多功能一体化Pickering乳液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能一体化Pickering乳液的制备方法，包括以下步骤：将多功能一体化Pickering颗粒乳化剂与溶剂A混合分散，制得分散液A；将分散液A与油相混合，通过乳化方式制备得到所述多功能一体化Pickering乳液；其中，所述多功能一体化Pickering颗粒乳化剂是由质量比为5:2～9:0.5～5的气相二氧化硅颗粒、胺基硅烷偶联剂和疏水烷基硅烷偶联剂制成。本发明专利技术制备的多功能一体化Pickering乳液具有良好的长期稳定性和CO

【技术实现步骤摘要】
多功能一体化Pickering乳液的制备方法
本专利技术涉及精细化工产品制备
更具体地，涉及一种多功能一体化Pickering乳液的制备方法。
技术介绍
Pickering乳液是一种利用固体颗粒吸附在液液两相界面来稳定两种不相溶液体而形成的乳液，相较于传统表面活性剂，Pickering乳液更稳定，Pickering乳液具有低毒性、较高稳定性、低成本和环境友好的优势，使其在化妆品、食品、原油开采、污水处理和生物医药等诸多领域得到广泛应用。通常，不同类型的Pickering乳液可以用类似于制备经典表面活性剂乳液的方法来制备；即将疏水性或亲水性颗粒先分散在油相或水相中，再加入相应的水相或油相，混合体系在高速均质或超声作用下乳化，即可得到相应Pickering乳液。当使用相对亲水颗粒时，得到水包油型Pickering乳液；当使用相对疏水颗粒时，得到油包水型Pickering乳液。目前，已经有多种Pickering乳液被制备，如固体粒子单独稳定的乳液、固体粒子协同表面活性剂/聚合物稳定的乳液、具有环境刺激响应性乳液等。Li等[Li,W.；Yu,L.；Liu,G.；Tan,J.；Liu,S.；Sun,D.Oil-in-wateremulsionsstabilizedbyLaponiteparticlesmodifiedwithshort-chainaliphaticamines.ColloidsSurf.A2012,400,44–51.]利用短链脂肪族胺与Laponite粒子共同稳定Pickering乳液，并通过调控短链脂肪胺的浓度来调控乳液的稳定性。Jiang等[Jiang,J.；Zhu,Y.；Cui,Z.；Binks,B.P.SwitchablePickeringemulsionsstabilizedbysilicananoparticleshydrophobizedinsituwithaswitchablesurfactant.Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,12373–12376.]利用二氧化硅颗粒与表面活性剂十二烷基二甲基乙脒共同稳定具有CO2响应性的Pickering乳液。Liang等[Liang,C.；Liu,Q.；Xu,Z.Surfactant-freeswitchableemulsionsusingCO2-responsiveparticles.ACSAppl.Mater.Interfaces2014,6,6898–6904.]将具有CO2响应的N,N-二甲基乙酰胺小分子接枝于二氧化硅颗粒上，可稳定CO2响应性Pickering乳液。江南大学的刘雪峰教授[Y.Zhang,S.Guo,W.Wu,Z.Qin,X.Liu.CO2-triggeredPickeringemulsionbasedonsilicananoparticlesandtertiaryaminewithlonghydrophobictails.Langmuir2016,32,11861-11867.]和崔正刚教授[J.Jiang,Y.Ma,Z.Cui,B.P.Binks.PickeringemulsionsresponsivetoCO2/N2andlightdualstimuliatambienttemperature.Langmuir,2016,32,8668-8675.]分别利用新型表面活性剂与纳米二氧化硅颗粒构建了复配体系，用于响应性Pickering乳液的制备，使得乳液性能得到精确控制。专利CN106582431A中采用纳米二氧化硅和一种CO2/N2开关型表面活性剂复合体系制备一种室温响应乳化剂，所得乳化剂既具有高的稳定性，又能够在室温下实现CO2开关乳液的破乳和重新乳化功能。在以上文献中，多采用的是表面活性剂、聚合物和纳米颗粒的一些复配体系，而这种多组分混合复配将在应用过程中存在“色谱分离”现象或稳定失效的问题，这是由于表面活性剂或聚合物本身的组成决定了其对岩石的吸附作用，在复配过程中，不同的表面活性剂对岩石的吸附作用不同，从而影响复配体系的作用和驱油效率。为了解决表面活性剂或聚合物的色谱分离效应，本专利技术提供了一种多功能一体化Pickering乳液的制备方法，实现不同油水两相的乳化、Pickering乳液的稳定和乳液CO2/N2室温下的循环响应特性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种多功能一体化Pickering乳液的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种多功能一体化Pickering乳液的制备方法，包括以下步骤：将多功能一体化Pickering颗粒乳化剂与溶剂A混合分散，制得分散液A；将分散液A和油相混合，通过乳化方式制备得到所述多功能一体化Pickering乳液；其中，所述多功能一体化Pickering颗粒乳化剂是由质量比为5:2～9:0.5～5的气相二氧化硅颗粒、胺基硅烷偶联剂和疏水烷基硅烷偶联剂制成。