改性蒙脱土的制备及其协同海藻酸衍生物稳定Pickering乳液的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为疏水改性剂,利用湿法球磨对蒙脱土(MMT)进行改性,制备了插层型的改性蒙脱土(CMMT)。采用SEM、zeta电位分析仪、FT-IR、XRD、TEM和TGA对CMMT进行表征。进而,以两亲性海藻酸衍生物(Ugi-Alg)协同CMMT来稳定Pickering乳液,探究改性剂添加量不同时制备的CMMT对Pickering乳液稳定性的影响。实验结果显示,CTAB在湿法球磨的机械作用下插入了MMT微粒片层中。Ugi-Alg吸附于CMMT微粒表面,使CMMT微粒在油/水界面的聚集能力增强。当CTAB的添加量为1.0倍CEC时,CMMT微粒的带电量最低,乳液稳定性最高。     

高岭土的球磨疏水改性及其在海藻酸盐凝胶微球中的应用

为了提高高岭土(KL)对疏水性有机农药的亲和力,以聚甲基氢硅氧烷(PMHS)作为疏水改性剂,采用球磨法改性KL。进而,采用负压冷冻干燥技术将甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(EB)负载到改性高岭土颗粒上,然后包覆于海藻酸盐基质中制得载药改性高岭土/海藻酸钙复合凝胶微球(MKL-CA-CMBs)。通过Zeta电位及激光粒度仪、FTIR、SEM、XRD、比表面积及孔径分析仪对改性后KL的结构、形貌和性能进行了表征,同时对MKL-CACMBs的载药和释药性能也进行了考察。结果表明,在球磨机械力作用下,PMHS以物理吸附或化学吸附的方式吸附于KL颗粒表面。改性后的KL粒径减小、比表面积增大,疏水性增强,利于疏水有机农药的负载,使高岭土/海藻酸钙复合凝胶微球(KL-CA-CMBs)的载药率(DLR)和包封率(EE)分别由6.5%和53.1%增长至9.7%和72.5%。MKL-CA-CMBs所具有的缓释性能主要基于MKL对疏水有机农药的亲和能力,剂型的释放模型属于Non-fickian扩散模型。     

湿法球磨改性蒙脱土及其稳定液体石蜡/水Pickering乳液的制备

以钠基蒙脱土(Na-MMT)为原料,采用湿法球磨法制备双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)插层的改性蒙脱土(DDA-MMT),并在超声作用下乳化液体石蜡制得O/W型Pickering乳液。通过XRD、TEM、FT-IR、接触角测量仪和Zeta电位及激光粒度仪对DDA-MMT进行了表征。考察了DDA-MMT颗粒质量浓度、水相p H和离子强度对Pickering乳液稳定性的影响。实验结果表明,在球磨机械力作用下DDAB成功插入Na-MMT的片层间,使Na-MMT的平均粒径、Zeta电位和三相接触角分别由910.7 nm,-26.8 m V和121.7°变为603.8 nm,38.3 m V和86.9°。与Na-MMT颗粒相比,DDA-MMT颗粒更容易在油/水界面间聚集而具有更好的乳化稳定性。随着DDA-MMT颗粒质量浓度的增大,Pickering乳液液滴粒径减小,乳液体积分数增大,稳定性增强。当水相p H=6.26~8.36,c(Na Cl)=20 mmol/L时,由DDA-MMT颗粒乳化制备的Pickering乳液稳定性较佳。     

阴离子多聚糖修饰Pickering乳液的制备及表征

为了提高淀粉纳米晶(SNC)与季铵盐壳聚糖(QCS)共同稳定的Pickering乳液在p H变化时的稳定性,以阴离子多聚糖海藻酸钠和果胶为原料,通过静电作用对乳液进行表面修饰,制得两种Pickering乳液。通过测定乳液粒径、Zeta电位和体外消化情况,对乳液的稳定性和消化特性进行了表征。结果显示:当水相中海藻酸钠和果胶质量分数均为0.1%(以水相为基准)时,修饰后的两种Pickering乳液在p H=2~7内均能保持粒径不变,且该乳液在25℃下放置90 d,粒径无变化,无乳析现象发生。此外,在体外模拟消化条件下,阴离子多聚糖的加入还能抑制Pickering乳液中油脂和淀粉的消化。     

O/W型Pickering乳液的制备及其吸收紫外线性能研究

自制芦荟水溶液为水相,以橄榄油为油相,以氧化锌、二氧化钛、云母、碳酸钙颗粒及其混合粒子作为稳定剂,制备出了一种新型O/W型Pickering乳液。通过数码生物显微镜观察Pickering乳液的液滴粒径及稳定性,紫外分光光度计检测Pickering乳液的吸光度。结果表明,用氧化锌、二氧化钛、碳酸钙和云母混合颗粒所制备Pickering乳液均是O/W型,随着油水比的增大,Pickering乳液的液滴粒径增大;随着微小固体颗粒用量的增大,Pickering乳液的液滴粒径也会增大。以碳酸钙、氧化锌、二氧化钛、云母及其混合粒子为稳定剂制备的水包橄榄油Pickering乳液,对UVA段和UVB段紫外线均有较好的吸收。     

