一種基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑的製作方法
2023-06-13 09:24:36 2
專利名稱：一種基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於精細化學品技術領域，具體涉及一種基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑。
背景技術：
泡沫是一種氣體在液體中的分散體系，具有廣泛的用途，如浮選分離、多孔材料製備、清潔劑、滅火劑、驅油劑、新型藥物製劑等。藉助超細固體微粒穩定的泡沫更是製備輕質固體材料的重要載體 L/ Mater. Chem. 2007，17, 3282-3289; Adv. Eng. Mater. 2006，8，781-794.]。穩定的泡沫要求分隔氣泡的液膜堅韌穩定，常藉助表面活性劑自發吸附形液膜來實現。近來，單純依靠超細固體微粒穩定的泡沫獲得很大發展，其泡沫穩定性大大高
於單純表面活性劑液膜。超細固體微粒富集到氣/液界面需要微粒的兩親性，通過表面活性劑自發吸附改性微粒表面是方便有效的方法，通常採用傳統的單頭基單烷烴尾鍊表面活性劑。Gemini表面活性劑通過聯接鏈(spacer)將兩個單頭基單燒烴尾鍊表面活性劑的頭基化學鍵合在一起而構成，當聯接鏈遠短於兩個自由頭基的靜電平衡距離時，Gemini表面活性劑具有大大高於傳統表面活性劑的自組織活性，尤其適合在兩相界面上吸附。我們最近研究表明具有這樣結構的Gemini表面活性劑本身就是優良的穩泡劑\_Colloid Polym.Sci. 2011，289 (9)，1025-1034; Colloids Surfaces A, 2011，384，164-171;物理化學學報，2012，28(5)，1213-1217·]。
發明內容
本發明的目的在於提供一種基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑，充分發揮了 Gemini表面活性劑分子結構優勢上的在固/液和氣/液界面上的優良吸附性能，合理地利用了超細固體微粒能很好附著在液膜的特點，因此大大延長了穩定泡沫的時間。該泡沫穩定劑可廣泛用於需要高穩定泡沫的各種工農業場合以及用作製備多孔輕質材料的模板。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑由季銨Gemini表面活性劑與超細固體微粒構成。所述季銨Gemini表面活性劑以聚亞甲基為聯接鏈，其碳原子數為2_6個，或修飾有1-3個羥基，或含有芳香環；其烷烴尾鏈碳原子數為10-16個。所述季銨Gemini表面活性劑的濃度為O. 001-10 mmol/L。所述的超細固體微粒為二氧化矽、碳酸鈣、膨潤土、硅藻土、鋰藻土、高嶺土、海泡石、鋰皂石、蛭石、伊利石、水鋁英石中的一種。所述的超細固體微粒的質量百分比為O. 01-10%。本發明的有益效果本發明充分發揮了 Gemini表面活性劑分子結構優勢上的在固/液和氣/液界面上的優良吸附性能，合理地利用了超細固體微粒能很好附著在液膜的特點，因此大大延長了穩定泡沫的時間。該泡沫穩定劑可廣泛用於需要高穩定泡沫的各種工農業場合以及用作製備多孔輕質材料的模板。
圖I為測定泡沫穩定性的裝置圖。其中I是多孔玻璃砂芯，2是恆溫水浴，3是轉子流量計，4是緩衝減壓器，5是空氣泵。
具體實施例方式以下為本發明的具體實施案例，進一步描述本發明，但是本發明不僅限於此。實施例I (最佳實施例)
以圖I的裝置測定含Gemini表面活性劑與超細微粒的穩泡劑配方的穩泡效果，具體實
施過程為在底部帶有玻璃砂芯的起泡管(管內徑25 mm, 140 mm高度)中加入5 mL待測液體，待溫度恆定後，氣體以固定流速68 mLXmirT1經毛細管通入起泡管底部，泡沫體積達到20 mL後停止鼓泡，測定生成的泡沫衰減至一半所需的時間 1/2，並以此作為泡沫的穩定性參數。穩泡劑配方為0.5 mmol XL—1的Gemini表面活性劑乙烷基-a-#-雙十四烷基二甲基溴化銨和O. 5 wt%的二氧化矽時，泡沫半衰期i1/2=3537 min。實施例2
穩泡劑配方為O. 06 mmol XL—1的Gemini表面活性劑乙烷基雙十四烷基二甲基溴化銨和O. 03 wt%的二氧化矽時，泡沫半衰期i1/2=2522 min。實施例3
穩泡劑配方為O. 5 mmol XL—1的Gemini表面活性劑丁燒基雙十六燒基二甲基溴化銨和O. 5 wt%的膨潤土、娃藻土、鋰藻土、蒙脫土和高嶺土中的一種時,泡沫半衰期 1/2約為 2500 min。實施例4
穩泡劑配方為O. 03 mmol XL—1的Gemini表面活性劑2-羥基-丙烷基-a_w-雙十四烷基二甲基溴化銨和O. 03 wt%的二氧化矽時，泡沫半衰期i1/2=2015 min。實施例5
穩泡劑配方為O. I mmol XL—1的Gemini表面活性劑對苯二甲基雙十二燒基二甲基溴化銨和0. I wt%的海泡石、鋰皂石、蛭石、伊利石和水鋁英石中的一種時，泡沫半衰期約為1500 min。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑,其特徵在於所述泡沫穩定劑由季銨Gemini表面活性劑與超細固體微粒構成。
2.根據權利要求I所述的基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑，其特徵在於所述季銨Gemini表面活性劑以聚亞甲基為聯接鏈，其碳原子數為2_6個，或修飾有1_3個羥基，或含有芳香環；其烷烴尾鏈碳原子數為10-16個。
3.根據權利要求I所述的基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑，其特徵在於所述季銨Gemini表面活性劑的濃度為0. 001-10 mmol/L。
4.根據權利要求I所述的基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑，其特徵在於所述的超細固體微粒為二氧化矽、碳酸鈣、膨潤土、硅藻土、鋰藻土、高嶺土、海泡石、鋰皂石、蛭石、伊利石、水鋁英石中的一種。
5.根據權利要求I所述的基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑，其特徵在於所述的超細固體微粒的質量百分比為0.01-10%。
全文摘要
本發明公開了一種基於Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑，所述泡沫穩定劑由季銨Gemini表面活性劑與超細固體微粒構成。本發明充分發揮了Gemini表面活性劑分子結構優勢上的在固/液和氣/液界面上的優良吸附性能，合理地利用了超細固體微粒能很好附著在液膜的特點，因此大大延長了穩定泡沫的時間。該泡沫穩定劑可廣泛用於需要高穩定泡沫的各種工農業場合以及用作製備多孔輕質材料的模板。
文檔編號B01F17/18GK102784585SQ201210276539
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者李鎮祥, 趙劍曦, 陳宇 申請人:福州大學