[发明专利]多功能一体化Pickering颗粒乳化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多功能一体化Pickering颗粒乳化剂及其制备方法。该多功能一体化Pickering颗粒乳化剂包括气相二氧化硅颗粒，以及分别接枝于气相二氧化硅颗粒表面的胺基硅烷偶联剂和疏水烷基硅烷偶联剂；其中，所述气相二氧化硅颗粒、胺基硅烷偶联剂和疏水烷基硅烷偶联剂的质量比为5:2～9:0.5～5。本发明还提供了一种多功能一体化Pickering颗粒乳化剂的制备方法。本发明制备的多功能一体化Pickering颗粒乳化剂具有良好乳化性能、稳定性能和CO₂响应性能。

技术领域

本发明涉及精细化工产品制备技术领域。更具体地，涉及一种多功能一体化Pickering颗粒乳化剂及其制备方法。

背景技术

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。

目前，已经有纳米颗粒与表面活性剂或聚合物共混复合体系用于Pickering乳液的制备中。如英国Hull大学的Binks教授课题组[B.P.Binks,M.Kirkland,J.A.Rodrigues.Origin of stabilisation of aqueous foams in nanoparticle-surfactant mixtures.Soft Matter,2008,4,2373–2382.]将纳米颗粒与表面活性剂进行复配，获得了稳定的泡沫和乳液。华南理工大学的王朝阳教授课题组[S.Zou,Y.Yang,H.Liu,C.Wang.Synergistic stabilization and tunable structures of Pickeringhigh-internal phase emulsions by nanoparticles and surfactants.Colloids andSurfaces A:Physicochem.Eng.Aspects,2013,436,1–9.]研究了疏水纳米二氧化硅颗粒与非离子表面活性剂的协同作用，并利用其复配体系构建了结构可调的高内相Pickering乳液。韩国汉阳大学的Kim等[G.J.Lee,H.A.Son,J.W.Cho,S.K.Choi,H.T.Kim,J.W.Kim.Stabilization of Pickering emulsions by generating complex colloidallayers at liquid–liquid interfaces.J.Colloid Interface Sci.,2014,413,100–105.]将纳米颗粒与聚合物聚乙烯醇(PVA)复配，当PVA与纳米颗粒比例较低时，可获得良好的乳液稳定性。江南大学的刘雪峰教授[Y.Zhang,S.Guo,W.Wu,Z.Qin,X.Liu.CO₂-triggered Pickering emulsion based on silica nanoparticles and tertiary aminewith long hydrophobic tails.Langmuir 2016,32,11861-11867.]和崔正刚教授[J.Jiang,Y.Ma,Z.Cui,B.P.Binks.Pickering emulsions responsive to CO₂/N₂ andlight dualstimuli at ambient temperature.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。