用于高盐环境的Pickering乳液型清洗剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了用于高盐环境的Pickering乳液型清洗剂的制备方法及应用，属于表面活性剂领域。本发明专利技术提供了一种以交联度为60％

【技术实现步骤摘要】
用于高盐环境的Pickering乳液型清洗剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及用于高盐环境的Pickering乳液型清洗剂的制备方法及应用，属于表面活性剂领域。

技术介绍

[0002]在工业生产过程中不可避免地存在高盐环境，比如油田和盐田的开采往往需要在高盐浓度的环境中进行，为保证生产的正常进行，设备表面的除油清洗必不可少。目前乳液型清洗剂存在乳化剂用量高(分子型乳化剂的用量通常需要油相质量的2％
‑
5％)、对盐浓度的变化敏感、在高盐环境下难以使用的特点。Pickering乳液与表面活性剂稳定的传统乳液相比，对电解质浓度的变化较不敏感，可以适应更多应用场景。尽管如此，电解质也可能在一定程度上影响Pickering乳液的制备和稳定性。通常，电解质的加入会屏蔽颗粒间的静电相互作用，导致颗粒通过范德华力絮凝和沉降，进而使Pickering乳液破乳，因此设计高电解质抗性的Pickering乳液体系对其实际应用和工业化生产非常重要。
[0003]目前已有报道具有电解质抗性的Pickering乳液体系，例如，黄原胶在提高原油采收率方面性能突出。黄原胶颗粒可制备成高内相Pickering乳液，但黄原胶颗粒自身在油藏中易发生降解作用，故在油田应用方面还有待进一步的提高和完善。French等(2020)指出，当NaCl浓度高于250mM，即占乳状液总质量的1.4％时，用SiO2稳定的乳状液在放置40min后就会破乳。
[0004]上述Pickering乳液普遍存在在高盐浓度下不稳定的缺点，因此，需找到一种高稳定性低用量的乳化剂，盐浓度可以在较宽范围内变化的Pickering乳液。

