CS200302B1 - Process for preparing spheric polymere microcomponents - Google Patents

Process for preparing spheric polymere microcomponents Download PDF

Info

Publication number
CS200302B1
CS200302B1 CS360278A CS360278A CS200302B1 CS 200302 B1 CS200302 B1 CS 200302B1 CS 360278 A CS360278 A CS 360278A CS 360278 A CS360278 A CS 360278A CS 200302 B1 CS200302 B1 CS 200302B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
particles
microcomponents
polymere
polymerization
microparticles
Prior art date
Application number
CS360278A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Frantisek Svec
Daniel Horak
Jaroslav Kalal
Original Assignee
Frantisek Svec
Daniel Horak
Jaroslav Kalal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frantisek Svec, Daniel Horak, Jaroslav Kalal filed Critical Frantisek Svec
Priority to CS360278A priority Critical patent/CS200302B1/en
Publication of CS200302B1 publication Critical patent/CS200302B1/en

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

Vynález se týká přípravy polymerních mikročástic suspenzní radikálovou polymerizací vhodného stabilizátoru disperse, který umožňuje získávat částice s úzkou distribucí v </blasti velikostí 2 až 30 /Um. Tyto částice lze pak použít jako nápln kolon pro chromatografii, k vytváření chromatografických vretev, jako nosiče synthetiokých i přírodních katalyzátorů, sorbentů, reagencií, v lékařství, v hydrometalurgii, zpracováni vod atp. Rostoucí význam jakož i rozsah použití je do jisté míry omezen obtížností získávání částic shora uvedeného rozměru. Běžné suspenzní polymerizace umožňují bez mimořádného úsilí získávat částice o rozměru 50 /um až několik mm. °dborníkovl je zřejmé, že produkt suspenzní polymerizace obsahuje částice nejrůznějěíoh velikosti. Pak samozřejmě s ohledem na ěíři distribuce velikostí nutně musí být přítomna i část polymeru ve formě velmi malých částic o rozměru pod např. 50 /Um. Jejich množství je věak velmi nízké a s ohledem na nutnost jejloh separace od částic větších a na velké množství v podstatě nežádoucích frakcí je cena malých částic neúměrně vysoká.The invention relates to the preparation of polymeric microparticles by suspension free-radical polymerization of a suitable dispersion stabilizer, which makes it possible to obtain particles with a narrow distribution in the 2 to 30 µm size range. These particles can then be used as packed columns for chromatography, to form chromatographic spindles, as carriers of synthetic and natural catalysts, sorbents, reagents, in medicine, hydrometallurgy, water treatment, and the like. The increasing importance as well as the scope of use is to some extent limited by the difficulty of obtaining particles of the above dimension. Conventional slurry polymerizations make it possible to obtain particles with a size of 50 µm up to several mm without extra effort. It is evident from the file that the suspension polymerization product contains particles of various sizes. Then, of course, in view of the size distribution, a portion of the polymer in the form of very small particles with a size below, e.g., 50 µm, must necessarily be present. However, their amount is very low and the cost of small particles is disproportionately high due to the necessity of their separation from larger particles and a large number of substantially undesirable fractions.

Snížení velikosti částic lze dosáhnout několika způsoby. Podle čs. autorského osvědčení č. 196 794 se získávají mikročástice s využitím principu nesnášenlivosti polymerů tak, že se monomer nebo směs monomerů disperguje v makromolekulárním tekutém médiu a po zahřátí '· · zahajujícím polymerizaoi se odmísí vznikající polymer ve formě pravidelných kuliček.The particle size reduction can be achieved in several ways. According to MS. No. 196,794, microparticles are obtained using the principle of polymer intolerance by dispersing the monomer or monomer mixture in a macromolecular liquid medium and, after heating, initiating the polymerization, to remove the formed polymer in the form of regular spheres.

Tento postup se osvědčuje zejména při výrobě mikročástic z anorganických polymerůThis process is particularly useful in the production of microparticles from inorganic polymers

200 302 <200,302 <

(např.silikagelu). V oblasti organických polymerů je jistou nevýhodou obtížné odstraňování dispergaíŠního médie z hotoyého produktu a v případě potřeby makroporesního polymerního materiálu i složitá .volba systému dispergovadlo-inertní fá?e, který by měl být navzájem nemisitelný.(e.g., silica gel). In the field of organic polymers, a certain disadvantage is the difficulty of removing the dispersing medium from the finished product and, where necessary, the macroporous polymeric material, the complex choice of the dispersant-inert phase system, which should be immiscible with each other.

