纳米石蜡乳液的制备及分析
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第14卷第1期1997年2月Vol.14.No.1Feb.1997印染助剂纺织石蜡微乳液的研制及应用秦宝安葛崇峰(徐州市化工研究所徐州221007)摘要采用一种较新的工艺研制出半透明的石蜡微乳液,讨论了如何获得该微乳液的一些规律。
关键词石蜡乳化微乳液表面活性剂增溶【Abstract】A t ranslucent p araffin micro-emulsion was p re p d.wit h a new p rocess.Some rules to obtain t he micro-emulsion was discussed.【K e y words】p araffin,emulsif y in g,micro-emulsion,surfactant,solubilization1前言乳化石蜡是一种十分重要的纺织助剂,它广泛地应用于纺织行业的前、后处理中。
织物经浸轧乳化石蜡溶液焙烘后,纱线表面附有蜡晶微粒形成润滑层,使织物纤维的润滑性和柔软性得到明显改善,从而减少了缝制时易出针眼的毛病,也减少了织物表面易起毛的现象,增进了织物表面和缝制线的光滑度[1]。
然而多年以来,我国乳化石蜡的质量一直不尽人意,多表现为粒子粗大,稳定性较差,放置时间稍长就会出现分层或析出蜡质的现象。
根据热力学分析[2,3],若乳化体系中的油-水界面张力小于10-5N/m时,就有可能形成一种透明或半透明、低粘度的微乳液。
即γi=γo/w-(πo+πw),式中γo/w是指体系中不加任何活性剂或助活性剂时的油-水界面张力;πo是指混合膜油侧的界面压力;πw为水侧的界面压力。
为了降低体系中γi的数值,可在体系中加入助活性剂,使γo/w降低到(γo/w)a,得γi=(γo/w)a-(πo+πw),当γi降低到超低界面张力时,就能形成微乳液。
微乳液是一种热力学稳定体系,目前已广泛地应用于各种洗涤剂和化妆品的配方中,但迄今为止尚没发现有关纺织用石蜡微乳液的报道。
切片石蜡乳液的制备
为了制备出高质量的切片石蜡乳液,首先在干燥和清洁的反应室内准备好所有需要的试剂和设备,包括233g的石蜡,70毫升的乙醇,一台反应釜,一台真空调节器和一组其他实验用的工具。
将石蜡加入反应釜中,放入加热温度调节器,将温度调节到100℃,使石蜡全部融化。
然后,在温度未降至50℃之前,快速加入乙醇,使其完全溶解,直至温度降至50℃时停止。
在反应完全停止后将反应液放入冰水中,迆以减少温度,使之以油滴状固化。
最后,将其筛过网筛,以获得满足要求的细小的切片石蜡乳液颗粒,完成制备过程。
石蜡微乳液的研制及其在水基钻井液中的应用宋瀚轩;叶艳;周志世;张焊钰;张謦文;周福建;郭继香【期刊名称】《钻井液与完井液》【年(卷),期】2022(39)5【摘要】对塔西南超深井钻井过程中出现的微纳米裂缝与孔隙渗漏的问题进行分析,发现现有钾基聚磺钻井液中的封堵剂不能有效封堵微纳米裂缝与孔隙。
为提高封堵粒径级配,在室内制备一种石蜡微乳液,通过粒径比较法得出了最佳制备方案。
方案表明制备的最佳比例为“S+A”∶石蜡=9∶1,最佳搅拌速度为1400 r/min,最佳温度为120℃。
制备得到的石蜡微乳液D_(50)粒径在2.9μm左右,单分散颗粒尺寸在200~300 nm左右,表面张力在45.0~47.5 mN/m范围内,稳定时间长达30 d。
采用石蜡微乳液对塔西南区块钾聚磺水基钻井液体系进行优化,从优化结果可以看出,石蜡微乳液的配伍性好;优化后钻井液体系表观黏度降低3.5 mPa·s;钻井液的滤失量减小3.5 mL;泥饼厚度减小1 mm,增强了钻井液的滤失造壁性能。
采用压力传导法对石蜡微乳液的封堵性能进行评价,结果表明石蜡微乳液可以提高封堵承压能力,石蜡微乳液优化钻井液对克孜洛依组致密砂岩的封堵率为58.4%,具有较好的微纳米裂缝孔隙封堵能力。
