[发明专利]一种Pickering乳液乳化剂及其制备方法和应用有效
申请号: | 201810380998.0 | 申请日: | 2018-04-25 |
公开(公告)号: | CN108503855B | 公开(公告)日: | 2020-07-14 |
发明(设计)人: | 于得海;王肖肖;黄静;王欢欢;李玉洁;任慧;李国栋;宋兆萍;刘温霞;王慧丽 | 申请(专利权)人: | 齐鲁工业大学 |
主分类号: | C08J3/03 | 分类号: | C08J3/03;C08L91/06;C08G83/00 |
代理公司: | 济南泉城专利商标事务所 37218 | 代理人: | 李桂存 |
地址: | 250399 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 pickering 乳液 乳化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
本发明提供了一种Pickering乳液的乳化剂,内核为PVP‑DADMAN接枝改性的纳米金颗粒,内核包埋在PEOS内;所述纳米金、PVP‑DADMAN和PEOS的质量比为4:1:2‑2:3:10;所述乳化剂的平均直径为35‑75nm;形状为不规则多边形。上述Pickering乳液的乳化剂可应用于造纸,特别是用于制备造纸用的液体石蜡乳液。本发明的乳化剂可获得稳定的Pickering石蜡乳液,可以有效减少石蜡油滴之间的聚并,大幅提高乳液稳定性,乳液稳定数月无水相和油相析出,并且不需要添加任何表面活性剂和其他改性剂,步骤简单、易操作。
技术领域
本发明属于纳米材料制备及应用领域,具体涉及一种可形成Pickering乳液的乳化剂及其在液体石蜡乳液中的应用。
背景技术
乳液是一种液体分散在另一种与它不相混溶的液体中所形成的分散体系,多为水不溶性的油相与水相混合形成,在造纸、食品、化妆品、医药等行业中应用广泛。乳液是一种热力学不稳定体系,为了维持乳液的相对稳定(动力学稳定),必须在乳液制备过程中加入乳化剂或稳定剂。传统乳化剂或稳定剂多为表面活性剂和具有表面活性的高分子聚合物,通过降低油水两相液体之间的界面张力、提供稳定的界面膜和提高连续相的黏度来维持乳液的稳定性。近年来,固体颗粒由于可避免表面活性剂给环境带来的不利影响、稳定高浓分散相乳液且乳液受pH值、盐浓度、温度及油相组成的变化影响较小,受到越来越多的关注。如造纸工业中,水不溶性的造纸施胶剂需要乳化成水包油型的乳液才能与以水作为介质的造纸体系相容,而造纸施胶的目的是提高纸张抗水性,表面活性剂的存在除造成对环境的不利影响之外,一般还会降低纸张的抗水性,利用固体颗粒稳定施胶剂乳液则可避免表面活性剂的这些不利影响。
Pickering乳液又叫做固体(颗粒)稳定型乳液,它是一种不需要添加传统高分子有机表面活性剂,而只用固体微粒即可乳化稳定的乳液,吸附于油水界面处的固体微粒具有极高的吸附能E,使固体微粒很难再从油水界面脱离,可以认为这种由固体微粒乳化稳定乳液的方式是不可逆的,而Pickering乳液具有非常强的稳定性,目前这种乳化技术及研究被广泛用于各行业和领域中。Pickering乳液由于避免使用高分子有机乳化剂从而可以降低乳化工艺的复杂性,改善乳液的稳定性及减少由乳化剂而引起的环境污染等诟病,是一种极具潜在应用价值的新型乳液。Pickering乳液的乳化剂主要是以两亲性(亲油亲水)的固体颗粒(有机、无机)为主,少量表面活性剂为辅的稳定体系。美国专利US5962555披露了一种利用紫罗烯聚合物和聚乙烯亚胺的混合物来乳化Pickering乳液的方法,其中的紫罗烯聚合物不但可提高施胶效率还具有杀菌的作用。这些发明虽然免除了表面活性剂预处理给操作上带来的不方便,然而,为了获得稳定Pickering乳液,仍然需要添加2%左右的表面活性剂。美国专利US6284099披露了一种利用造纸阴离子微粒助留剂如膨润土、胶体二氧化硅、有机微粒与少量表面活性剂和螯合剂乳化制备ASA Pickering乳液的方法,可将微粒助留剂与施胶剂合二为一,简化了操作,降低了表面活性剂的用量。但仍不能完全避免表面活性剂带来的不利影响,且微粒组分添加量过大,所制备的ASA乳液浓度很低,不利于乳液的贮存,产品水解也严重。
发明内容
针对目前Pickering乳液在制备过程中仍需要表面活性剂;制备的乳液浓度偏低等问题,本发明提供了一种Pickering乳液乳化剂,亲油性好,接触角达到90°,且不需要添加表面活性剂就能形成高浓度的Pickering,稳定时间长。
本发明的另一目的在于提供一种含上述乳化剂的液体石蜡乳液及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。
一种Pickering乳液的乳化剂,内核为PVP-DADMAN(聚(二烯丙基二甲基-硝酸铵)乙烯基吡咯烷酮)接枝改性的纳米金颗粒,内核包埋在PEOS(聚乙氧基硅氧烷)内;所述纳米金、PVP-DADMAN和PEOS的质量比为4:1:2-2:3:10;所述乳化剂的平均直径为35-75nm;形状为不规则多边形。
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