Na rozdíl od předešlého principu, který vyžaduje úplnou změnu polymerizačního systému, jsou k dispozici i dalěí, jež umožňují získání malých částic s násadou shodnou jako pro čéatice větších rozměrů. Ke snížení velikosti vede zvýšení účinnosti míchání, jehož lze dosáhnout jednak zvýšením otáček míchadla, jednak změnou tvaru míchadla, který zaručí větší účinnost. Oba tyto způsoby jsou však rovněž omezeny, neboť účinnost míchání nelze zvyšovat bez omezení.In contrast to the foregoing principle, which requires a complete change in the polymerization system, others are available which allow small particles to be obtained with a handle identical to that of larger particles. The reduction in size results in an increase in agitation efficiency, which can be achieved both by increasing the agitator speed and by changing the shape of the agitator for greater efficiency. However, both of these methods are also limited since the mixing efficiency cannot be increased without limitation.

Dále lze snížit velikost částic do mikronové oblasti volbou vhodného dispergačního činidla - stabilizátoru suspenze, který zabraňuje koalescenci částic v průběhu polymerizace. Jako stabilizátory pro výrobu mikročástic jsou podle DOS 2519949 známy blokové kopůlymery typu AB sestávající z lipofilního a hydrofilního bloku různé délky (polymerizačníhQ stupně) a různého chemického složení, např. kvarteri2ovaný polystyren-poly-2-vinylpyridin, polystyren-poly(dimethyl-amjjioethyl)methakrylát, polyvinylchlorid-polyvinylacetát, polystyren-polyvinylpyrrolidon. Tato dispergační činidla však nejsou běžné na trhu a jejich synthesa vyžaduje zvládnutí relativně náročné iontové polymerizace. Podle US patentu 1,864.976 a 1,732.795 jakož i podle NSR ptatentu 558.590 se používá jako emulgátorů při suspenzní polymerizaci mýdel, které však zvyšují rozpustnost monomerů ve vodní fázi a rovněž i podíl emuleně vzniklého polymeru ve formě submikroskopiskýoh částic, které je nutné z produktu pracně odstraňovat·Further, the particle size into the micron area can be reduced by selecting a suitable dispersant - suspension stabilizer, which prevents coalescence of the particles during polymerization. Block copolymers of the AB type consisting of a lipophilic and hydrophilic block of different lengths (polymerization stages) and of different chemical compositions are known as stabilizers for the production of microparticles according to DOS 2519949, e.g. methacrylate, polyvinyl chloride-polyvinyl acetate, polystyrene-polyvinylpyrrolidone. However, these dispersants are not commercially available and their synthesis requires the handling of relatively demanding ionic polymerization. According to US Pat. Nos. 1,864,976 and 1,732,795 and to German Patent No. 558,590, they are used as emulsifiers in suspension polymerization of soaps which, however, increase the solubility of the monomers in the aqueous phase as well as the proportion of emulsified polymer in the form of submicroscopic particles.

Nevýhody uvedených stabilizátorů odstraňuje postup podle vynálezu, který spočívá v použití běžně dostupného vodorozpustného polymeru ve zvýšené koneentraoi jako stabilizátoru suspenze umožňujícího výrobu mikročástic o rozměrech od 3 ^um výře i ve formě makroporésních sférických tělísek s velmi úzkou distribucí velikostí. Předmětem vynálezu je tedy způsob přípravy sférických polymerních mikročástic suspenzní radikálovou polymerizaci vyznačený tím, že se jako dispersní fáze použije 0,5 až 5 % hmotnostních vodní roztok polyvinylalkoholu, jehož molekulová hmotnost je větší než 100 000.Disadvantages of said stabilizers are eliminated by the process according to the invention which consists in using a commercially available water-soluble polymer in increased concentration as a suspension stabilizer enabling the production of microparticles from 3 µm in size as macroporous spherical bodies with a very narrow size distribution. Accordingly, the present invention provides a process for the preparation of spherical polymeric microparticles by suspension radical polymerization, characterized in that a 0.5 to 5% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol having a molecular weight greater than 100,000 is used as the dispersion phase.