【总页数】8页(P550-557)【作者】宋瀚轩;叶艳;周志世;张焊钰;张謦文;周福建;郭继香【作者单位】中国石油大学(北京);中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司【正文语种】中文【中图分类】TE254.4【相关文献】1.以单分散P(DC-TMPTA)聚合物微球为Pickering乳液稳定剂制备石蜡乳液和石蜡微球2.一种建筑石蜡乳液憎水剂的研制与应用3.氧化石蜡微乳液的研制4.纺织石蜡微乳液的研制及应用5.石蜡微乳液的研制因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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液状石蜡乳及其制备方法液状石蜡乳是一种常用的润滑剂和防锈剂,广泛应用于机械制造、化工、电子等行业。
本文将介绍液状石蜡乳的制备方法及其应用。
一、液状石蜡乳的制备方法液状石蜡乳的制备方法主要分为两步,即石蜡的加工和乳化处理。
1. 石蜡的加工首先需要将石蜡进行加工,将其熔化并加入一定量的添加剂。
添加剂的种类和用量可以根据不同的需要进行调整。
一般情况下,液状石蜡乳所需的添加剂包括乳化剂、抗氧化剂、抗腐蚀剂等。
2. 乳化处理将加工好的石蜡液体加入乳化槽中,加入一定量的乳化剂,并进行搅拌。
随着时间的推移,石蜡液体逐渐形成了乳液状,并且乳化剂的作用使得乳液分散均匀。
最后将乳液过滤、灌装即可。
二、液状石蜡乳的应用液状石蜡乳是一种常用的润滑剂和防锈剂。
具有以下优点:1. 能够有效减少机械部件的磨损,延长使用寿命。
2. 具有较好的防锈性能,能够有效防止设备生锈。
3. 具有优异的抗氧化性能,能够有效防止设备老化。
4. 具有较好的抗腐蚀性能,能够有效防止设备因腐蚀而损坏。
5. 具有较好的渗透性能,能够有效渗透到设备内部,保护设备。
液状石蜡乳的应用范围较为广泛,主要包括以下几个方面:1. 机械制造:液状石蜡乳可以用于各种机械设备的润滑保养,能够有效减少机械部件的磨损,延长使用寿命。
2. 化工:液状石蜡乳可以用于各种管道和设备的防锈、防腐蚀处理,能够有效延长设备的使用寿命。
3. 电子:液状石蜡乳可以用于电子设备、电缆、电线等的防水、防潮、防腐蚀处理,能够有效保护电子设备的稳定性和可靠性。
液状石蜡乳是一种优良的润滑剂和防锈剂,在各行各业都有广泛的应用。
其制备方法简单,应用效果显著,是一种不可或缺的工业化学品。
石蜡乳液的性能和应用方法石蜡乳液是一种由石蜡粒子和乳化剂组成的稀释体系。
石蜡是一种低度提炼的石油产品,具有特殊的化学结构和物理性质。
石蜡粒子是由高度结晶的碳氢化合物组成,具有良好的耐磨性、阻燃性和水密性。
石蜡乳液的乳化剂有效地将石蜡粒子分散在水中,形成均匀稳定的乳状液体。
石蜡乳液具有多方面的性能和应用方法。
首先,石蜡乳液具有良好的润滑性能。
石蜡粒子能够在金属表面形成致密的保护膜,减少金属之间的摩擦和磨损,延长机械设备的使用寿命。
其次,石蜡乳液具有良好的防锈性能。
石蜡粒子能够吸附在金属表面形成一层密封的保护膜,有效地防止金属腐蚀和氧化。
此外,石蜡乳液还具有良好的阻燃性能。
石蜡粒子在高温下能够迅速融化并形成保护膜,减缓火势蔓延速度,起到阻燃的作用。
石蜡乳液的应用方法多种多样。
在机械制造领域,石蜡乳液可作为润滑剂和防锈剂使用。
用于润滑机械设备的摩擦部位,如轴承、传动装置等,可以有效减少摩擦磨损和能量损失。
同时,还可以用于金属制品的防锈处理,如工具、机床、汽车零部件等。
在建筑领域,石蜡乳液可作为防水剂使用。
涂覆在建筑材料表面,如混凝土、砖瓦等,能够形成一层防水层,防止水分渗透和腐蚀。
此外,石蜡乳液还可用于包装印刷、纺织品防缩水、油漆涂料等领域。
