[发明专利]一种pH值和温度双重调控的开关型Pickering乳状液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种pH值和温度双重调控的开关型Pickering乳状液及其制备方法，它是由乳化剂、油相和水相组成的水包油型的Pickering乳液，所述的乳化剂包括纳米二氧化硅颗粒和含有氧乙烯链(EO链)和氧丙烯链(PO链)的嵌段聚醚共聚物。本发明的双重调控的开关型Pickering乳状液即可以以温度也可以以pH值为触发机制的乳化剂体系，可用于制备稳定的开关性Pickering乳状液。其温敏开关性稳定的Pickering乳状液可以在室温(25℃)至90℃下实现开、关。其pH值开关性稳定的Pickering乳状液可以pH值在3到pH值为11下实现开、关。

技术领域

本发明涉及一种pH值和温度双重调控的开关型Pickering乳状液及其制备方法，属于胶体与界面化学技术领域。

背景技术

水包油乳状液通过表面活性剂作为乳化剂将油相以极小的液滴形式分散在水中，通过水包油乳状液在地层渗流中的贾敏效应，可以有效提高水驱油的原油采收率。为了强化乳状液的界面效应和稳定性，人们引入固体颗粒配合表面活性剂共同稳定乳液，此类乳状液被称为Pickering乳液，Pickering乳状液可以降低表面活性剂用量、提高乳状液的稳定性。相比于传统的表面活性剂稳定的乳状液，Pickering乳状液具备独特的流变特性和界面特性。开关型乳状液主要是利用乳化剂在激发态形式和非激发态形式之间的可逆变换，改变乳状液的稳定性。

目前开关型乳状液主要是通过CO₂/空气、电化学作用、光化学作用、温度、酸碱等手段来实现开关功能，但是很少有关于同时具备两种调控条件下的可逆开关乳状液体系。

如，中国专利文献CN201310260158.8公开了一种具有开关性的复合乳化剂；这种乳化剂由未经任何改性的纳米二氧化硅颗粒和开关型双亲化合物所组成，纳米二氧化硅颗粒的原生粒径为20-200nm，使用浓度为0.1％～2.0％(以水相为基准)，开关型双亲化合物为N’-长链烷基-N，N-二甲基乙脒类物质，其中长链烷基总碳原子数为8到18，可以是直链或支链、饱和或不饱和、含有或不含有苯环的烷基，使用浓度小于其临界胶束浓度(以水相为基准)。适合的油相包括矿物油(烃类)、动植物油(甘油三酯类)，以及不溶于水的极性有机物类如长链脂肪酸和脂肪醇等。用这种复合乳化剂制备的乳状液属于Pickering乳状液，一般为O/W型，具有超稳定性。该开关性的复合乳化剂主要利用通入气体实现开关功能。

中国专利文献CN201610057641.X公开了一种以温度为触发机制的开关性表面活性颗粒，这种开关性表面活性颗粒由未经改性的纳米二氧化硅颗粒和含短聚氧乙烯链的非离子双亲化合物所组成，其中颗粒的原生粒径为10-200nm，使用浓度为质量分数0.1％～2.0％(以水相为基准)，非离子双亲化合物的聚氧乙烯单元数为2-6，使用浓度为其临界胶束浓度的0.01到1.0倍(以水相为基准)。在水介质中室温下非离子双亲化合物通过其醚氧原子与颗粒表面硅羟基之间的氢键作用吸附到颗粒表面，使颗粒表面原位疏水化而具有表面活性，而当温度升高到非离子的浊点以上温度时，氢键断裂，非离子自颗粒表面脱附，颗粒失去表面活性。而返回到室温后氢键作用恢复，颗粒又变得具有表面活性。该开关性表面活性颗粒形成的乳状液开关主要通过温度调控实现。

因此，针对目前常见开关型乳状液只对某一开关具有响应，有必要研发一种同一乳化体系同时具备双重调控的逆开关乳状液体系。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种pH值和温度双重调控的开关型Pickering乳状液及其制备方法。本发明的开关型Pickering乳状液具有温度和pH值双重敏感性，具有独特的pH值和温度双重开关响应特性。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种pH值和温度双重调控的开关型Pickering乳状液，是由乳化剂、油相和水相组成的水包油型的Pickering乳液，所述的乳化剂包括纳米二氧化硅颗粒和含有氧乙烯链(EO链)和氧丙烯链(PO链)的嵌段聚醚共聚物。