈化1－48h后，形成溶液A；另用浸润剂处理聚合物微粒，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入悬浮物B中，混合均匀后保存，也可稀释后使用。本发明的聚合物微粒悬浮液，具有微粒分散均匀、不易沉降和团聚、空气中不易干燥、便于保存和使用等特点，可应用于聚合物微粒的光学显微镜观察、激光粒度仪分析、流式细胞仪分析等微粒分析领域，有利于提高分析精度。

Description

聚合物微粒悬浮液及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚合物微粒分析领域，特别涉及一种聚合物微粒悬浮液及其制备方法。

背景技术

在聚合物微粒观察和分析领域中，由于聚合物微粒大部分难以被水浸润，在水中不能很好的分散，微粒容易团聚，造成不便观测、分析结果严重失真等问题；例如微粒在光学显微镜下观察时，由于样品暴露于空气中，水分极易挥发，导致微粒趋于团聚，影响观察效果；微粒在粒径分析时，由于相互团聚，导致机器将多个粒子误认为一个，导致测试结果粒径变大、分布变宽；而且，微粒在保存过程中，如果发生沉降，常常需要重新分散才能使用，如果没有合适的方法和工具，则难以重新均匀分散，虽然超声分散、高速搅拌等常用方法能解决微粒的分散问题，但是搅拌带来的气泡等问题难以解决，超声分散有时会改变微粒的性质，导致分析结果有偏差。因此，需要在水中加入辅助剂，来解决微球的相互聚集、沉降、不便观察等问题。通常在水中加入表面活性剂能改善微球的悬浮性，这是由于表面活性剂同时具有极性和非极性结构，易于聚集在颗粒表面形成双亲性膜，浸润颗粒并降低其表面张力和界面能，从而形成具有一定稳定性的分散液，提高颗粒悬浮液在贮藏期间的物理稳定性；其悬浮稳定作用一般有三种：静电稳定作用、位阻作用及静电位阻作用。表面活性剂与增粘剂、保湿剂、消泡剂等辅助剂共同使用，可达到更佳的悬浮分散效果；分散剂或者悬浮剂品种众多，如专利CN1411718、CN1423941、CN1141302、CN1253494、CN1335765、CN1631147发明了农药体系的分散方法，美国专利5849064发明了乳液分散而不产生气泡的装置，但是，这些方法和装置不易直接应用于聚合物微球的分散，为不同应用目的研制的分散液，往往更换体系后就不能起到应有的效果，因此具有特殊密度和表面特性的聚合物微粒，需要重新研制分散液。

发明内容

本发明旨在提供一种聚合物微粒均匀分散、不易沉降和团聚、空气中不易干燥、便于保存和使用的悬浮液，便于聚合物微粒的光学显微镜观察、有利于提高聚合物微粒在激光粒度仪、流式细胞仪等微粒分析领域的精度。

本发明提供的聚合物微粒悬浮液及其制备方法技术如下：

本发明的一种聚合物微粒悬浮液，其组份和重量百分比含量如下：

表面活性剂    0.1-50％    悬浮剂    0-50％

增粘剂        0.1-75％    消泡剂    0.1-5％

保湿剂        0.1-75％    抗冻剂    0-20％

防腐剂        0-1％       pH值调节剂0-5％

水            20-99.3％    浸润剂    0.1-20％

聚合物微粒    0.2-50％。

所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂的一种或几种的混合；所述的悬浮剂为天然高分子或合成高分子的一种或几种的混合；所述的增粘剂为有机水溶性高分子或无机颗粒的一种或几种的混合；所述的消泡剂为低分子醇类具有较低表面张力物质中的一种或者几种。

所述的阴离子表面活性剂为软脂酸钠盐、硬脂酸钠盐、十二烷基硫酸钠盐或十二烷基苯磺酸钙盐；阳离子表面活性剂为N-十二烷基二甲胺；非离子型表面活性剂为对辛基苯酚聚氧乙烯醚、山梨醇脂肪酸酯、吐温型乳化剂、辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚类或聚氧丙烯醚类。

所述的悬浮剂为明胶、木质素磺酸钠、氧羧甲基壳聚糖、羟甲(乙)基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇或苯乙烯马来酸酐共聚物。