Podstatnou předností uvedeného postupu je skutečnost, že přímo z polymerizace lze získat produkt, z něhož až 90 % částic je možno označit jako mikročástice a používat je v naznačených aplikacích. Dále je to skutečnost, že systém funguje universálně pro různé monomerní směsi a umožňuje rovněž získat makroporézní produkty a konečně, že tyto částioe vznikají i za průmyslově realizovatelných podmínek, Čímž se myslí zejména, při intenzitě míchání realizovatelné v běžných reaktorech pro suspenzní polymeraci..An essential advantage of this process is that a product can be obtained directly from the polymerization, from which up to 90% of the particles can be labeled as microparticles and used in the indicated applications. Furthermore, the system operates universally for various monomer mixtures and also makes it possible to obtain macroporous products and, finally, that these particles are formed under industrially feasible conditions, in particular at the mixing intensity feasible in conventional suspension polymerization reactors.

Příklad 1Example 1

Do reaktoru o objemu 250 ml opatřeného kotvovým míchadlem byla předložena směs glycidylmethakrylátu (14 ml), ethylendlmethylkrylátu (6 ml), cyklohexanolu (27 ml) a 1aury1alkoholu (3 ml) v níž byly rozpuštěny 0,2 g 2,2'-azobls (isobutyronitrllu). * této směsi byl přilit 0,5 % hmotnostní vodní roztok polyvinylalkoholu (BDH England, mol. hmotnost 125 000) a obě fáze 10 min zbaveny kyslíku proudem dusíku. Reaktor byl uzavřen a spuštěno mícháníA mixture of glycidyl methacrylate (14 ml), ethylene dimethyl methacrylate (6 ml), cyclohexanol (27 ml) and lauryl alcohol (3 ml) was dissolved in a 250 ml anchor stirrer reactor in which 0.2 g of 2,2'-azobls ( isobutyronitrile). This mixture was poured in a 0.5% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol (BDH England, molecular weight 125,000) and both phases were deoxygenated with a nitrogen stream for 10 minutes. The reactor was closed and stirring was started

200 302 (800 min“*) a vyhřívání. Polymerizace probíhala 8 hodin při teplotě 70 °Č. Po skončení byl získán produkt ve formě mikročástic se středem distribuce 22/um, přičemž $0 % veškerých Částic mělo průměr v rozmezí 7 až 33 yum.200 302 (800 min "*) and heating. The polymerization was carried out for 8 hours at 70 ° C. Upon completion, the product was obtained as a microparticle having a distribution center of 22 µm, with $ 0% of all particles having a diameter in the range of 7 to 33 µm.

Příklad 2-6Example 2-6

Shodným postupem jako v příkladě 1 s tím rozdílem, že byly použity jiné koncentrace roztoku polyvinylalkoholu byly připraveny částice, jejichž rozměr udává tabulkaUsing the same procedure as in Example 1, with the difference that other concentrations of polyvinyl alcohol solution were used, particles having the dimensions given in the table were prepared.

koncentrace polyvinylalkoholu, % polyvinyl alcohol concentration,% střed distribuce, yum distribution center, yum 80 % částic v rozmězí, yum 80% of the particles in the range, yum Příklad 2 Example 2 1 1 18 18 6,5 - 31 6.5 - 31 Příklad 3 Example 3 2 2 13 13 7,5 - 17,5 7.5 - 17.5 Příklad 4 Example 4 3 3 6,9 6.9 4 - 10 4 - 10 Příklad 5 Example 5 4 4 5,5 5.5 3,5 - 7,5 3,5 - 7,5 Příklad 6 Example 6 5 5 3,2 3.2 2-5 2-5 Příklad 7 Example 7 Podobně jako Like u příkladu 4 byla provedena polymerizace s in Example 4, polymerization with tím rozdílem, že namísto glycidyl- the difference is that instead of glycidyl-

methakrylátu byl jako monomer použit 2-hydroxyethylraethakrylát ve stejném objemu. Byl získán produkt ve formě mikročástic se středem distribuce 5/Um a 80 % částic mělo průměr 3 až 7 /um.of methacrylate 2-hydroxyethylraethacrylate was used as monomer in the same volume. The product was obtained in the form of microparticles with a mean distribution of 5 µm and 80% of the particles had a diameter of 3 to 7 µm.