在使用石蜡乳液时,需要注意以下几点。
首先,应选用合适的乳化剂和配方。
不同的石蜡粒子和应用领域需要不同的乳化剂和比例,才能达到最佳的分散效果和性能。
其次,在使用前需要对石蜡乳液进行充分搅拌,确保石蜡粒子均匀分散在水中,形成均匀稳定的乳状液体。
此外,应根据具体应用要求确定使用的石蜡乳液浓度和涂覆厚度。
最后,在使用后应注意清洗和保养。
及时清除残余的石蜡乳液,以免造成污染和安全隐患。
总之,石蜡乳液具有良好的润滑性能、防锈性能和阻燃性能,适用于机械制造、建筑防水、包装印刷等领域。
其应用方法和注意事项需根据具体情况确定,以确保最佳的使用效果和安全性。
干胶法液体石蜡乳的制备操作要点学习干胶法液体石蜡乳的制备操作要点这么久,今天来说说关键要点。
首先我理解,这个干胶法,第一步就是要把乳化剂先放在干的乳钵中,这就好比盖房子要先打地基一样重要。
你想啊,如果乳化剂没放好,那后面整个液体石蜡乳的制备可能就乱套了。
我之前就老是记错这一步,总是着急把液体石蜡加进去,结果做出来的乳剂就不理想。
然后呢,缓慢加入液体石蜡,这个过程得有耐心。
我总结这就像我们往杯子里倒水一样,倒得太急就容易洒出来。
这里加入液体石蜡太急的话,乳化效果肯定不好。
我有一次因为太心急,结果液体石蜡和乳化剂混在一起就不均匀,最后乳剂分层得特别快。
对了还有个要点,在加的时候还要边加边研磨。
这就很考验手上的功夫了,就像炒菜的时候要不停地翻炒一样,要让它们充分混合。
我开始的时候研磨得不够,就感觉液体石蜡像是游离在乳化剂外面,没有真正融合进去。
接着呢是加水那一步,我理解这水可不能一下子全倒进去。
得按照一定的比例,慢慢地加,这就好比给盆栽浇水,一下子浇太多水会把植物淹死,水加太多太急,这个乳剂也容易被破坏。
我在实践的时候,才深刻体会到这一点的重要性。
说到这里我得承认我的理解也有局限性,当时看书上这些步骤觉得挺简单,实际操作起来真是问题多多。
我觉得记忆这些要点,可以联想生活中的场景,像我刚刚说的倒水、炒菜、浇花这些例子,这样就容易记一些。
再就是多实践,每次操作之后总结哪里做错了。
我还会专门用个小本子把错误记下来,方便下次看。
还有一些学习技巧就是,如果在实验室的话,可以看看老师或者熟练的同学是怎么做的,这比自己瞎摸索要有效得多。
另外,参考一些经典的药剂学教材也很有用,像《药剂学》这本教材,对各个操作步骤都有很详细的解释和说明。
希望我的这些体会对和我一样在学习这个操作要点的伙伴有帮助。
石蜡乳化剂的配方及应用1. 石蜡乳化剂的定义和作用石蜡乳化剂是一种用于乳化石蜡的化学物质。
乳化剂是一种能够将两种不相溶的液体混合在一起的物质。
在石蜡制备和应用领域,石蜡乳化剂能够有效地将石蜡分散在水相中,以便更好地使用和加工。
石蜡乳化剂的主要作用包括:1. 促进石蜡与水之间的相容性,使得石蜡能够更好地溶解在水中。
2. 增加石蜡与水相的接触面积,增强石蜡的分散性,便于进一步的乳化和应用。
3. 提高石蜡的乳化稳定性,防止石蜡在水相中析出或沉淀,保持乳液的均匀性和稳定性。
4. 调节石蜡乳液的黏度和流动性,使其适用于不同的应用领域。
2. 石蜡乳化剂的配方和制备方法石蜡乳化剂的配方通常由表面活性剂、稳定剂和助乳剂组成。
具体的配方和制备方法因乳化剂的使用环境和要求而有所不同。
下面是一个通用的石蜡乳化剂配方示例:配方示例:- 表面活性剂:阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阴离子/非离子表面活性剂的复合物等。
- 稳定剂:有机胶体、聚合物、适当的高分子量聚合物等。
- 助乳剂:乳化剂的种类和用量会根据具体应用情况进行选择。
制备方法:1. 将表面活性剂和助乳剂按一定比例加入适量的水中,进行初步搅拌和混合。
2. 将石蜡加热至液态,逐渐加入到水相中,并边搅拌边加热。
3. 继续加热和搅拌,使石蜡完全乳化在水相中,形成均匀的乳液。