技术实现思路

[0005][技术问题][0006]本专利技术要解决的技术问题是在工业生产过程中不可避免地存在高盐环境，比如油田和盐田的开采往往需要在高盐浓度的环境中进行，为保证生产的正常进行，设备表面的除油清洗必不可少。Pickering乳液代替传统表面活性剂型清洗剂具有生物相容性好，对环境友好等优点。但电解质也可能在一定程度上影响Pickering乳液的制备和稳定性，通常电解质的加入会屏蔽颗粒间的静电相互作用，导致颗粒通过范德华力絮凝和沉降，进而使Pickering乳液破乳。
[0007][技术方案][0008]为解决上述问题，本专利技术提供了一种以交联度为60％
‑
70％的自交联共轭亚油酸囊泡(SCU)软颗粒为Pickering乳化剂，利用该软颗粒的空腔性质，以此可制备出具有低乳化剂用量、高内相、高耐盐和高稳定性的特点的Pickering乳液。稳定的Pickering乳液具有高耐电解质特性，为高盐环境中的清洗提供了一种新的方法。
[0009]本专利技术提供了Pickering乳化剂，所述Pickering乳化剂是交联度为60％
‑
70％的自交联共轭亚油酸囊泡软颗粒(SCU)，自交联共轭亚油酸囊泡是指共轭亚油酸囊泡经过其
相邻共轭亚油酸或共轭亚油酸钠分子之间的双键发生适当交联以后形成的中空囊泡。自交联共轭亚油酸囊泡保留了囊泡软颗粒形态，使得囊泡比未交联的稳定，但又因为适当的交联使得囊泡壁留有适当空间可以使无机离子在中空囊泡的内腔和外侧间能够自由迁移，即，使其有可能能够与囊泡外水相进行电解质交换，从而使自交联共轭亚油酸囊泡内腔的密度与囊泡外水相密度一直保持高度匹配，从而会使得Pickering乳液具有极强的耐电解质特性。这是其它实心颗粒不具备的。
[0010]本专利技术提供制备所述Pickering乳化剂的方法，包括如下步骤：
[0011](1)将共轭亚油酸钠分子(SCL)溶解于硼砂
‑
硼酸缓冲液中，并于室温静置，使得共轭亚油酸(CLA)和SCL分子自组装成为共轭亚油酸囊泡储备液；
[0012](2)向共轭亚油酸囊泡储备液中添加光引发剂，避光条件下排除溶液中的氧气，并利用光引发共轭亚油酸的分子间交联反应。
[0013]所述硼砂
‑
硼酸缓冲液的pH为8.6、浓度为0.2mol
·
L
‑1，所述硼砂
‑
硼酸缓冲液还可以替换为pH为8.6的弱碱溶液。
[0014]所述室温静置的时常可以是0.5
‑
2h。
[0015]所述光引发剂可以是异丙基硫杂蒽酮、过硫酸钾、过硫酸铵。
[0016]所述交联反应可以是在紫外点光源在365nm波长下辐照，以交联度决定反应时间。
[0017]本专利技术提供的Pickering乳化剂可用于稳定水包油型Pickering乳液，软颗粒在油/水界面拉伸变形，提高了其界面覆盖率，所形成的Pickering乳液具有低乳化剂用量(低至水相质量的0.042wt％)和高稳定性的特点。
[0018]本专利技术提供应用所述Pickering乳化剂的水包油型Pickering乳液，所述水包油型Pickering乳液中，油相的体积分数是30％～85％，油相是烷烃类溶剂或芳香族溶剂，都能成功制备稳定的Pickering乳液。
[0019]所述水包油型Pickering乳液中，交联度为60％
‑
70％的SCU在水相质量的0.4～8.4g
·
L
‑1浓度范围内均能形成稳定的Pickering乳液。
[0020]所述水包油型Pickering乳液具有高离心稳定性，在8000rpm及以下转速时，10min内乳液均能保持稳定。
[0021]所述水包油型Pickering乳液具有良好的长期稳定性，在室温(25℃)下储存90天乳液外观保持不变。
[0022]所述水包油型Pickering乳液具有良好的温度稳定性，在4～50℃范围内储存24h乳液外观均保持不变。
[0023]所述水包油型Pickering乳液具有极强的耐电解质特性，自交联共轭亚油酸囊泡赋予其稳定的Pickering乳液极强的耐电解质特性，对Na
+
、Cl
‑
、SO
42
‑
均表现出极好的抗性。所述水包油型Pickering乳液能在NaCl最高浓度为270g
·
L
‑1下稳定，或在连续相Na2SO4浓度为240g
·
L
‑1时仍保持稳定。在饱和NaCl浓度条件下，对油污的平均清洗效率达99.60％。
[0024]本专利技术提供制备水包油型Pickering乳液的方法，包括如下步骤：
[0025]将自交联共轭亚油酸囊泡(SCU)软颗粒悬浮液与油相混合，均质，得到Pickering乳液。
[0026]所述水包油型Pickering乳液中，油相的体积分数是30％～85％。所述油相是烷烃类溶剂或芳香族溶剂，例如液体石蜡、癸烷、甲苯和二甲苯。
[0027]所述水包油型Pickering乳液中，自交联共轭亚油酸囊泡(SCU)软颗粒的浓度是水相质量的0.4～8.4g
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.制备Pickering乳化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将共轭亚油酸钠溶解于硼砂
‑
硼酸缓冲液或弱碱溶中，并于室温静置，使得共轭亚油酸和共轭亚油酸钠自组装成为共轭亚油酸囊泡储备液；(2)向共轭亚油酸囊泡储备液中添加光引发剂，于避光条件下排除溶液中的氧气，并利用光引发共轭亚油酸的分子间交联反应。2.根据权利要求1所述的制备Pickering乳化剂的方法，其特征在于，所述硼砂
‑
硼酸缓冲液的pH为8.6、浓度为0.2mol
·
L
‑1。3.根据权利要求1所述的制备Pickering乳化剂的方法，其特征在于，所述光引发剂是异丙基硫杂蒽酮、过硫酸钾或过硫酸铵。4.根据权利要求1或3所述的制备Pickering乳化剂的方法，其特征在于，所述光引发的光是紫外点光源在365nm波长下辐照。5.权利要求1～4任一所...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏咏梅，于梦恬，张鑫宇，石千黛，方云，樊晔，方慧英，胡学一，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：