[发明专利]一种两亲性中空SiO2

说明书

本发明涉及一种两亲性中空SiO₂ Janus微球稳定剂及其制备方法和应用。该方法先使用γ‑氨丙基三乙氧基硅烷对中空SiO₂微球进行改性，然后通过Pickering乳液法结合酰化反应采用十八烷酸对改性中空SiO₂微球的一侧再次进行改性，从而获得一侧含有亲水基团氨基、另一侧含有疏水长碳链十八烷基的两亲性中空SiO₂ Janus微球。采用本发明的方法所制备的两亲性中空SiO₂ Janus微球具有优异的乳化能力，对Pickering乳液具有很好的稳定作用。

技术领域

本发明属于固体颗粒稳定剂制备技术领域，具体涉及一种两亲性中空 SiO₂Janus微球稳定剂及其制备方法和应用。

背景技术

传统稳定剂多采用表面活性剂或具有表面活性的高分子聚合物来降低油水两相间的界面张力，从而稳定乳液。然而，此类乳液存在着热不稳定，易破乳的缺点，且小分子表面活性剂易迁移。为了避免表面活性剂的使用，广大研究者开展了一系列采用固体颗粒代替表面活性剂稳定乳液的研究。固体颗粒稳定乳液的机理是纳米级或微米级的颗粒在油/水界面聚结形成稠密的包裹层，从而有效地阻止分散相液滴因静电吸引、界面能改变、空间结构等因素而发生絮凝、聚结或合并，其优势在于固体颗粒在油/水界面的吸附能较大，属于不可逆吸附，因此具有优异的热稳定性。

目前已经报道的固体颗粒稳定剂有SiO₂、TiO₂、ZnO、石墨烯和两亲性 Janus粒子等。但是每种固体颗粒稳定剂均具有自身的缺陷，无法达到理想的稳定效果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种两亲性中空SiO₂ Janus微球稳定剂及其制备方法和应用，获得的两亲性中空SiO₂ Janus微球稳定剂稳定性能提高，可用于稳定Pickering乳液。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种两亲性中空SiO₂ Janus微球稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将中空SiO₂微球加入到无水乙醇溶液中分散，再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和三乙胺，在50-80℃反应4-12h，无水乙醇洗涤、干燥，得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性中空SiO₂微球；

步骤2，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性中空SiO₂微球和十六烷基三甲基溴化铵加入到水中分散，并加入固体石蜡，在60-90℃搅拌0.5-2h，得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性中空SiO₂微球稳定的水包油型乳液，冷却、洗涤，得到半球表面被石蜡遮盖的γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性中空SiO₂微球；

步骤3，将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺添加到十八烷酸和二甲基甲酰胺的混合液中，搅拌0.5-2h，然后加入半球表面被石蜡遮盖的γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性中空SiO₂微球，搅拌24-120h，离心，向沉淀中加入环己烷溶解掉其上的石蜡，再次离心，得到两亲性中空SiO₂ Janus微球稳定剂。

优选的，步骤1中，中空SiO₂微球和三乙胺的质量比为：(0.5-1.5)： (0.001-0.01)，γ-氨丙基三乙氧基硅烷用量为中空SiO₂微球质量的4％-20％。

优选的，步骤1中，中空SiO₂微球的制备方法为：将PS乳液、水和异丙醇混合，用氨水调节pH至8-11，然后加入正硅酸乙酯，在30-90℃反应 3-8h，离心、洗涤、干燥，最后在500-1000℃的马弗炉中煅烧3-5h，得到中空SiO₂微球。