所述的增粘剂为卡拉胶、甘油、海藻酸钠、羟甲基纤维素、阿拉伯胶、黄原胶、聚丙烯酸类共聚物、聚乙二醇、石膏或硅酸盐。

所述的消泡剂包括异丙醇、丁醇、低分子醇类、硅酮类、硅油、磷酸三丁酯、聚乙二醇脂肪酸酯、乙二胺双硬脂酸酰胺中的一种或者几种。

所述的保湿剂为透明质酸、海藻糖、氨基酸、甘油、乙二醇、聚乙二醇、氧羧甲基壳聚糖季铵盐具有多羟基物质中的一种或者几种；所述的抗冻剂为：甘油、丙二醇、乙二醇、氯化盐、硝酸盐、硫酸盐无机盐中的一种或者几种。所述的防腐剂为抑制细菌生长试剂，包括甲醛、苯磺酸钠、邻苯二酚、邻苯三酚、抗坏血酸、水杨酸、水杨酸苯酯、异噻唑啉酮、乙内酰脲、苯甲酸、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙、对羟基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物、碘仿或苯胺中的一种或者几种；所述的pH值调节剂为三羟甲基氨基甲烷、磷酸二氢盐/磷酸氢盐、碳酸盐/碳酸氢盐、醋酸/醋酸盐、柠檬酸/柠檬酸盐缓冲体系中的一种或者几种；所述的浸润剂为易溶于水的有机溶剂中的乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、甘油、丙二醇、丙酮、甲醛或乙醛中的一种或者几种。

所述的聚合物微粒为聚氯乙烯类颗粒、聚乙烯类颗粒、聚丙烯类颗粒、聚苯乙烯类微粒、磁性聚苯乙烯微粒、聚甲基丙烯酸甲酯类微粒、聚丙烯酸类微粒、聚乳酸类微粒或聚乙丙交酯微粒聚合物微粒。

本发明的一种聚合物微粒悬浮液的制备方法，其特征是步骤如下：

先将表面活性剂、悬浮剂、增稠剂、消泡剂、保湿剂、抗冻剂、防腐剂、pH值调节剂按比例加入水中，混合均匀后陈化1-48小时，形成溶液A；将浸润剂和聚合物微粒混合后形成悬浮物B；将溶液A加入悬浮物B中，混合后保存使用，或用水稀释1-100倍后使用。

所述的聚合物微粒悬浮液的保存温度在-20到30摄氏度之间，使用温度在-20到60摄氏度之间。

纯水分散的聚合物颗粒，容易相互团聚形成絮状物，然后快速沉降，在使用了本发明的悬浮剂后，不再形成絮状沉淀，在溶液中缓慢沉降，沉降时间根据微粒的大小不同有所差异，但是比仅用水的分散体系，沉降时间延长了10-100倍；沉降后的聚合物颗粒，很容易重新分散形成悬浮液，分散均匀程度与沉降前无明显区别。将聚合物颗粒悬浮液滴在载玻片上，盖上盖玻片后在光学显微镜下观察，微粒的流动速度很慢，很快就静止不动，分散均匀不形成大片区域的团聚，且在室温为20-35摄氏度时，10h内水分没有完全挥发掉，仍保持可以显微镜观察的状态。

总之，与现有悬浮体系相比，本发明涉及的聚合物微粒悬浮液具有分散均匀，不易沉降和易于重新分散，水分挥发速度慢，并可在较苛刻条件下观察，可在常温或低温下保存等特点，可应用于光学显微镜观察、激光粒度仪分析、流式细胞仪分析等微粒分析领域，满足微粒分析对体系悬浮性能的要求。

具体实施方法

下面给出本发明的实施例，是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例1：

将10g吐温-80，10g聚氧乙烯仲辛酚醚-10，5g十二烷基硫酸钠，5g明胶，20g甘油，1g硅油，2g乙二醇，0.2g甲醛，0.4g磷酸氢钠，0.4g磷酸二氢钠加入40g水中，混合均匀后陈化24h，形成溶液A；将1g乙醇加入到4g聚氯乙烯微球或聚丙烯中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚氯乙烯微球或聚丙烯悬浮物B中，充分混合后在-20到4摄氏度下保存，最高使用温度为60摄氏度，悬浮体系可稀释10倍后使用，稀释后粒径为10微米的聚氯乙烯微球，液高5cm时沉降时间为10-15h。

