[发明专利]分散液滴乳液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学工程技术领域，具体而言，涉及一种分散液滴乳液及其制备方法。 

背景技术

传统的液/液分散方法主要包括搅拌法、定转子法、超声法和高压均化法等，其中搅拌器是最常用的液/液分散设备，分散相通过湍流的剪切力破碎，然而湍流也造成高能耗。对于定转子系统，如缺口圆盘高速均化器和胶体磨均是通过定子和转子之间的粗糙或皱缩产生高剪切力，是流体分散和液滴形成的主要原因。对于高压乳化混合系统，流体通过一个窄口，局部的湍流造成液滴的破碎，通常压力范围是在5MPa到35MPa之间。此外，人们常利用超声或电场辅助强化液/液分散，而这些强化作用大多是湍流和空化现象相互作用的结果。 

然而，上述测定方法存在一些缺点，主要包括以下五个方面：（1）常规分散面临着液滴粒径无法控制，液滴尺寸分布较宽等问题；（2）采用的设备体积大、重量大；（3）接触的两流体间需要有密度差（4）放大困难，需要进行复杂的流体力学计算。 

鉴于影响制备分散液滴的因素较多，尤其是采用表面活性剂用于稳定被测体系时，要考虑表面活性剂成分对分散液滴制备的影响。传统的制备分散液滴的方法，如搅拌法、定转子法、超声法、高压均化法、膜分散法等，采用上述方法制备分散液滴所需的设备都较为复杂且耗费时间较长，同时制备出的分散液滴粒径分布较宽。因此，为了快速和准确获得均一的分散液滴，往往需要经过大量实验，筛选各种实验条件，造成了时间、人力成本的浪费。所以目前迫切需要出现一种能够快速、可控制备均一分散液滴的方法。 

液/液微分散法制备分散液滴乳液是近几年出现的一种制备尺寸均一且可控的液滴乳液的有效方法，原理是通过溶质在两相之间的溶解度差和溶剂的亲疏水作用，将溶质将分散于水相中，形成分散液滴，由于两相传质速率的控制，所制备的分散液滴直径可控性较差，且由于两相充分混合时间较长，易引起分散液滴直径分布较宽。 

发明内容

本发明旨在提供一种分散液滴乳液及其制备方法，以解决现有技术中存在的分散液滴乳液在制备过程中分散液滴的直径可控性较差以及分散液滴直径分布较宽的技术问题。 

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种分散液滴乳液的制备方 法，包括以下步骤：将疏水性有机溶剂与亲水性有机溶剂按照质量比1:20～1:2000混合，得到分散性溶剂；以及将分散性溶剂与无机盐水溶液混合，形成分散液滴乳液；其中，分散性溶剂与无机盐水溶液在静态混合器中混合。 

进一步地，疏水性有机溶剂与亲水性有机溶剂按照质量比1:100～1:200混合。 

进一步地，还包括对无机盐水溶液和/或分散液滴乳液进行调整的步骤，调整无机盐水溶液和/或分散液滴乳液的温度为20℃～25℃，pH值至3.0～11.0。 

进一步地，采用酸或碱调节pH值，酸为盐酸和/或硫酸；碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。 

进一步地，在将分散性溶剂与水溶液混合之前还包括对分散性溶剂进行超声脱气的步骤。 

进一步地，亲水性有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮和乙腈中的一种或多种；疏水性有机溶剂为三辛胺、三烷基氧膦、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、正十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、环戊烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、环十一烷、甲苯、氯仿和乙苯中的一种或多种。 

进一步地，无机盐水溶液为氯化钠水溶液、氯化钾水溶液、氯化钙水溶液、硫酸钠水溶液、硫酸钾水溶液、硝酸钠水溶液、硝酸钾水溶液、氯化铜水溶液、硫酸铜水溶液和硝酸铜水溶液中的一种或多种。 

进一步地，疏水性有机溶剂的摩尔数与所述亲水性有机溶剂的体积的比值为1.0×10^-4mol/L～1.0×10^-2mol/L。 

进一步地，静态混合器为SV型静态混合器、SK型静态混合器、SX型静态混合器、SH型静态混合器或SL型静态混合器。 

根据本发明的另一方面，提供了一种分散液滴乳液，该分散液滴乳液采用上述任一种方法制备而成。 

采用本发明的技术方案，本发明将疏水性有机溶剂与亲水性有机溶剂混合，得到了分散性溶剂，将分散性溶剂送入静态混合器中与水溶液混合，快速制备出了粒径可控且直径分布较宽的分散均一液滴乳液。本发明的制备方法操作简单且经济适用，避免了传统的液滴乳液制备过程中粒径范围过宽以及设备体积大，造价昂贵，操作困难，占地面积大等缺点，并且可以应用于如石油和化工中反应分离、乳液制备以及纳米颗粒制备等具有不同酸碱和离子强度的溶液体系中。