Příklad 8Example 8

Postupem podle příkladu 3 s tím rozdílem, že místo ethylendimethakrylátu byl použit 2-hydroxypropylendimethakrylát byly připraveny mikročástice se středem distribuce, 14,2 yum a 80 % všech částic mělo průměr v intervalu 8,1 - 16 yUm.Using the procedure of Example 3, except that 2-hydroxypropylene dimethacrylate was used instead of ethylene dimethacrylate, microparticles with a center of distribution of 14.2 µm were prepared and 80% of all particles had a diameter in the range of 8.1-16 µm.

Příklad 9Example 9

Postupem podle příkladu 3 s tím rozdílem, že místo glycidylmethakrylátu byla použita směs 5 ml akrylonitrilu a 8 ml glycidylakrylátu byly získány mikročástice se středem distribuce .2,5 yiim a 80 % všech částic mělo průměr v intervalu 7,6 - 14,8 /Um.Using the procedure of Example 3, except that 5 ml of acrylonitrile and 8 ml of glycidyl acrylate were used instead of glycidyl methacrylate, microparticles were obtained having a mean distribution center of 2.5 µm and 80% of all particles had a diameter in the range 7.6-14.8 µm. .

Claims (1)

působ přípravy sférických polymemíeh mikročástic auspenzhí radikálovou polymerizací vyléčený tím, že se jako disperaní fáze použije 0,5 až 5 % hmot. roztok polyvinylalkoholu, ;hož molekulová hmotnost je větší než 100 000.a process for the preparation of spherical polymeric microparticles and suspension by free-radical polymerization cured by using 0.5 to 5 wt. polyvinyl alcohol solution having a molecular weight greater than 100,000.
CS360278A 1978-06-02 1978-06-02 Process for preparing spheric polymere microcomponents CS200302B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS360278A CS200302B1 (en) 1978-06-02 1978-06-02 Process for preparing spheric polymere microcomponents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS360278A CS200302B1 (en) 1978-06-02 1978-06-02 Process for preparing spheric polymere microcomponents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS200302B1 true CS200302B1 (en) 1980-09-15

Family

ID=5376562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS360278A CS200302B1 (en) 1978-06-02 1978-06-02 Process for preparing spheric polymere microcomponents

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS200302B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0417606B1 (en) Method of making highly adsorptive copolymers
Arshady et al. Suspension polymerisation and its application to the preparation of polymer supports
DE69027803T2 (en) Polymer carrier
US2932629A (en) Quiescent suspension polymerization
GB1436355A (en) Particulate compositions comprising an active substance isolated by an inert material and their production
DE69828540T2 (en) Process for the preparation of an oil- and water-adsorbent polymer suitable for the containment of solid particles and liquids, and products made by processes
Wang et al. Fabrication of polymeric microgels using reflux-precipitation polymerization and its application for phosphoprotein enrichment
JPH0325442B2 (en)
CN102286154A (en) Swellable particles
CN101612543A (en) Preparation of polystyrene-divinylbenzene microspheres for blood purification
CN103965421B (en) A kind of have preparation method of the Thermo-sensitive amphiphilic block copolymer of nucleocapsid structure and products thereof
TW201119732A (en) Branched polymer dispersants
KR20000048832A (en) Aqueous dispersions
US4026962A (en) Dispersion-polymerization process using block copolymers
CA2473141A1 (en) Macroporous gel, its preparation and its use
US3369007A (en) Molecular sieving agent consisting of mainly ball shaped gel grains and a method for their manufacture
CN106008787B (en) A kind of preparation method and applications of pyrethrin pesticide magnetic molecularly imprinted polymer
CN106565908B (en) A kind of preparation method of monodisperse large particle size polymer microspheres
DE3427441C2 (en)
CS200302B1 (en) Process for preparing spheric polymere microcomponents
EP0393510A1 (en) Method of making highly adsorptive copolymers
JPH0222312A (en) Production of polymer containing crosslinking type carboxyl group
WO2019110318A1 (en) Porous materials, method for producing same and uses thereof
CN110760027B (en) A kind of preparation method of high performance gel microsphere
KR100546817B1 (en) Method for producing monodisperse functional particles