[發明專利]一種基于Gemini表面活性劑的泡沫穩定劑

無效

• 申請號: 201210241666.7
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102744005A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 趙劍曦;李鎮祥
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01F17/18
• 分類號: B01F17/18;B01F17/02;B01F17/42
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于精細化學品配方技術領域，具體涉及一種基于Gemini表面活性劑的泡沫穩定劑。

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、多孔材料制備、清潔劑、滅火劑、驅油劑、新型藥物制劑等。穩定的泡沫要求分隔氣泡的液膜堅韌穩定，常借助表面活性劑自發吸附形液膜來實現，該過程通常采用傳統的單頭基單烷烴尾鏈表面活性劑。Gemini表面活性劑通過聯接鏈（spacer）將兩個單頭基單烷烴尾鏈表面活性劑的頭基化學鍵合在一起而構成，當聯接鏈遠短于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于傳統表面活性劑的自組織活性，尤其適合在氣/液界面上形成排列致密的吸附層。我們最近研究表明具有這樣結構的Gemini表面活性劑穩定泡沫的時間遠高于傳統表面活性劑[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.]。表面活性劑復配技術常可實現比單組分更加致密的吸附層結構，從而有利于更好地穩定泡沫。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于Gemini表面活性劑的泡沫穩定劑，依托Gemini表面活性劑在氣/液界面上的優良吸附特性，輔以脂肪醇、脂肪醛、脂肪胺、相反電性的表面活性劑或鹽等添加劑構成混合配方。這樣可以使Gemini表面活性劑更加致密地排列在氣/液界面上，形成穩定且具有高粘彈性的吸附膜，從而有效穩定泡沫。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于Gemini表面活性劑的泡沫穩定劑，以季銨Gemini表面活性劑為主成分，輔以脂肪醇、脂肪醛、脂肪胺、相反電性的表面活性劑、非離子表面活性劑、鹽中的一種或多種的混合物。

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；其烷烴尾鏈碳原子數為10-16個。

所述季銨Gemini表面活性劑的使用濃度在0.001-10?mmol/L。

所述脂肪醇、脂肪醛、脂肪胺的碳原子數為3-12個，使用的濃度范圍為0.01-20?mmol/L。

所述相反電性的表面活性劑為烷基硫酸酯鹽、烷基磺酸鹽、烷基羧酸鹽或烷基磷酸鹽，使用的濃度范圍為0.001-10?mmol/L。

所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，使用的濃度范圍為0.001-10?mmol/L。

所述鹽為簡單或有機的鹵鹽、硫酸鹽、磺酸鹽、羧酸鹽或磷酸鹽，使用的濃度范圍為0.01-100?mmol/L。

本發明的有益效果：充分發揮了Gemini表面活性劑分子結構優勢導致的在氣/液界面上的優良吸附性能，在此基礎上，進一步結合表面活性劑復配技術，使由Gemini表面活性劑構筑的吸附膜結構更加致密，粘彈性能更好，這可大大延長穩定泡沫的時間，穩泡效果是傳統表面活性劑的十余倍，可廣泛用于需要高穩定泡沫的各種工農業場合。

附圖說明

圖1是測定泡沫穩定性的裝置圖。其中1是多孔玻璃砂芯，2是恒溫水浴，3是轉子流量計，4是緩沖減壓器，5是空氣泵。

具體實施方式

以下為本發明的具體實施案例，進一步描述本發明，但是本發明不僅限于此。

實施例1

最佳實施例

以圖1的裝置測定含Gemini表面活性劑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，待溫度恒定后，氣體以固定流速68?mL×min^-1經毛細管通入起泡管底部，泡沫體積達到20?mL后停止鼓泡，測定生成的泡沫衰減至一半所需的時間t_1/2，并以此作為泡沫的穩定性參數。

穩泡劑配方為0.9?mmol×L^-1?的Gemini表面活性劑乙烷基-a-w-雙十二烷基二甲基溴化銨和5.5?mmol×L^-1的己醇時，泡沫半衰期t_1/2=1497?min。

實施例2