实施例2：

将4g吐温-85，5g辛基酚聚氧乙烯醚，10g甘油，5g乙二醇，0.5g苯磺酸钠加入70g水中，混合均匀后陈化48h，形成溶液A；将5g丙醇加入到0.5g聚苯乙烯微球中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚苯乙烯微球悬浮物B中，充分混合后在-20到4摄氏度下保存，最高使用温度为50摄氏度，悬浮体系可直接使用，粒径为3微米的聚苯乙烯微球，液高5cm时沉降时间为10-15天。

实施例3：

将5g吐温，1g十二烷基苯磺酸钠，1g聚丙烯酸，10g甘油，1g聚乙二醇脂肪酸酯，2g乙二醇，1g邻苯二酚，0.5g三羟甲基氨基甲烷盐酸盐加入77g水中，混合均匀后陈化1h，形成溶液A；将1g丁醇加入到0.5g聚甲基丙烯酸甲酯微粒或聚苯乙烯微球中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚甲基丙烯酸甲酯微粒或聚苯乙烯微球悬浮物B中，充分混合后在-20到30摄氏度下保存，最高使用温度为60摄氏度，悬浮体系可直接使用，粒径为1微米的聚甲基丙烯酸甲酯微粒，液高5cm时沉降时间为8-10天。

实施例4：

将10g吐温，50g甘油，5g乙二胺双硬脂酸酰胺，5g乙二醇，1g水杨酸加入20g水中，混合均匀后陈化48h，形成溶液A；将4g丙二醇加入到5g磁性聚苯乙烯微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入磁性聚苯乙烯微粒悬浮物B中，充分混合后在-20到30摄氏度下保存，最高使用温度为60摄氏度，悬浮体系可稀释100倍后使用，稀释后粒径为10微米的磁性聚苯乙烯微粒，液高5cm时沉降时间为20-24h。

实施例5：

将0.2g软脂酸钠、0.2g十二烷基硫酸钠、0.2g十二烷基苯磺酸钙，1g聚氧乙烯仲辛酚醚，0.1g海藻酸钠，0.2聚乙烯醇，1g聚乙二醇，4g氧羧甲基壳聚糖季铵盐，1g硅酮，0.2g异噻唑啉酮，0.2g氯化钠，0.1g柠檬酸，0.2g醋酸，0.4g醋酸钠加入70.5g水中，混合均匀后陈化24h，形成溶液A；将20g甘油加入到0.2g聚乙烯类微粒和0.3g聚丙烯微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入悬浮物B中，充分混合后在4到30摄氏度下保存，最高使用温度为40摄氏度，悬浮体系可直接使用，粒径为1微米的聚乙烯和聚丙烯微粒，液高5cm时上浮时间为1-2天。

实施例6：

将0.1g N-十二烷基二甲胺、0.1g卡拉胶，0.2g磷酸三丁酯加入99.3g水中，混合均匀后陈化24h，形成溶液A；将0.1g甲醛加入到0.2g聚丙烯类微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚丙烯类微粒悬浮物B中，充分混合后在4摄氏度下保存，最高使用温度为40摄氏度，悬浮体系可直接使用，粒径为1微米的聚丙烯微粒，液高5cm时上浮时间为3-5天。

实施例7：

将10g吐温-60，10g聚氧乙烯醚类，5g N-十二烷基二甲胺，5g聚乙烯吡咯烷酮，20g甘油，1g磷酸三丁酯，2g阿拉伯胶，0.2g邻苯三酚，0.4g碳酸钠，0.4g碳酸氢钠加入41g水中，混合均匀后陈化24h，形成溶液A；将1g丙酮加入到4g聚乳酸类微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚乳酸类微粒悬浮物B中，充分混合后在-20到4摄氏度下保存，最高使用温度为60摄氏度，悬浮体系可稀释10倍后使用，稀释后粒径为1-5微米的聚乳酸类微粒，液高5cm时沉降时间为5-10天。

