Способ получения монодисперсных сферических частиц полиметилметакрилата заданного размера

Результат выполнения научно-исследовательской разработки. Способ получения монодисперсных сферических частиц полиметилметакрилата заданного размера предназначен для повышения точности управления размером и монодисперсности сферических частиц полиметилметакрилата, получаемых методом эмульсионной полимеризации. Относится к способу получения сферических полимерных частиц, в частности полиметилметакрилата, заданного диаметра, и может быть применено в химической, фармацевтической, биотехнологической и электронной промышленности в качестве носителей функциональных компонентов, шаблонов для получения сложных нано- и микрочастиц, а также калибровочных эталонов в дисперсионном анализе. В способе монодисперсные сферические частицы полиметилметакрилата получают эмульсионной полимеризацией метилметакрилата в водной среде в присутствии инициаторов полимеризации при нагревании в две стадии. На первой стадии синтезируют частицы заведомо меньше заданного размера, определяют средний диаметр частиц, а на второй стадии производят доращивание частиц до заданного конечного диаметра путем добавления дополнительного количества метилметакрилата. Диаметр частиц, получаемых в ходе эмульсионной полимеризации, зависит от многих параметров проведения процесса: температуры, соотношения мономер-дисперсионная среда, гидродинамики проведения процесса, концентрации инициаторов, использования обработки инертным газом. Способ получения сферических частиц полиметилметакрилата заданного размера позволяет дискретно увеличивать диаметр частиц, осуществляя экспресс-контроль по мере роста. Использование затравочных частиц на второй стадии заявляемого способа понижает требования к точности поддержания параметров синтеза (температуры, гидродинамических условий и т.д.) и уменьшает вероятность зарождения новых частиц, обеспечивая получение частиц полиметилметакрилата заданного размера с высокой точностью. При отклонениях от оптимальных параметров синтеза часто наблюдается неконтролируемая частичная полимеризация мономера (коагулюм), которая влияет на воспроизводимость конечного размера частиц. Предлагаемый способ позволяет исключить негативное влияние этих образований, так как при расчете количества добавляемого на второй стадии мономера учитывают только массу доращиваемых частиц. После определения массы коагулюма, массу добавляемого мономера корректируют на массу затраченного метилметакрилата на его образование дополнительным количеством мономера, рассчитанного по приведенной выше формуле. Техническим результатом является создание способа получения полимерных сферических частиц полиметилметакрилата с заранее заданным диаметром в диапазоне 200 -1200 нм со стандартным отклонением не более 5% путем эмульсионной полимеризации метилметакрилата. Дополнительный технический результат: Заявляемый способ получения сферических частиц полиметилметакрилата заданного размера может быть распространен на случай получения других полимерных частиц заданного размера (полистирол, поливинилхлорид, и др.) эмульсионной полимеризацией виниловых мономеров. Разработка защищена патентом РФ № 2814265.