单体液滴的生产的制作方法
【专利说明】单体液滴的生产
【背景技术】
[0001] 有时需要提供单体液滴于水性介质中的分散液。此类分散液的一种用途为聚合每 一液滴内的单体以形成聚合物粒子的分散液。需要单体液滴具有均匀尺寸分布。也需要使 用一种允许控制粒度的单体液滴制造方法；确切地说，需要使用一种允许制造较小尺寸粒 子的方法。也需要当聚合物粒子由此类单体液滴制得时，那些聚合物粒子也具有小尺寸和 均勾尺寸分布。
[0002] US 2012/0175798描述一种制备球状聚合物珠粒的方法，其中含有单体相的第一 体积通过金属膜的孔隙分散到含有与单体相不可混溶的水性液体的第二体积中。
[0003] 需要提供一种比由US 2012/0175798描述的方法更大地控制粒度的方法，优选地 不依靠与金属膜相关的机械装置的操作中的变化。
【发明内容】
[0004] 以下为本发明的陈述。
[0005] 本发明的第一方面为一种生产分散于水性介质中的单体液滴的方法，其中所述方 法包含（a)提供包含具有多个通孔的金属膜的装置；其中单体相与所述膜的第一侧面接 触；其中水性介质与所述膜的第二侧面接触；其中所述单体相不溶于所述水性介质中；其 中所述水性介质包含一或多种表面活性剂；和（b)在足以形成多个单体液滴的条件下通过 所述通孔将所述单体相输送到所述第二体积中；其中在第一体积的外出点将剪切力施加到 第二体积中；其中剪切方向实质上垂直于第一体积的外出方向。
[0006] 本发明的第二方面为一种制造聚合物粒子的方法，其包含通过进行根据权利要求 1所述的方法生产单体液滴并且随后将单体中的一些或全部聚合于所述单体液滴中。
【附图说明】
[0007] 以下为附图简要说明。
[0008] 图1为用于本发明中的装置的实施例的俯视图。装置容纳在圆柱形外容器1中。 圆柱形单体相容器存在于圆柱形外容器1内部。单体相容器具有圆柱形外壁3和圆柱形内 壁4。水性介质2存在于圆柱形外容器1的壁与单体相容器的外壁3之间。水性介质2也 存在于单体相容器的内壁4内部。单体相6存在于单体相容器的外壁3与内壁4之间。单 体相容器的外壁3和内壁4均具有通孔5。
[0009] 图2为相同装置的侧视图。图2也显示存在单体液滴7。图2中的单头箭头显示 单体相从上方馈入到单体相容器中的外壁3与内壁4之间。图2中的双头箭头显示单体相 容器上下机械振动。
【具体实施方式】
[0010] 以下是本发明的详细描述。
[0011] 如本文所用，除非上下文另作明确指示，否则以下术语具有所指定的定义。
[0012] 如本文所用，单体为在25°C下为液体且能够经历聚合反应以形成具有大于 5, OOODa的分子量的聚合物的化合物。乙烯基单体为具有一或多个乙烯基的单体。乙烯基 含有能够参与自由基聚合的碳-碳双键。乙烯基芳香族单体含有一或多个芳环。丙烯酸单 体为（甲基）丙烯酸、其酯、其酰胺和（甲基）丙烯腈。"（甲基）丙烯基"意指丙烯基或甲 基丙烯基。单乙烯基单体每分子具有一个乙烯基。多乙烯基单体每分子具有一个以上的乙 條基。
[0013] 单体相在25°C下为液体，其含有一或多个单体，且单体相中的所有体单的总量按 单体相的重量计为20重量％或20重量％以上。
[0014] 如本文所用，引发剂为在暴露于适当应激时能够形成一或多个可以引发自由基聚 合的自由基的分子。适当应激可以是施用25°C以上的温度、暴露于辐射、暴露于某些试剂或 其它应激。
[0015] 如本文所用，水性介质在25°C下为液体且按水性介质的重量计含有60重量％或 60重量％以上的水。如果在25°C下将溶解于水性介质中的组合物的最大量按水性介质的 重量计为0.5重量％或0.5重量％以下，那么所述组合物在本文中称为不溶于水性介质中。
