[發明專利]一種基于Gemini表面活性劑與超細微粒的泡沫穩定劑

無效

• 申請號: 201210276539.0
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102784585A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 趙劍曦;李鎮祥;陳宇
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01F17/18
• 分類號: B01F17/18;B01F17/00
• 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技術領域，具體涉及一種基于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、多孔材料制備、清潔劑、滅火劑、驅油劑、新型藥物制劑等。借助超細固體微粒穩定的泡沫更是制備輕質固體材料的重要載體[J.?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，常借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于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

本發明的目的在于提供一種基于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于需要高穩定泡沫的各種工農業場合以及用作制備多孔輕質材料的模板。

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0.001-10?mmol/L。

所述的超細固體微粒為二氧化硅、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0.01-10%。

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于需要高穩定泡沫的各種工農業場合以及用作制備多孔輕質材料的模板。

附圖說明

圖1為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0.5?mmol×L^-1的Gemini表面活性劑乙烷基-a-w-雙十四烷基二甲基溴化銨和0.5?wt%的二氧化硅時，泡沫半衰期t_1/2=3537?min。

實施例2

穩泡劑配方為0.06?mmol×L^-1的Gemini表面活性劑乙烷基-a-w-雙十四烷基二甲基溴化銨和0.03?wt%的二氧化硅時，泡沫半衰期t_1/2=2522?min。

實施例3