[发明专利]固体颗粒改性转相并稳定Pickering反相细乳液的方法

说明书

本发明公开了一种以固体颗粒稳定反相细乳液中乳胶粒子的Pickering反相细乳液及其制备方法。具体以带有双键的硅烷偶联剂接枝改性固体颗粒制备得到亲油性纳米颗粒；并以此颗粒作为固体乳化剂、然后将固体乳化剂从乙醇分散相转相为油性分散相；并将水溶性的烯键式不饱和单体稳定分散在含有改性亲油纳米颗粒固体乳化剂的非极性混合溶剂中，经反相细乳液聚合形成一种Pickering反相细乳液。本发明所制得的Pickering反相细乳液形成表面功能性材料性能，可以采用多种固体颗粒形成性能不同的杂化材料。

技术领域

本发明属于固体颗粒改性、Pickering乳液、反相细乳液和胶体分散等领域，具体涉及采用固体颗粒改性、转相并稳定反相细乳液和胶体控制形成一种Pickering乳液的方法。

背景技术

以固体颗粒稳定的乳液称为Pickering乳液。Pickering乳液最初没有得到很大的关注，原因有二：一个是传统表面活性剂乳化剂对基本能够适应一般的乳化问题；另一个方面可能是Pickering乳液乳化剂的应用需要细微纳米颗粒的制备和表面修饰技术的结合。近十几年来，随着纳米科学技术的快速发展Pickering乳液的研究得到了广泛的关注。

利用固体颗粒对乳液独特的稳定作用可实现聚合物无机纳米复合微球和聚合物中空微球等的合成。另外，聚合物与纳米晶进行杂化，所制得的有机/无机杂化材料不仅结合了有机物和无机物的优点，还可以通过调节两者之间的相互作用，以实现对杂化材料综合功能的调控，这些优异的性能使Pickering乳液聚合备受人们的关注。Pickering乳液在医药、食品、生物、化妆品和涂料等领域有着潜在应用前景，Pickering乳液尤其Pickering反相细乳液的制备技术逐渐的成为了研究的热点。

发明内容

本发明目的是便利地实现纳米固体颗粒避免团聚，以固体乳化剂的方法包覆在液体液滴或聚合物胶体颗粒表面，实现固体颗粒纳米尺寸带来的特有性能。提供一种采用固体颗粒改性形成亲油性纳米颗粒、转相成为油相分散相固体乳化剂、最终形成稳定Pickering反相细乳液的方法。

本发明所采用的技术方案为：固体颗粒改性转相并稳定Pickering反相细乳液的方法，包括如下步骤：

(1)固体颗粒改性形成亲油纳米颗粒的制备：

室温下，将溶有定量的金属盐和适量的带双键的硅烷偶联剂的无水乙醇溶液A，置于超声波振荡器震荡腔内，然后向其中恒速滴加硫化盐或碱的乙醇溶液B并加入微量的去离子水，滴加完成后，经超声波震荡一定时间，制得含有改性亲油纳米颗粒固体乳化剂的乙醇溶液。

(2)改性亲油纳米颗粒转相成为油相分散相固体乳化剂：

室温下，向步骤(1)制得的含改性亲油纳米颗粒固体乳化剂的乙醇溶液中加入定量的C组分和D组分的混合溶剂，然后在搅拌条件下并采用升温减压蒸馏的方法去除混合液中含有的乙醇溶剂，维持搅拌并降至室温，制得含有改性亲油纳米颗粒固体乳化剂的非极性混合溶剂。

(3)反相Pickering细乳液胶体的形成：

将水溶性的烯键式不饱和单体溶解在盐溶液中形成水相，再将其与步骤(2)制得的含有改性亲油纳米颗粒固体乳化剂的非极性混合溶剂混合，再经超声波振荡器中震荡一定的时间，然后转入超声波生物粉碎机中超声粉碎，并实现水溶性的烯键式不饱和单体以液滴的形式稳定分散在含有改性亲油纳米颗粒固体乳化剂的非极性混合溶剂中，然后向其中加入油溶性引发剂，搅拌并升温至50-80℃，经聚合制得Pickering反相细乳液。步骤(2)中C组分为有甲苯、乙基苯、苯中的任意一种或几种；所述的D组分为煤油、环己烷、正庚烷中的任意一种。

进一步优化的，步骤(1)中所述的金属盐、带双键的硅烷偶联剂、硫化盐或碱、去离子水、无水乙醇A和乙醇B的质量比为10:0.1～0.3:0.1:10:800:200。