4. 待乳液冷却至室温后,加入稳定剂,继续搅拌,使乳液更为稳定。
5. 经过搅拌、过滤等处理,得到最终的石蜡乳化剂。
3. 石蜡乳化剂的应用领域石蜡乳化剂的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 工业润滑剂:石蜡乳化剂可以在润滑脂和润滑油中使用,提高润滑剂的稠度和黏附性,增加润滑剂的使用寿命和效果。
在机械加工和汽车行业中,石蜡乳化剂也可以用于冷却液和切削液中,提高冷却和润滑效果。
2. 建筑材料:石蜡乳化剂可以用于沥青乳化,用于道路修复和建筑防水材料中。
在沥青乳化过程中,石蜡乳化剂可以提高沥青的加工性能、黏度和稳定性,使其更易于施工和应用。
化学工程师 Chemical Engineer 2011年第5期
油 ■ 田
化 学
文章编号:1002—1 124(201 1)O5—0o46一o4 纳米石蜡乳液的制备及分析
代礼杨 ,李洪俊 ,苏秀纯’,孙德军 ,任正军 ,徐瑞国 (1.渤海钻探工程技术研究院,天津300280;2.山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室,山东济南2501O0) 摘要:采用反相乳化(EIP)法,以Span一20、Tween一20为复合乳化剂,其HLB值为l0.5、浓度为8%,选 择HMHEC/锂皂石为助乳化剂,制得稳定的水包油纳米石蜡乳液。所得纳米石蜡乳液滴为负电性,平均粒径 在96~126am之间,乳液粒径在5个月内无显著变化,具有好的长期稳定性,无机盐对其长期稳定性无影响。 关键词:纳米石蜡乳液;HLB;乳化;稳定性 中图分类号:TE626.8 文献标识码:A Preparation and analysis stability of nano—emulsions of paraffin DAI Li-yang ,LI Hong-jtin ,SU Xiu-chun’,SUN De-jun ,REN Zheng-jun ,XU Rui-guo 【1.Bohai Drilling Engineering Technology Research Institute,Tianjin 300280,China; 2.Key Lab.of Colloid&Interface Sci.of Education Minisrty.Jinan 250100.China) Abstract:With the method of emulsion inversion phase(EIP),the O/W type nano—emulsions of paraffin was prepared using Span-20 and Tween-20 as emulsifier for wax complex,and HMHEC/hectorite as co-emulsionfier, the HLB is 1 0.5.the quantity of emulsifier is 8%.It was found that the nano—emulsions of paraffin with good sta- bilitv was electronegative. Fhe mean particle size of paraffin was 96—1 26nm.The droplet sizes were kept nn— changed in 5 months.The long-term stability of the namo—emulsions has slight change by mineral salt. Key words:nano—emulsions of paraffin;HLB;emulsifier;stablity