实施例8：

将11g聚氧乙烯仲辛酚醚-9，10g聚氧丙烯醚类，5g十二烷基苯磺酸钙，5g聚丙烯酸，20g甘油，1g硅酮，2g黄原胶，1g透明质酸，0.2g抗坏血酸，0.4g柠檬酸，0.4g柠檬酸钠加入40g水中，混合均匀后陈化24h，形成溶液A；将2g乙二醇加入到2g聚乳酸类微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚乳酸类微粒悬浮物B中，充分混合后在-20到30摄氏度下保存，最高使用温度为60摄氏度，悬浮体系可稀释10倍后使用，稀释后粒径为0.5-2微米的聚乳酸类微粒，液高5cm时沉降时间为10-15天。。

实施例9：

将13.5g聚氧乙烯仲辛酚醚-10，1g硬脂酸钠，1g山梨醇脂肪酸酯，5g黄原胶，1g石膏，5g海藻糖，1g异丙醇，1g羟甲(乙)基纤维素，1g透明质酸，1g硝酸钠，1g对羟基苯甲酸丁酯，0.5g磷酸氢钾，0.5g磷酸二氢钾加入66.5g水中，混合均匀后陈化48h，形成溶液A；将0.5g乙醛加入到0.5g聚乙丙交酯微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚乙丙交酯微粒悬浮物B中，充分混合后在-20到30摄氏度下保存，最高使用温度为50摄氏度，悬浮体系可稀释10倍后使用，稀释后粒径为100-500nm的聚乙丙交酯微粒，液高5cm时沉降时间为10-15天。

实施例10：

将1gN-十二烷基二甲胺、0.1g木质素磺酸钠，0.3苯乙烯马来酸酐共聚物，0.1g氨基酸，0.2g磷酸三丁酯，0.1g乙内酰脲加入97.5g水中，混合均匀后陈化24h，形成溶液A；将0.5g乙二醇加入到0.2g聚苯乙烯微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚苯乙烯微粒悬浮物B中，充分混合后在4摄氏度下保存，最高使用温度为40摄氏度，悬浮体系可直接使用，粒径为1微米的聚苯乙烯微粒，液高5cm时沉降时间为5-8天。

实施例11：

将15g十二烷基硫酸钠，0.2g丙酸钙加入29.8g水中，混合均匀后陈化24h，形成溶液A；将5g乙二醇加入50g聚苯乙烯微球中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚苯乙烯微粒悬浮物B中，充分混合后在4摄氏度下保存，最高使用温度为40摄氏度，悬浮体系可稀释100倍后使用，粒径为3微米的聚苯乙烯微球，液高5cm时沉降时间为2-3天。

实施例12：

将50g N-十二烷基二甲胺，5g三羟甲基氨基甲烷，0.5g碘仿，0.5g甲醛加入40g水中，混合均匀后陈化48h，形成溶液A；将1g乙二醇加入3g聚乙丙交酯微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚乙丙交酯微粒悬浮物B中，充分混合后在4摄氏度下保存，最高使用温度为40摄氏度，悬浮体系可稀释100倍后使用，粒径为2微米的聚乙丙交酯微粒，液高5cm时沉降时间为5-8天。

实施例13：

将45g明胶，5g聚丙烯酸，0.5g苯胺加入45.5g水中，混合均匀后陈化48h，形成溶液A；将1g乙二醇加入3g聚苯乙烯微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚苯乙烯微粒悬浮物B中，充分混合后在4摄氏度下保存，最高使用温度为40摄氏度，悬浮体系可稀释100倍后使用，粒径为5微米的聚苯乙烯微粒，液高5cm时沉降时间为4-6天。

实施例14：

将60g聚乙二醇，15g甘油，0.5g十二烷基硫酸钠，0.5g山梨酸加入20g水中，混合均匀后陈化48h，形成溶液A；将0.5g乙二醇和0.5g乙醇加入3g聚苯乙烯微粒中，混合均匀后形成悬浮物B，将溶液A加入聚苯乙烯微粒悬浮物B中，充分混合后在4摄氏度下保存，最高使用温度为40摄氏度，悬浮体系可稀释100倍后使用，粒径为7微米的聚苯乙烯微粒，液高5cm时沉降时间为1-2天。

本发明公开和揭示的聚合物微粒悬浮液及其制备方法，可通过借鉴本文公开内容。尽管本发明的聚合物微粒悬浮液及其制备方法已通过较佳实施例进行了描述，但是本领域技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法改动，更具体地说，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (10)

