一种CO2气体响应型Pickering乳化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种CO2气体响应型Pickering乳化剂配方，该配方由微量氧化胺表面活性剂、无机纳米颗粒和水组成，属于精细化工领域。随着CO2气体的鼓入与排出，该乳化剂可以在形成和瓦解之间可逆转变，从而导致其所稳定的高内相水包油Pickering乳液在稳定与破乳间的可逆改变。基于这种CO2气体响应型Pickering乳化剂配方所制备的Pickering乳液可以作为运输载体用于功能因子的可控传递，也可用油品的安全运输。

A CO2 gas responsive Pickering emulsifier

The invention discloses a CO2 gas response type Pickering emulsifier formula, which is composed of micro oxide amine, surfactant, inorganic nanometer particle and water, belonging to the field of fine chemical engineering. With CO2 gas bubbling and discharge, the emulsifier can in the formation and collapse of reversible transformation, which leads to the high reversible stable phase Pickering oil in water emulsion in the stability and demulsification between change. Based on this CO2 gas responsive Pickering emulsifier formulation, the Pickering emulsion can be used as a transport carrier for the controlled transfer of functional factors, as well as for safe transportation of oils.

【技术实现步骤摘要】
一种CO2气体响应型Pickering乳化剂
本专利技术涉及一种CO2气体响应型Pickering乳化剂配方，属于精细化工
技术背景乳状液是指一种液相以液滴形式分散于另一种不相溶的液相中而形成的分散体系。这种分散体系的形成往往意味着界面面积的急剧增大，界面能的升高.为了维持界面的相对稳定，通常需要加入乳化剂以降低界面张力或形成具有空间位阻效应的界面膜。乳化剂可以是传统的表面活性剂，也可是两亲性聚合物(高分子表面活性剂)或固体颗粒(固体表面活性剂)。传统表面活性剂或水溶性聚合物所稳定的乳液称之为普通乳液，而固体颗粒稳定的乳液称之为Pickering乳液。相对于传统乳液，Pickering乳液的稳定性得到了显著提高。由于固体颗粒在油水界面的吸附通常是不可逆的，一些人也将Pickering乳液称之为稳定乳液。然而在许多工业生产过程，乳化往往只在某一个步骤被需要，而在其他步骤则不受欢迎。因此，借助外界刺激实现乳液稳定与破乳的快速选择就成为了解决这一两难问题的重要手段，而构筑刺激响应型Pickering乳化剂是制备响应型Pickering乳液的关键所在。为此，本专利技术设计了一种CO2气体响应型Pickering乳化剂配方，并将其用于刺激响应型高内相Pickering乳液的制备。利用绿色、生物友好的CO2气体的通入和排出即可实现高稳定性Pickering乳液的长期稳定性和快速破乳二者之间的智能调控，可作为智能运载系统应用于化妆品、食品等配方的设计和功能因子输送，也可作为一种安全载体用于油品的运输，降低能耗和损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于报道一种新的CO2气体响应型Pickering乳化剂配方，可用于日用洗涤用品、化妆品、食品、生物医药的配方设计及生产。该乳化剂配方由微量氧化胺表面活性剂、带负电的无机纳米颗粒和水组成。在CO2饱和的条件下，微量氧化胺表面活性剂可以通过静电吸附左右对亲水性的无机纳米颗粒进行原位疏水化改性，从而获得一种Pickering乳化剂，可以乳化多种油相形成稳定的高内相Pickering乳液。当CO2被排出后，微量的氧化胺表面活性剂从无机纳米颗粒表面活性剂脱附，Pickering乳化剂瓦解，稳定的高内相Pickering乳液随之破乳。权利要求1所述的CO2气体响应型Pickering乳化剂，其特征在于构成乳化剂的氧化胺型表面活性剂包括烷基氧化胺(式1)、或烷基酰胺丙基氧化胺、或两种氧化胺的混合物。R1为碳数8-22的饱和或不饱和烷基，R2位甲基、或乙基、或羟乙基。氧化胺型表面活性剂的浓度为0.001mmol/L～20mmol/L。构成乳化剂的无机纳米颗粒可以是二氧化硅、高岭土、四氧化三铁中的一种或多种，无机纳米颗粒的粒径为5～1000nm，质量分数为0.05％～1％。