[发明专利]一种液晶凝胶超稳定泡沫体系的制备方法

说明书

一种液晶凝胶超稳定泡沫体系的制备方法，包括以下步骤：将中碳链脂肪酸聚甘油酯水溶液在加热下搅拌至呈半透明均匀分散体系，得到表面活性剂脂肪聚甘油酯‑水混合液；将表面活性剂脂肪酸聚甘油酯‑水混合液，搅拌下发泡，得到液晶凝胶超稳定泡沫体系。本发明制备的粒径在40‑70μm大小的超稳定泡沫，可维持可稳定10个月以上，没有明显的消泡现象发生。这种由单一非离子表面活性剂制备稳定微泡沫的方法简便、快捷、价格低廉，为超稳定泡沫的制备及在日用化工品、食品工业、医药传递等领域的应用探索出一条新途径。

技术领域

本发明涉及一种泡沫体系，具体涉及一种液晶凝胶超稳定泡沫体系的制备方法。

背景技术

泡沫是由不溶性气体分散在液相形成的分散物系，外观形状如蜂窝，其中液相是连续相，气相是分散相。为了确定这种混合体系中相的状态，最常用的表示方法是米切尔法中。纯液体不能形成稳定性很高的泡沫，向蒸馏水中通入空气，虽然会产生气泡，但停止注气后气泡会马上消失；相比较水溶液，通过向蛋白质溶液或者水溶性高分子化合物溶液中通入空气，或者是对二者进行高速搅拌都可以产生稳定的泡沫，所以泡沫形成条件是必须由两相以上组成。目前应用于油田的起泡剂主要是由表面活性剂组成，一套完整的泡沫体系主要包括起泡剂、稳泡剂以及相关助剂。

制备泡沫的过程中，液体中的气泡在密度差的作用下易在液面上形成以少量液体构成的液膜隔开气体的气泡聚集物-泡沫。泡沫流体是气体组成的气泡分散体系,具有极高的表面自由能,是热力学不稳定体系,所以泡沫会发生衰变,原因普遍认为有两方面:泡沫中液体的析出和气体穿透液膜扩散。泡沫以其独特的性能在钻井、采油、采气、消防等领域中得到越来越多的应用,如泡沫驱油、泡沫钻井、泡沫水泥固井、泡沫酸酸化、泡沫冲沙洗井、泡沫压裂、泡沫采气、蒸汽驱泡沫调剖、泡沫-聚合物复合驱等，是成本低、具有发展前途的方法。微泡沫以其较小的粒径(小于100μm)，较大的比表面积，良好的流动性，作为终端或中间产品在日用洗涤化妆品、食品加工、超声造影和医药传递、矿物分离、多孔材料制备等领域有着广泛的应用价值，因而受到越来越多的重视。泡沫稳定性是应用中一个关键因素,是泡沫研究和应用的核心问题，也是在实际应用中必须考虑的重要问题，有时是决定成败的因素，但其稳定时间有非常大的跨度，从几分钟到数月不等。泡沫破裂主要经历液膜排液、气泡合并两个过程,而其破裂机理还不十分清楚，影响泡沫稳定性的因素也是多样的，研究者应用的研究工具和方法也不尽相同。因此为了提高泡沫的稳定性，许多研究者采用复合表面活性剂、蛋白质、聚合物以及纳米颗粒制备出稳定的泡沫。Friberg等利用表面活性剂在气泡界面或连续相中形成液晶组织，以增大界面膜弹性和体相粘度，可获得稳定数十小时的非水相泡沫。Shrestha等利用多甘油脂肪酸酯在油相或水相中发泡，制得可坚持数小时的稳定泡沫。然而，这些泡沫仅可稳定达数小时甚至数天等。

泡沫的稳定性在实际生活中有重要用途。对于泡沫的稳定性问题，已有的研究主要是通过使用分子量大且复杂的分子(蛋白质)、部分疏水的固体颗粒或很多复杂混合的表面活性基团来改变界面的粘弹性，以此来改变泡沫的稳定性。到目前为止，通过简单的体系比如普通的表面活性剂SDS还不能获得稳定的泡沫，虽然它的起泡性很好但是泡沫在几十分钟内会消失。

尽管目前有大量关于稳定泡沫的研究报道，但目前仍然没有超稳定的泡沫体系。超稳定的泡沫体系的工业化和商品化发展主要受限于两个瓶颈问题：一是缺乏高效可行的产业化制备方法，另一个是泡沫分散体系的稳定性问题。泡沫体系巨大的比表面积使这一分散体系极不稳定，容易发生破裂和分层，难以应用于食品、医药等行业，而仅止步于实验室基础研究。因此，急需开发一种稳定性高，粒径分布均一的泡沫体系以满足上述领域的应用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种液晶凝胶超稳定泡沫体系的制备方法，该方法制备的液晶凝胶超稳定泡沫体系稳定性高，粒径分布均一，制备方法简单、成本低。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种液晶凝胶超稳定泡沫体系的制备方法，包括以下步骤：