以活化凹凸棒石流变特性为基础的橄榄油/水绿色乳液研制及界面稳定机理研究

乳液广泛应用于农业、医药，食品，化妆品，涂料，油墨等产品中，保持其稳定性对于产品的长期保质至关重要。目前对工业级乳液的研究居多，而对绿色乳液的相关研究较少。本项目以研制绿色O/W稳定乳液为目标，选取我国丰富的凹凸棒石黏土矿物作为乳化剂，以活化凹凸棒石的流变特性为指导，采用异性相吸聚集原理研制具有良好稳定性能的橄榄油/水乳液；在此基础上，引入烷基糖苷表面活性剂，研制活化凹凸棒石－烷基糖苷复合型绿色乳液。通过宏观与微观测试，确定制备两类乳液的最优条件，揭示活化凹凸棒石、活化凹凸棒石－烷基糖苷复合物对橄榄油/水乳液体系的界面稳定机理。本研究可以丰富当今乳液研究中有关矿物粒子Pickering乳液、矿物粒子－表面活性剂复配型绿色乳液的制备及乳化作用机理方面的内容，为凹凸棒石纳米矿物材料应用于绿色乳液体系提供可靠的优化制备条件与理论依据。

乳液广泛应用于农业、医药，食品，化妆品，涂料，油墨等产品中，保持其稳定性对于产品的长期保质至关重要。目前对工业级乳液的研究居多，而对绿色乳液的相关研究较少。本项目以研制绿色O/W 稳定乳液为目标，选取我国丰富的凹凸棒石黏土矿物作为乳化剂，以活化凹凸棒石的流变特性为指导，采用异性相吸聚集原理研制出具有良好稳定性能的橄榄油/水乳液；在此基础上，引入三种类型的表面活性剂－烷基糖苷（APG）、十六烷基三甲基溴化铵（HDTMAB）和十二烷基硫酸钠（SDS），研制活化凹凸棒石－表面活性剂复合型乳液。结果表明：盐活化能在一定程度上改变凹凸棒石在水中的表观粘度，但未对凹凸棒石水悬浮液的流变行为产生影响（均属于假塑性流体）；确定了两种具有异性电荷的活化凹凸棒石单独存在时和共存时对乳液稳定的最优条件，证实这种更高的稳定性能归因于AlCl3处理凹凸棒石的颗粒表面呈现正电性，与负电性的凹凸棒石在油-水界面处形成更为密集的网状堆积结构，从而有利于油滴的包裹；烷基糖苷的引入可改变凹凸棒石悬浮液的流变特性。当烷基糖苷浓度为200 mg/L时，凹凸棒石悬浮液出现由“剪切变稀”向“剪切变稠”特性的转变；表面活性剂的引入会影响凹凸棒石悬浮液的流变性，这主要缘于其改变了凹凸棒石的表面电性；不同类型的表面活性剂对凹凸棒石型乳液的稳定性均有明显影响。具体表现为：在酸性和中性条件下，当HDTMAB的浓度较低时，HDTMAB和凹凸棒石颗粒起协同作用，当HDTMAB的浓度超过1×10-3 mol/L时，HDTMAB和凹凸棒石颗粒起抑制作用；在碱性条件下，HDTMAB的加入均不利于凹凸棒石型乳液稳定性的改善。对APG和SDS而言，酸性和中性条件下，SDS和APG和凹凸棒颗粒均表现出协同作用，而在碱性条件下，均表现出抑制作用。因此，控制初始溶液的pH值和表面活性剂的加入量是制备凹凸棒石型稳定乳液的关键。本研究丰富了当今乳液研究中有关矿物粒子Pickering乳液、矿物粒子－表面活性剂复配型绿色乳液的制备及乳化作用机理方面的内容，为凹凸棒石纳米矿物材料应用于绿色乳液体系提供了可靠的优化制备条件与理论依据。