纳米乳液(naIlo—emulsions)是一类粒径在亚微 米级(50~500nm)的乳状液,其外观随粒径的不同 可能呈现透明/半透明(50~20Ohm)或乳白色 (200~500nm)。纳米乳液由于粒径小,通常表现出 极高的长期动力学稳定性,能够在数月甚至数年内 不发生明显的分层或聚结。但不同于热力学稳定的 微乳液,纳米乳液本质上属于热力学不稳定体系。 纳米乳液的尺寸介于粗乳液(1 10 n1)和微乳液 (10~100nm)之问,与粗乳液相比粒径小,分散均 匀,稳定性好;与微乳液相比则大大节约了乳化剂 的用量,具有很好的实用价值。纳米乳液在化妆品、 药物、食品、农业、石油、皮革、纺织和催化等众多领 域中具有良好的应用前景}1,21。 传统制备纳米乳液的方法是用高压均质器或 超声产生高的机械能从而形成细小的液滴。高能乳 化法虽能大批量生产,但耗能高。从二十世纪80年 代,人们提f{J了制备纳米乳液的低能乳化方法,低 能法耗能低,节约成本,更适于广泛的工业应用。低 能法主要是利用体系中储存的化学能通过改变合 收稿日期:20I1~O3一Ol 作者简介:代礼杨(197 1-).男.一 呈师,2002年毕业于石油大学油田 化学 ,观从事钻井液完井液技术研究_T作。 适的条件使体系发生相转变得到稳定的纳米乳液, 主要包括反相乳化法(EIP法)和相转变温度法(PIT 法)。反相乳化法(EIP)主要利用水或油的体积分数 的变化诱导体系发生相反转而得到纳米乳液。在反 相乳化法中,HLB值是一个较为重要的参数,只有 调整乳化剂的组成至适宜的HLB值,才能得到粒径 细小而均匀的乳液I 。重庆大学候长军教授等选用 Span80、Tween80为石蜡复配乳化剂,采用O—D乳 化法与PIT法相结合制得具有良好稳定性和分散 性的石蜡乳液 。 本实验选择液体石蜡作为油相,以非离子表面 活性剂Span20和Tween20作为混合乳化剂,采用 反相乳化(EIP)法,制备了石蜡/Span20一Tween20/ 水的水包油型纳米乳液。通过粒径、Zeta电势和离 心脱水率测量考察了所得纳米乳状液的稳定性;并 考察无机盐对纳米乳液稳定性的影响。
1实验部分 1.1实验材料及仪器 液体石蜡(c.P.天津市北方天医化学试剂厂); 司班一20(Span一2o)(c.P.天津科密欧化学试剂有 限公司);吐温一20(Tween20)(C.P.天津科密欧化学 2011年第O5期 代礼杨等:纳米石蜡乳液的制备及分析 47 试剂有限公司);助乳化剂HMHEC/锂皂石(工业 品);去离子水。 ¥24型恒温磁力搅拌器(上海梅颖浦仪器仪表 制造有限公司);AXIOSKOP 40/40 FL偏光显微镜 (德国ZEISS公司);JS94H型微电泳仪(上海中晨数 字技术有限公司);ZETASIZER 3000激光粒度分布 仪(英国Malvem公司);Anke TGL一16G超速离心机 (上海安亭科学仪器厂);787 KFTitrino型卡氏水分 测定仪(瑞士Metrohm公司)。 1.2实验方法 1.2.1纳米 漓的静恪将孚Lf{ j Span一20和Tween一20 按质量比混合,将该复合乳化剂与液体石蜡混合, 在磁力搅拌器上高速搅拌5 min,然后在低速搅拌 下,逐滴加入去离子水,滴加速度控制在10D・min~, 将制得的纳米石蜡乳液静置1 h备用。 1.2.2粒径及粒径分布测量用ZETASIZER 3000 激光粒度分布仪测量纳米石蜡乳液的粒径和粒径 分布,仪器相关参数设置:散射角9O。,分散体系折 光系数1.33。试样在测量前用去离子水稀释1000 倍。 1.2.3聚结稳定性测定用离心后纳米石蜡乳液 的脱水率来评价其聚结稳定性。取5mL试样置于离 心管中,用超速离心机在12000r・min 转速下离心 10 min:小心取出离心管,取l em高的上层试样,用 卡式水分滴定仪测定其含水量c ,在离心前,预先测 定试样的含水量C 。