[发明专利]pH转相杂化碳酸钙稳定的Pickering细乳液的制备方法

说明书

本发明提供了pH转相杂化碳酸钙稳定的Pickering细乳液的制备方法，属于细乳液技术领域。本发明将碳酸盐溶液和可形成pH值响应型聚合物的单体溶液混合得预分散液；将预分散液置于带有紫外光源的超声波振荡器震荡腔内，启动超声，同时滴加水溶性钙水溶液。再次超声波震荡一定时间，形成了Pickering反相(油包水型)细乳液。先向其中滴加酸至特定pH，超声后转相为Pickering(水包油型)细乳液，再滴加碱溶液至特定pH，超声后再次形成Pickering反相细乳液。本发明通过改变细乳液pH值实现Pickering细乳液油包水型转相为水包油型或者水包油型转相为油包水型，在流体运输等产业存在广阔应用前景。

技术领域

本发明提供了纳米杂化碳酸钙实现pH转相Pickering细乳液，以pH值响应型聚合物和纳米级碳酸钙形成杂化体以稳定Pickering（水包油型）细乳液，并通过改变细乳液pH值实现Pickering细乳液水包油型转相为油包水型或者油包水型转相为水包油型。此方法涉及胶体分散、建筑涂料、流体运输、食品和化妆品等领域。

背景技术

乳液转相是乳液内外相发生反转的现象，转相后乳液的流体粘度发生明显变化。转相技术已经用于食品、涂料、化妆品和医药等行业；在原油开采和运输过程中，转相也是经常遇到的问题之一，转相有利于提高原油的开采和运输经济性。

常规乳液分散常常使用表面活性剂作为稳定剂，而Pickering乳液使用固体粒子作为稳定剂。Pickering（反相）细乳液是指固体乳化剂为稳定剂，通过高速剪切或超声粉碎，使分散相形成液滴，均匀分散在连续相中，Pickering（反相）细乳液通常可以稳定存在较长时间。Pickering（反相）细乳液液滴尺寸通常为50-500纳米，因此要求固体稳定剂尺寸更小；为了防止液滴之间凝并，还要加入助稳定剂维持液滴间的表面张力。

碳酸钙是一种无机化合物，化学式为CaCO₃，俗称灰石、石灰石、石粉、大理石等。碳酸钙呈中性，基本上不溶于水，溶于盐酸。它是地球上常见物质之一，存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内，亦为动物骨骼或外壳的主要成分。碳酸钙也是重要的建筑材料，工业上用途甚广。碳酸钙颗粒形状规则，可视为单分散粉体，但可以是多种形状，如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。一般制备方法得到的碳酸钙尺寸是微米级，Pickering（反相）细乳液需要的固体粒子一般为纳米级的固体粒子或胶粒。因此需要采用特殊的制备方法才能得到可以稳定Pickering（反相）细乳液的碳酸钙纳米固体乳化剂。例如采用在位合成方法等以获得纳米级别且分散性能良好的碳酸钙。

pH值响应型聚合物是在不同pH值显示出聚集态差别的一些大分子。通过pH值响应型聚合物和纳米级碳酸钙形成杂化体以稳定Pickering（反相）细乳液，并通过改变细乳液pH值实现Pickering细乳液水包油型转相为油包水型或者油包水型转相为水包油型。以上方法在建筑涂料、流体运输、食品和化妆品等产业存在广阔应用前景。此方法有明确的实用价值和创新性。

发明内容

本发明目的是采用pH值响应型聚合物和纳米级碳酸钙形成杂化体以稳定Pickering反相（油包水型）细乳液，并通过改变细乳液pH值实现Pickering反相（油包水型）细乳液转相为Pickering细乳液（水包油型）或者水包油型转相为油包水型，在不同领域均具有广阔应用前景。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：pH转相杂化体稳定的Pickering细乳液，按照下述制备步骤进行：

（1）预分散液的制备：

常温下，将定量的水溶性碳酸盐A溶解在去离子水中，形成A水溶液。将定量的单体B溶于溶剂中形成B溶液。将A溶液和B溶液混合后置于磁力搅拌器中搅拌混合，得预分散液。