本专利技术所述的CO2气体响应型高内相水包油型Pickering乳液的制备方法如下：以体积份计，取90～95体积份油与5～10体积份的乳化剂混合，在常温常压鼓入CO2至饱和，在10000rpm均质2min即可获得稳定的高内相Pickering乳液。本专利技术具有如下优点：1、本专利技术所报道的CO2气体响应型Pickering乳化剂是一种全新类型的Pickering乳化剂，未见有文献报道。2、构成该乳化剂的关键组成之一的氧化胺表面活性剂是一种低毒、低刺激且易生物降解的两型表面活性剂，从未被报道可用于制备CO2气体响应型Pickering乳化剂。3、本专利技术所报道的Pickering乳化剂是一种CO2气体响应型乳化剂，乳化剂的形成与瓦解可以随着CO2气体的鼓入与排出而改变。4、基于本专利技术所报道的CO2气体响应型乳化剂制备的Pickering乳液可以随着乳化剂的形成与瓦解而表现出稳定与破乳的转变，是一种智能型软胶体材料，可用作功能因子的运输载体或材料制备的软模板。具体实施方式下面通过实施例更为详细的描述本专利技术，但是这些实施例不以任何方式限定本专利技术的范围。实施例1：将1L水中溶解0.2mmol十四烷基酰胺丙基-N,N-二甲基氧化胺和5g纳米二氧化硅颗粒(20～40nm)，经超声分散后获得乳化剂配方1。取10mL乳化剂配方1与90mL液体石蜡混合，常温常压下以80mL/min的流速通入CO2气体5min，然后以10000rpm均质2min，即可获得一个稳定的水包油型Pickering乳液，常温放置3个月后，乳液体积及粒径大小均无改变。但是，将该乳液加热至40℃，并以80mL/min的流速通入Ar气体45min后，原先稳定的乳液已彻底破乳。实施例2：将1L水中溶解5mmol十二烷基-N,N-二乙甲基氧化胺和10g纳米高岭土颗粒(70～140nm)，经超声分散后获得乳化剂配方2。取10mL乳化剂配方2与90mL工业柴油混合，常温常压下以80mL/min的流速通入CO2气体7min，然后以10000rpm均质2min，即可获得一个稳定的水包油型Pickering乳液，常温放置2个月后，乳液体积及粒径大小均无改变。但是，将该乳液加热至25℃，并以80mL/min的流速通入N2气体30min后，原先稳定的乳液已彻底破乳。实施例3：将1L水中溶解0.05mmol十八烷基酰胺丙基-N,N-二甲基氧化胺和4g纳米四氧化三铁颗粒(200～240nm)，经超声分散后获得乳化剂配方3。取6mL乳化剂配方1与90mL石油醚混合，常温常压下以80mL/min的流速通入CO2气体9min，然后以10000rpm均质2min，即可获得一个稳定的水包油型Pickering乳液，常温放置4个月后，乳液体积及粒径大小均无改变。但是，将该乳液加热至20℃，并以80mL/min的流速通入N2气体45min后，原先稳定的乳液已彻底破乳。实施例4：将1L水中溶解0.6mmol十六烷基-N,N-二羟乙基氧化胺和8g纳米二氧化硅颗粒(100～150nm)，经超声分散后获得乳化剂配方4。取8mL乳化剂配方4与90mL原油混合，常温常压下以80mL/min的流速通入CO2气体9min，然后以10000rpm均质2min，即可获得一个稳定的水包油型Pickering乳液，常温放置6个月后，乳液体积及粒径大小均无改变。但是，将该乳液加热至30℃，并以80mL/min的流速通入空气90min后，原先稳定的乳液已彻底破乳。实施例5：将1L水中溶解2mmol十六烷基-N,N-二甲基氧化胺和5g纳米二氧化硅颗粒(300～350nm)，经超声分散后获得乳化剂配方5。取8mL乳化剂配方5与90mL硅油混合，常温常压下以80mL/min的流速通入CO2气体15min，然后以10000rpm均质2min，即可获得一个稳定的水包油型Pickering乳液，常温放置6个月后，乳液体积及粒径大小均无改变。但是，将该乳液加热至30℃，并以80mL/min的流速通入空气60min后，原先稳定的乳液已彻底破乳。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO2气体响应型Pickering乳化剂，其特征在于，所述CO2气体响应型Pickering乳化剂可以随着CO2气体的通入与排出在Pickering乳化剂形成与瓦解之间可逆转变。

【技术特征摘要】
1.一种CO2气体响应型Pickering乳化剂，其特征在于，所述CO2气体响应型Pickering乳化剂可以随着CO2气体的通入与排出在Pickering乳化剂形成与瓦解之间可逆转变。2.根据权利要求1所述的CO2气体响应型Pickering乳化剂，其特征在于，所述乳化剂由微量氧化胺型表面活性剂、带负电的无机固体纳米颗粒、和水组成。3.根据权利要求1所述的CO2气体响应型Pickering乳化剂，其特征在于构成乳化剂的氧化胺型表面活性剂包括烷基氧化胺(式1)、或烷基酰胺丙基氧化胺、或两种氧化胺的混合物。R1为碳数8-22的饱和或不饱和烷基，R2位甲基、或乙基、或羟乙基。。4.根据权利要求1所述的CO2气体响应型Pickering乳化剂，其特征在于构成乳化剂的氧化胺型表面活性剂的浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永民，任笑菲，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32