规定离心脱水率K的定义式 为: =( —C )/c ×100% (1) 式中C 试样的初始含水量;C :离心后的含水量。 如果试样稳定性好,液膜越稳定,离心脱水率K 就越小,所以K反映了试样的聚结稳定性。这种方 法在考察纳米乳液和浓乳状液稳定性时已得到广 泛的应用16,71。 1.2.4长期稳定性考察将25mL制备好的纳米石 蜡乳液转移到玻璃瓶中,在25℃下保存,观察乳液 分层情况,考察其长期稳定性。 1.2.5 zeta电势测量取一定量的纳米石蜡乳液稀 释1000倍,用JS94H型微电泳仪测量其Zeta电势, 考察液滴的带电性质,取3次平均值作为纳米石蜡 乳液的电势值。 2结果与讨论 2.1 HLB值对乳化效果的影响 当乳化剂的HLB值在l0.2~10.6范围时,制得 的纳米石蜡乳液最为稳定且乳液的平均粒径较小 (96.8~126.0nm),见表1。 表1 不同HLB值的乳化剂对纳米石蜡乳液性能的影响 Tab.1 Effect of different HLB emulsifier on the properties of paraffin llano—emulsion
由表1可见,HLB值为10.5时,乳液平均粒径 最小,说明此时复合乳化剂的HLB值与石蜡的 O/W型乳液所需HLB值非常接近,乳液颗粒细小 均匀,稳定性高。因此,选择HLB值为10.5的复合 乳化剂。 在低能法(EIP法)制备纳米乳液过程中,体系 发生一系列相态变化,且出现双连续微乳液相或层 状液晶相,是形成纳米乳状液的必要条件。层状液 晶是以双分子层为结构单元,以面对面的方式叠合 而成的聚集体,这种结构具有光学各向异性,在偏 光显微镜下观察,会呈现出特征的镶嵌状纹理,当 有油相存在时,可使层状液晶的疏水层肿胀而增大 其层间距离,如果层间距离与光的波长可比就会产 生光的干涉现象,而使体系呈现美丽的五彩外观。 乳化过程中观察到了透明的液晶相和白色粘稠的 凝胶相。 2.2乳化剂浓度的影响 当表面活性剂作为乳化剂时,其作用有:(1)降 低界面张力;(2)形成牢固的保护膜;(3)分散双电 层。乳化剂包覆在液滴表面起到稳定液滴的作用, 因而乳化剂的总量决定了乳液液滴的总面积和液 滴大小。虽然增加乳化剂浓度对降低颗粒度,增强 稳定性有明显作用,但超过一定范围后,再增加乳 化剂浓度不仅不能提高石蜡乳液的品质,还会降低 其使用价值…。我们考察了乳化剂浓度对乳液初始 平均粒径的影响,结果见图1。 代礼杨等:纳米石蜡乳液的制备及分析 2011年第05期 暑
乳化剂浓度/% 图1乳化剂浓度对乳液粒径的影响
Fig.1 Effect of concentration of emulsifier Oil the particle sizes 由图1可知,乳液粒径随乳化剂浓度升高而逐 渐减小,当乳化剂的浓度大于4.0%时,乳液粒径小 于200 nm;乳化剂浓度为8%和9%时,它们的粒径 相差不大。因此,乳化剂浓度8%为适宜的用量。 2.3助剂的影响 油相质量分数为20(wt)%,锂皂石颗粒浓度为 0.5(wt)%的HMHEC/锂皂石混合水分散体系制备 的乳液,其光学显微镜照片见图2。
a.Oxl0。6 HMHEC b.75x10。6 HMHEC 一
c.240 ̄10_o HMHEC d.1 100x1O HMHEC 图2 HMHEC/锂皂石混合乳液的显微镜照片 Fig.2 Microscope photograph of emulsion mixed HMHEC/ hectorite 从光学显微镜照片可以清晰的看出,当体系中 不存在HMHEC时(图2 a),乳液的液滴粒径非常 大,甚至有成片的油出现,说明液滴之间的聚结现 象非常严重,液滴尺寸分布也十分不均匀,这是由 于此时乳液的聚结稳定性较差造成的。随着 HMHEC浓度的增加(图2 b-d),乳液稳定性逐渐提 高,乳液滴粒径也逐渐降低,尺寸分布也随之变得 更加规则。