
传统聚合反应平台多采用单反应器设计,难以同时开展多组条件筛选实验,研发效率较低。反应过程中粘度升高后混合效果差,且聚合进程往往依赖人工定时取样和离线检测,操作繁琐、数据滞后,难以实时掌握反应状态。
针对上述痛点,欧世盛开发的高通量聚合反应平台通过模块化设计与自动化控制,集成了三大核心反应流程,灵活适配不同粘度体系的聚合反应合成需求,以一套系统覆盖多种反应场景,可实现多反应并行、高粘体系均匀混合及反应过程的实时监测,显著提升研发效率与数据可靠性。该平台已交付全球显示产业top用户。
整体功能
高通量聚合反应平台可精准控制引发剂添加、温度、压力及光照等聚合条件,实现小分子单体通过化学键连接形成高分子聚合物的反应。随着反应程度加深,体系聚合度升高、反应体系粘度上升,平台配备的机械搅拌装置,可确保高粘体系下的均匀混合与传质传热效率。功能上支持批量并行反应与反应条件筛选,广泛适用于聚丙烯酸酯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、环氧树脂等聚合物的研发与工艺优化。
核心单元
高通量聚合反应平台包含以下11个核心单元,分工明确、设备联动,构筑完整自动化实验链路:
● 固体加料单元:采用料仓加料,可批量添加10种固体原料,实现各类固体、引发剂粉料的自动化精准投料,替代人工称量加料,规避人为称量误差,保障多组平行实验投料量一致性。
● 液体配料单元:采用高精度注射泵与Tip枪加液两种形式,完成液态原料、助剂的自动化定量配比与输送,可通入氮气构建惰性保护氛围,满足对空气敏感原料的配料投料需求。
● 反应合成单元:平台核心反应工位,搭载独立搅拌与温控体系(控温范围RT-180℃),为加聚、缩聚等各类聚合反应提供可控的温度、搅拌环境,预留接口可按需在线补加反应物料。
● 溶剂转移单元:8组蠕动泵同时工作,负责实验全过程各类溶剂的自动化输送、补料与废液转运,完成多工位之间溶剂的批量流转作业。
● 抽滤液固分离单元:聚合反应结束后开展在线抽滤处理,8通道平行抽滤,快速分离固体产物与液相溶剂,实现产物初步固液分离提纯。
● 自动离心液固分离单元:借助离心作用实现样品分层分离,依靠机械臂自动完成分层液体吸取、倾倒,自动化处理液 - 固、液 - 液两相样品。
● 在线样品取样单元:在反应进程中无间断采集待测样品,配套清洗结构,有效规避样品交叉污染。
● 待分析样品预处理单元:对采集后的样品进行控温加热(控温范围RT-150℃)、定量溶解,完成样品上机检测前的标准化预处理。
● 检测单元:对接预处理后的样品,在线完成聚合物分子量、组分等关键理化指标的精密检测,输出定量分析数据。
● 双六轴机械臂单元:作为全平台自动化转运枢纽,统筹反应瓶、待测样品在各个功能单元间的自动转运,搭配安全防护机制保障设备运行稳定。
● 软件系统:可视化管控全流程实验,无需编程即可搭建、启动实验方案;统一存储全链路实验数据,支持多格式数据导出,可对接第三方设备与配套分析软件,实现整套设备一体化数据管控。
反应类型
● 加聚反应:烯烃、丙烯酸酯等单体聚合,制备聚丙烯酸酯、聚烯烃等;
● 缩聚反应:二元醇、二元酸、胺类等脱水缩合,合成聚酯、聚酰胺、环氧树脂;
● 其他聚合反应:自由基聚合、离子聚合、开环聚合等。
应用场景
● 新材料研发:面向高分子科研开发,高通量筛选聚合配方与工艺参数。
● 精细化工:用于原料、高分子助剂等的配方摸索、小试合成。
● 高校与科研院所实验室:聚合相关课题研究,如对照不同反应条件(温度、引发剂、压力)对聚合度、产物粘度的影响。
主要参数