[0016] 如本文所用，表面活性剂为具有亲水性部分和疏水性部分并且具有5, OOODa或 5, OOODa以下的分子量的分子。
[0017] 单体液滴为含有单体相的球状粒子。如果单体液滴分布在整个水性介质中，水性 介质为连续的，并且当组合物在25°C下存储24小时时未发生大量相分离，那么单体液滴称 为分散于水性介质中。
[0018] 粒子（如单体液滴或聚合物粒子）分布中的粒度可以通过以下参数表征。60体 积％的粒子具有等于或小于D60的直径。50体积％的粒子具有等于或小于D50的直径。10 体积％的粒子具有等于或小于DlO的直径。均匀系数（UC)为D60除以DlO获得的商。
[0019] 如本文所用，术语"致孔剂"定义为能够形成孔隙的材料。
[0020] 如本文所用，膜为在一个维度上相对薄的物品；膜具有IOmm或IOmm以下的厚度。 通孔为完全穿透较薄维度的膜的孔。
[0021] 用于本发明中的膜部分或完全由金属制成，更优选地完全由金属制成。优选地，膜 由钢或镍制成。优选地，膜在使用之前用一或多种化学试剂处理以去除表面氧化物层。
[0022] 膜含有多个通孔。通孔可以为圆柱形或圆锥形或其组合。可以通过任何方法制造 膜孔。举例来说，膜孔可以通过对膜钻孔、激光处理、电成形或喷射水制造。膜孔优选地通 过在合适的心轴上的镍电镀或无电极电镀来电成形。
[0023] 膜的形状可以变化。优选地，膜可以呈圆筒、螺旋卷绕或平坦形式。圆筒可以是单 壁或双壁的。更优选地，膜呈双壁圆筒形式。当膜呈圆筒形状时，圆筒的外径优选地为5cm 或5cm以上。当膜呈圆筒形状时，圆筒的外径优选地为30cm或30cm以下。
[0024] 膜的厚度优选地为0.1 mm或0.1 mm以上；更优选地0. 2mm或0. 2mm以上；更优选地 0· 4mm或0· 4mm以上；更优选地0· 8mm或0· 8mm以上。膜的厚度优选地为20mm或20mm以 下；更优选地IOmm或IOmm以下；更优选地5mm或5mm以下；更优选地2mm或2mm以下。当 使用的膜为双壁圆筒时，"膜的厚度"是指一个壁的厚度。
[0025] 通孔的直径优选地为1微米或1微米以上；更优选地2微米或2微米以上；更优选 地4微米或4微米以上。通孔的直径优选地为100微米或100微米以下；更优选地50微米 或50微米以下；更优选地30微米或30微米以下。
[0026] 膜优选地每平方厘米具有500至5000个孔隙。
[0027] 优选地，水性介质的组成含有按水性介质的重量计70重量％或70重量％以上；更 优选地80重量％或80重量％以上；更优选地90重量％或90重量％以上的量的水。
[0028] 单体相含有一或多个单体。优选地，每一单体不溶于水性介质中。优选地，在25°C 下可以溶解于水性介质中的每一单体的最大量按水性介质的重量计为〇. 2重量％或0. 2重 量％以下；更优选地0.1重量％或0.1重量％以下。优选的为乙烯基单体。优选的为芳香 族乙烯基单体和丙烯酸单体。优选的芳香族乙烯基单体包括苯乙烯、烷基取代的苯乙烯、其 它的取代苯乙烯和多乙烯基芳香族单体。优选的烷基取代的苯乙烯为α-甲基苯乙烯。优 选的多乙烯基芳香族单体为二乙烯基苯和二乙烯基萘；更优选的为二乙烯基苯。优选的丙 烯酸单体为（甲基）丙烯酸的酯；更优选的为甲基丙烯酸的酯。（甲基）丙烯酸的优选的 酯包括经取代烷基酯，其中官能团附接到烷基，和多元醇多酯。多元醇多酯具有在多元醇 (具有两个或两个以上羟基的化合物）与（甲基）丙烯酸的两个或两个以上分子形成酯键 时将形成的结构。优选的单体相含有一或多个单乙烯基单体与一或多个多乙烯基单体的混 合物。优选的单体相含有一或多个单乙烯基芳香族单体与一或多个多乙烯基芳香族单体的