[发明专利]核-壳结构的阴离子型纳米微乳液体系及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种核‑壳结构的阴离子型纳米微乳液体系及其制备与应用。该体系包括：阴离子型双子表面活性剂、油相物质、增溶剂和水；其中的微乳液为核‑壳结构，外壳为阴离子型双子表面活性剂，内核为油相物质；所述阴离子型双子表面活性剂为N,N,N′,N′‑十二烷基四取代二苯醚磺酸盐阴离子双子表面活性剂，其结构式为：本发明的阴离子型纳米微乳液体系均相透明，具有球形核‑壳结构，液滴为纳米级尺寸(5～300nm)，且粒径分布窄，不易团聚，稳定性好，兼具有超低界面张力与原油降黏能力。制备工艺操作简单，对设备要求低，适合工业化生产，整体成本低，在石油工业领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于微乳液技术领域，具体涉及一种核-壳结构阴离子型纳米微乳液体系及其制备与应用。

背景技术

微乳液(Microemulsion)是由表面活性剂、助表面活性剂、水和油按照一定配比制备得到，液滴粒径大小在1～300nm。微乳液与普通乳液相比，外观透明或半透明，粒径小，具有较好的流动性，呈现均相的稳定体系，长期放置均不易发生凝絮或相分离。由于液滴尺寸小、个数多，微乳液体系具有大的比表面积，界面活性强，在日用化工、轻工、石油开采等领域得到广泛的应用。

高能法是微乳液的传统制备方法。主要是指采用高剪切速率、大功率超声等方式对含有表面、助表面活性剂的水相和油相进行强制乳化，常规均质机、胶体磨、搅拌器等设备仅能得到微米级的乳液体系，必须采用如高压均质器和大功率超声等专用设备，利用高能方式将乳液中大液滴破坏成纳米级小液滴，设备昂贵，生产成本高，且得到的微乳液稳定性差。

随着表面活性剂研发技术的不断突破，低能法制备微乳液技术得到广泛的关注，包括稀释法、相转变温度法和乳化法。其中表面活性剂是低能法的核心，利用表面活性剂的强界面活性在短时间内形成微乳液颗粒或液滴，在稀释、临界相转变温度、自乳化等条件下形成层状或双连续层，有效包裹油相物质，并实现小尺寸液滴状态，最终得到纳米级微乳液体系。但常规水相表面活性剂分子结构单一，界面活性差，形成的微乳液体系粒径大，液滴形貌不可控，体系具有分散性差，团聚严重等缺点。此外，低能反应需要精细控制反应条件，对反应体系(温度、pH、湿度、加料顺序、搅拌速度等)要求苛刻，现有工艺条件无法满足工业化生产需求，严重限制微乳液技术的在石油开采领域的应用。因此研制具有核-壳结构、粒径小、分布窄且稳定、制备工艺简单可行的低成本纳米微乳液体系是需要解决的关键技术问题。

发明内容

为了解决以上至少之一的技术问题，本发明提供一种核-壳结构阴离子型纳米微乳液体系及制备与应用。本发明的阴离子型纳米微乳液体系均相透明，具有球形核-壳结构，液滴为纳米级尺寸(5～300nm)，且粒径分布窄，不易团聚，稳定性好，兼具有超低界面张力与原油降黏能力。制备工艺操作简单，对设备要求低，适合工业化生产，整体成本低，在石油工业领域具有良好的应用前景。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一个方面提供一种核-壳结构的阴离子型纳米微乳液体系，该体系包括：阴离子型双子表面活性剂、油相物质、增溶剂和水；

其中的微乳液为核-壳结构，如图1所示，外壳为阴离子型双子表面活性剂，内核为油相物质；

所述阴离子型双子表面活性剂为N,N,N′,N′-十二烷基四取代二苯醚磺酸盐阴离子双子表面活性剂，其结构式为：

优选地，根据本发明的具体实施例，所述的核-壳结构阴离子型纳米微乳液体系为均相透明的阴离子型微乳液体系，其中的微乳液为球形核-壳结构，微乳液的液滴粒径分布为5～300nm。所述水可以为蒸馏水、去离子水或无机盐水。

当所述水为无机盐水时，即本发明的阴离子型纳米微乳液体系还包括无机盐。优选地，所述无机盐的质量含量为0～15％，不包括0；优选地1～5％。更优选地，所述无机盐为NaCl。