[發明專利]一種pH值響應性可逆乳化劑組合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610020684.0
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105642186B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 王彥玲;劉飛;郭保雨;王旭東;任金恒;王坤;張悅
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01F17/22
• 分類號: B01F17/22;B01F17/52;B01F17/42;B01F17/38
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 陳桂玲

技術領域

本發明涉及一種pH值響應性可逆乳化劑組合物及其制備方法和應用，屬于膠體化學領域。

背景技術

可逆乳狀液是指轉相行為可逆的乳狀液，在已有乳狀液的基礎上，通過影響乳化劑的性質實現可逆乳狀液在油包水乳狀液和水包油乳狀液之間可逆的轉化。可逆乳狀液可以通過改變外界條件，在水包油型乳狀液和油包水型乳狀液之間可逆轉化。基于pH值控制的可逆乳狀液是使用一種特殊的可逆乳化劑，通過控制乳狀液體系的pH值可以改變乳狀液的狀態。其作用原理為：改變乳狀液體系的pH值，可以改變乳化劑親水端的離子強度實現對乳化劑HLB的調整，從而使乳狀液在油包水乳狀液和水包油乳狀液之間逆轉。

CN103394305A提供一種pH響應性星型高分子乳化劑及其制備方法。該高分子乳化劑是具有一定水溶性的單體通過可逆加成-斷裂鏈轉移聚合RAFT法形成聚合度在20～500的高分子線性臂，然后該高分子線性臂通過異相聚合交聯劑與間隔單體交聯而形成的核交聯星型高分子，所制備的乳狀液不能可逆轉相。

目前用于pH值響應的可逆乳狀液的乳化劑主要是有機胺類表面活性劑。有機胺類表面活性劑作為可逆乳狀液的乳化劑的作用機理是：在堿性條件下，可逆轉乳化劑HLB值在6左右，可形成W/O乳狀液；與酸接觸后，有機胺類表面活性劑的氮原子被質子化，HLB值增大，親水性增強，形成O/W乳狀液。

2014年，張志行在《石油化工與應用》第33卷第7期第92-94頁發表了名為“可逆乳狀液逆轉過程及其影響因素研究與分析”的文章，報道了使用聚氧乙烯脂肪胺作為乳化劑，醋酸作為pH調節劑的pH控制的可逆轉乳狀液，配方為5#白油+25％的CaCl₂溶液+6％乳化劑，油水比為50:50。2013年，任妍君等在《石油鉆探技術》第41卷第04期第87-91頁發表了名為“基于乳狀液轉相技術的鉆井液新體系室內研究”的文章，報道了pH值控制的可逆乳化液鉆井液體系，分子結構式如下的有機胺類表面活性劑作為乳化劑：

R_x—NH—R_y—NH₂(1≤x≤3，12≤y≤22)。

除了有機胺乳化劑，據報道，氧化脂肪酸等也因為其HLB值可被酸堿影響而被用于可逆乳狀液。其作用機理是：在堿性條件下，可逆轉乳化劑HLB值較大，形成O/W乳狀液；與酸接觸后，氧化脂肪酸類表面活性劑的脂肪酸基團與氫離子結合，HLB值減小，形成W/O乳狀液。

以上方法所提出的可逆乳化劑，可以通過調節溶液的pH值達到乳狀液轉相的目的，但是普遍存在乳狀液穩定性差、乳化劑在常溫下溶解性差等缺點，特別是對于油相的適應性差，比如，當油相選用白油時，對于相同型號、不同批次的白油，可逆轉化的性能差別非常大。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種pH值響應性可逆乳化劑組合物及其制備方法，該乳化劑在常溫下溶解性好、對于油相的適應性強、形成的乳狀液穩定性好。

本發明還提供所述可逆乳化劑組合物的應用，主要用于pH值響應的穩定的可逆乳狀液。另一方面，本發明還提供所述可逆乳狀液的轉相方法。

因此，本發明的要旨實際上是提供一種用于pH值響應的可逆乳狀液的復合表面活性劑型乳化劑。

本發明的技術方案如下：

一種pH值響應性可逆乳化劑組合物，原料質量百分比組成如下：

所述羧酸酰胺丙基二甲基叔胺選自月桂酰胺丙基二甲基叔胺、椰油酰胺丙基二甲基叔胺、芥子酸酰胺丙基二甲基叔胺或油酸酰胺丙基二甲基叔胺；

所述N,N-二(2-羥乙基)酰胺為N,N-二(2-羥乙基)月桂酰胺、N,N-二(2-羥乙基)椰油酰胺、N,N-二(2-羥乙基)芥子酸酰胺或N,N-二(2-羥乙基)油酸酰胺；

所述增溶劑為乙醇、丙酮之一或組合。

根據本發明優選的，pH值響應性可逆乳化劑組合物，原料質量百分比組成如下：

根據本發明優選的，所述的增溶劑為乙醇：丙酮＝(1～3):(1～2)體積比的組合。

根據本發明優選的，所述成分C脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)選自AEO-3、AEO-5或者AEO-7。

本發明的原料均可以市購或按現有技術制備。本發明提供以下關于成分A、B的優選制備方法。

根據本發明優選的，所述的成分A羧酸酰胺丙基二甲基叔胺，是按以下步驟制備的：