纳米二氧化硅的疏水改性及其对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体粒子对乳液的稳定作用,采用L-赖氨酸作为催化剂合成纳米SiO2粒子,并用六甲基二硅胺烷(HMDS)对纳米SiO2粒子进行表面疏水改性,将经过HMDS改性后的纳米SiO2粒子作为稳定剂制备出Pickering乳液。通过粒径分析仪、场发射透射电子显微镜、FTIR、TG-DSC、接触角测量仪、光学显微镜、电导率仪分别对纳米SiO2的制备、表面改性和Pickering乳液的性能进行了表征。结果表明,成功合成出粒径小且形貌均一的硅球,具有疏水性的三甲基硅基成功接枝到纳米SiO2的表面;不同纳米SiO2浓度制备的Pickering乳液,发现随着SiO2浓度的增大,乳液的稳定性逐渐增强,乳液液滴直径呈现减小的趋势;不同油水比制备的Pickering乳液,发现随着油相体积的增大,乳液的稳定性呈现增大的趋势。     

海藻酸辛酰胺协同纳米二氧化硅稳定Pickering乳液

采用辛胺疏水改性海藻酸钠合成了具有两亲性的高分子表面活性剂海藻酸辛酰胺(OAAD),并将其与SiO2纳米颗粒协同制备了稳定的Pickering乳液。通过FTIR、1HNMR、表面张力、荧光光谱、动态光散射、接触角测量、光学显微镜分别对OAAD、OAAD/SiO2纳米颗粒水分散体系和Pickering乳状液的性能进行了表征。结果表明,辛胺氨基成功接枝到海藻酸钠(SA)分子链上,OAAD界面张力较SA降低、临界聚集质量浓度为0.60 g/L,表现出良好的两亲性。将OAAD吸附在SiO2纳米颗粒表面形成的水分散体系用于稳定Pickering乳液时,发现随着OAAD质量浓度增加,SiO2纳米颗粒润湿性增加,Zeta电位减少,粒径增加;而乳液的粒径则逐渐减少,稳定性增强,其机理经初步分析为,当一定浓度的OAAD吸附在SiO2纳米颗粒表面,可导致颗粒间絮凝,从而在油水界面形成网络结构式界面膜,有利于提高Pickering乳液的稳定性。     

黄土的疏水改性及对防水涂料的性能影响

以聚甲基氢硅氧烷(PMHS)为改性剂,采用球磨法对黄土微粒进行表面改性,制备高疏水性能的改性黄土,评价改性黄土对防水涂料性能的影响。结果表明,在球磨的机械作用下,当PMHS用量为6%,球磨时间为30 min时,PMHS改性后的黄土表现出较强的疏水性能,接触角和吸湿率分别为125.1°和0.63%。将PMHS改性黄土和嘉仕涂-100粉料按质量比3∶100混合,制备改性防水涂料,漆膜的拉伸强度、粘结强度和断裂伸长率分别提高了10.4%,48.4%,8.9%,且经过浸水处理后三者的保持率分别在92%,96%和82%以上,改性后的涂料的各项物理力学性能均优于GB/T 23445—2009规定的技术指标(II型)。     

海藻酸辛酰胺的制备及其协同氨基SiO2纳米粒稳定液体石蜡/水乳液的研究

以辛胺为疏水改性剂,采用酰化法制得具有两亲性的海藻酸辛酰胺(ACA)。将ACA与采用修正Stber法制备的氨基二氧化硅(SiO_2-NH_2)纳米粒混合,在超声的作用下制得O/W型Pickering乳液。通过FT-IR,~1H NMR和荧光光谱对ACA的结构和性能进行表征。并采用激光粒度和Zeta电位分析仪、接触角测量仪和光学显微镜探究了ACA,SiO_2-NH_2及其协同水分散体系的胶体性能和相应的Pickering乳液的形貌。结果表明:ACA的取代度为0.29,在0.15 mol/L Na Cl水溶液中的临界聚集浓度(cac)为0.42 g/L,表现出较强的两亲性能。ACA通过静电作用力成功地吸附于SiO_2-NH_2纳米粒上,使水动力学粒径只有155 nm的SiO_2-NH_2纳米粒增长至386 nm,Zeta电位由+22.2 mV转变为-30.7 mV,在水溶液中能够表现出良好的稳定性。吸附于SiO_2-NH_2纳米粒表面的ACA可以抑制无机纳米粒的聚沉,而游离的ACA形成的胶束结构的疏水内腔能够增溶油滴,减少小油滴的聚并。光学显微镜中出现了粒径较大的Pickering乳液液滴和粒径较小的传统乳液液滴共存的现象,当ACA质量浓度在0.5 cac~1.0 cac时,2种乳液共存现象最为显著。     

双金属氢氧化物与改性海藻酸钠协同稳定液体石蜡/水乳液

采用非稳态共沉淀法合成了Mg/Al双金属氢氧化物(LDH)。通过偶联酯化反应将疏水性的胆固醇(Chol)基接枝到海藻酸钠(Alg)上,制备了两亲性的改性海藻酸钠(Alg-Chol)。以Alg-Chol和LDH作为复合乳化剂,两者协同作用稳定液体石蜡/水乳液。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、透射电镜(TEM)、激光粒度仪(DLS)、接触角测量仪和光学显微镜等,分别对LDH,Alg-Chol和LDH/Alg-Chol水分散体系以及液体石蜡/水乳液的性能进行了表征。TEM和DLS结果显示LDH的平均粒径为159 nm,分散系数(PDI)为0.267。FTIR和1HNMR结果表明疏水性Chol基成功地接枝到Alg的侧链上。不同NaCl浓度下,LDH/Alg-Chol水分散体系在石蜡板上的接触角接近90°,说明LDH/Alg-Chol的润湿性较好,有利于增加乳液的稳定性。随着NaCl浓度的提高,乳液的粒径先由101.7μm增大到121.8μm,后来逐渐减小到58.1μm。这是由于LDH/Alg-Chol在乳液液滴的表面自组装成为一层界面膜,并且LDH/Alg-Chol在油/水界面吸附量的变化影响乳液的粒径大小。