优选地，所述分散液A中多功能一体化Pickering颗粒乳化剂的浓度为0.25mg/mL～10mg/mL。优选地，所述溶剂A包括去离子水或盐水。优选地，所述盐水的浓度为0.01mol/L～5mol/L。优选地，所述盐水为氯化钠水溶液。优选地，所述油相与所述分散液A的体积比为(20～80):(20～80)；更优选为1:1。优选地，所述油相包括烷烃、环烷烃、烃类矿物油、酯类、植物油和石油中的至少一种；进一步地，所述油相包括乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷、石油醚、正己烷、环己烷和原油中的至少一种。优选地，所述乳化方式包括手动振摇、超声乳化、剪切乳化和高压剪切乳化中的至少一种。优选地，所述气相二氧化硅颗粒的原生粒径为4nm～200nm，所述气相二氧化硅颗粒的BET比表面积为50m2/g～400m2/g。优选地，所述胺基硅烷偶联剂为含有1～10个胺基的C4～C20的直链或支链的伯胺或仲胺或叔胺基硅烷偶联剂。优选地，所述胺基硅烷偶联剂为二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、丁基丙胺基三乙氧基硅烷、二乙胺基甲基三甲氧基硅烷或三(2-氨基乙基)丙胺基三甲氧基硅烷。优选地，所述疏水烷基硅烷偶联剂为C3～C20的直链或支链的饱和烷基硅烷偶联剂。优选地，所述疏水烷基硅烷偶联剂为正十二烷基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正十八烷基三甲氧基硅烷或丙基三乙氧基硅烷。优选地，所述多功能一体化Pickering颗粒乳化剂的制备方法，包括如下步骤：将气相二氧化硅颗粒和溶剂B混合，经超声分散得到分散液B；于惰性气体或氮气保护下，将分散液B、胺基硅烷偶联剂和疏水烷基硅烷偶联剂混合得到反应液，该反应液经加热反应得到反应产物，反应产物进行分离得到固体颗粒，清洗固体颗粒，干燥得到所述多功能一体化Pickering颗粒乳化剂。本专利技术使用化学接枝改性通过一锅法将胺基硅烷偶联剂和疏水硅烷偶联剂一步接枝于二氧化硅颗粒表面。优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将多功能一体化Pickering颗粒乳化剂与溶剂A混合分散，制得分散液A；/n将分散液A与油相混合，通过乳化方式制备得到所述多功能一体化Pickering乳液；/n其中，所述多功能一体化Pickering颗粒乳化剂是由质量比为5:2～9:0.5～5的气相二氧化硅颗粒、胺基硅烷偶联剂和疏水烷基硅烷偶联剂制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将多功能一体化Pickering颗粒乳化剂与溶剂A混合分散，制得分散液A；
将分散液A与油相混合，通过乳化方式制备得到所述多功能一体化Pickering乳液；
其中，所述多功能一体化Pickering颗粒乳化剂是由质量比为5:2～9:0.5～5的气相二氧化硅颗粒、胺基硅烷偶联剂和疏水烷基硅烷偶联剂制成。


2.根据权利要求1所述的多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述溶剂A包括去离子水或盐水；优选地，所述盐水的浓度为0.01mol/L～5mol/L。


3.根据权利要求1所述的多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述分散液A中多功能一体化Pickering颗粒乳化剂的浓度为0.25mg/mL～10mg/mL；所述油相与所述分散液A的体积百分比为20～80:20～80。


4.根据权利要求1所述的多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述油相包括烷烃、环烷烃、烃类矿物油、酯类、植物油和石油中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述乳化方式包括手动振摇、超声乳化、剪切乳化和高压剪切乳化中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述气相二氧化硅颗粒的原生粒径为4nm～200nm，所述气相二氧化硅颗粒的BET比表面积为50m2/g～400m2/g。


7.根据权利要求1所述的多功能一体化Pickering乳液的制备方法，其特征在于，所述胺基硅烷偶联剂为含有1～10个胺基的C4～C20的直链或支链的伯胺或仲胺或叔胺基硅烷偶联剂；优选地，所述胺基硅烷偶联剂为二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、丁胺基丙基三乙氧基硅烷、二...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭宝亮，韩霞，赵双良，罗健辉，刘洪来，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11