1.一种聚合物微粒悬浮液，其特征是组份和重量百分比含量如下：

表面活性剂0.1-50％    悬浮剂0-50％

增粘剂0.1-75％        消泡剂0.1-5％

保湿剂0.1-75％        抗冻剂0-20％

防腐剂0-1％           pH值调节剂0-5％

水    20-99.3％       浸润剂0.1-20％

聚合物微粒0.2-50％。

2.如权利要求1所述的聚合物微粒悬浮液，其特征是所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂的一种或几种的混合；所述的悬浮剂为天然高分子或合成高分子的一种或几种的混合；所述的增粘剂有机水溶性高分子或无机颗粒的一种或几种的混合；所述的消泡剂为低分子醇类具有较低表面张力物质中的一种或者几种。

3.如权利要求2所述的聚合物微粒悬浮液，其特征是所述的阴离子表面活性剂为软脂酸钠盐、硬脂酸钠盐、十二烷基硫酸钠盐或十二烷基苯磺酸钙盐；阳离子表面活性剂为N-十二烷基二甲胺；非离子型表面活性剂为对辛基苯酚聚氧乙烯醚、山梨醇脂肪酸酯、吐温型乳化剂、辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚类或聚氧丙烯醚类。

4.如权利要求2所述的聚合物微粒悬浮液，其特征是所述的悬浮剂为明胶、木质素磺酸钠、氧羧甲基壳聚糖、羟甲(乙)基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇或苯乙烯马来酸酐共聚物。

5.如权利要求2所述的聚合物微粒悬浮液，其特征是所述的增粘剂为卡拉胶、甘油、海藻酸钠、羟甲基纤维素、阿拉伯胶、黄原胶、聚丙烯酸类共聚物、聚乙二醇、石膏或硅酸盐。

6.如权利要求2所述的聚合物微粒悬浮液，其特征是所述的消泡剂包括异丙醇、丁醇、低分子醇类、硅酮类、硅油、磷酸三丁酯、聚乙二醇脂肪酸酯、7二胺双硬脂酸酰胺中的一种或者几种。

7.如权利要求1所述的聚合物微粒悬浮液，其特征是所述的保湿剂为透明质酸、海藻糖、氨基酸、甘油、乙二醇、聚乙二醇、氧羧甲基壳聚糖季铵盐具有多羟基物质中的一种或者几种；所述的抗冻剂为：甘油、丙二醇、乙二醇、氯化盐、硝酸盐、硫酸盐无机盐中的一种或者几种；所述的防腐剂为抑制细菌生长试剂，包括甲醛、苯磺酸钠、邻苯二酚、邻苯三酚、抗坏血酸、水杨酸、水杨酸苯酯、异噻唑啉酮、乙内酰脲、苯甲酸、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙、对羟基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物、碘仿或苯胺的一种或者几种；所述的pH值调节剂为三羟甲基氨基甲烷、磷酸二氢盐/磷酸氢盐、碳酸盐/碳酸氢盐、醋酸/醋酸盐、柠檬酸/柠檬酸盐缓冲体系中的一种或者几种；所述的浸润剂为乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、甘油、丙二醇、丙酮、甲醛或乙醛的易溶于水的有机溶剂中的一种或者几种。

8.如权利要求1所述的聚合物微粒悬浮液，其特征是所述的聚合物微粒为聚氯乙烯类颗粒、聚乙烯类颗粒、聚丙烯类颗粒、聚苯乙烯类微粒、磁性聚苯乙烯微粒、聚甲基丙烯酸甲酯类微粒、聚丙烯酸类微粒、聚乳酸类微粒或聚乙丙交酯微粒聚合物微粒。

9.如权利要求1所述的一种聚合物微粒悬浮液的制备方法，其特征是步骤如下：

先将表面活性剂、悬浮剂、增稠剂、消泡剂、保湿剂、抗冻剂、防腐剂、pH值调节剂按比例加入水中，混合均匀后陈化1-48小时，形成溶液A；另将浸润剂和聚合物微粒混合均匀后形成悬浮物B；将溶液A加入悬浮物B中，混合均匀后保存使用；或用水稀释1-100倍后使用。

10.如权利要求1所述的一种聚合物微粒悬浮液的制备方法，其特征是所述的聚合物微粒悬浮液的保存温度在-20到30摄氏度之间，使用温度在-20到60摄氏度之间。