HWX-2型超临界细微粒子制备装置

一、设备概述：
    HWX-2型超临界细微粒子制备装置的不断发展，利用超临界二氧化碳，能溶胀大多数聚合物，又能溶解很多小分子的特性，将小分子渗透到聚合物中，可对聚合物的表面和内部性质进行修饰和裁剪，有利于制备功能高分子材料。超临界流体插嵌技术近年来，作为一种制备功能高分子材料的新技术而引人关注。
     HWX-2型超临界细微粒子制备装置其原理是：首先将小分子改性剂溶于超临界CO2中，然后此二元系与聚合物接触，超临界CO2使聚合物溶胀，改性剂从而扩散到聚合物中．降压后CO2迅速逃逸，而大部分改性剂则留在聚合物中，从而实现了对高分子的改性．利用超临界流体插嵌技术，人们已经成功地将不同的添加剂与高分子混合，实现了高分子材料的改性．国内外关于这方面的研究已相当广泛。
    RESS主要是利用超临界流体的性质对温度和压力变化十分敏感这一特性，改变温度和压力可以显著的改变超临界流体的溶剂化能力。超临界流体在RESS过程中作为溶剂使用，其基本原理为：先将溶质溶解于一定温度和压力的超临界流体中，然后是超临界溶液在非常短的时间（10-15s）内通过一个特制的喷嘴（25-80μm）进行减压膨胀，并形成一个以音速传递的机械扰动。由于在很短的时间内溶液达到高度过饱和状态，过饱和度可达105-108，使溶质在瞬间形成大量的晶核，并在较短的时间内完成晶核的生长，从而生成大量微小的、粒度分布均匀的超细微粒。
    RESS的显著特点是快速推进的机械扰动和快速降压所产生的*过饱和度，机械扰动和降压使得微粒粒度均一、粒径分布较窄，*的过饱和度使得微粒粒径很小。RESS过程使用的超临界流体在常态下通常为气体，因而所获得的产品中溶剂的残留极少，它的结晶过程仅通过改变体系的压力而实现，无需添加其他物质，避免了其他杂质对产品的污染；不涉及大量有机溶剂的使用，减少了废水排放和溶剂回收所需要的能耗；超临界流体一般只需再压缩即可循环使用，大大简化了工艺流程；可获得粒度分布狭窄的晶体并且易于调整。影响微粒形态和尺寸的主要因素有：原料的性质和组成、操作温度、压力降、喷嘴大小等，其中RESS过程的喷嘴是决定流体膨胀特性，并终决定产物形态和质量的关键部件。RESS操作容易，过程简单，是研究得较早的一项技术。但在RESS过程中，溶质在超临流体中要有一定的溶解度是制备微粒的必要条件，而这一点也限制了RESS的应用。因为在超临界流体（如CO2）中有理想的溶解度的物质是很少的。目前有人采用加入助溶剂的办法提高溶质在超临界流体中的溶解度，但产品中的溶剂残留也是一个问题。此外，采用RESS过程，超临界流体的消耗量比较大、成本高，这也是一个限制因素。