[發(fā)明專利]一種蓖麻油改性纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710622823.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN107365417B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚倩倩;周永紅;胡立紅;劉承果;楊曉慧;胡云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類號(hào): C08G81/00
• 分類號(hào): C08G81/00;C08B15/06;C08G73/06;C08J3/03;C08L87/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

一種蓖麻油改性纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液及其制備方法，通過(guò)蓖麻油和巰基羧酸類化合物的酯化反應(yīng)制備巰基化蓖麻油；在弱堿性條件下向納米纖維素水分散液中加入鹽酸多巴胺對(duì)其進(jìn)行改性，得到聚多巴胺改性的納米纖維素丙酮分散液，隨后向上述分散液中加入巰基化蓖麻油，得到黑褐色的蓖麻油改性的納米纖維素粉末；將蓖麻油改性的納米纖維素粉末分散在去離子水中，形成均勻的蓖麻油改性纖維素水分散液，隨后與油相混合均勻，得到乳白色蓖麻油改性纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液。本發(fā)明制備的Pickering乳液性能穩(wěn)定，儲(chǔ)存期長(zhǎng)，有望用于化妝品、醫(yī)藥、石油和廢水處理等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于生物質(zhì)材料及應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種蓖麻油改性纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液及其制備方法。

技術(shù)背景：

Pickering乳液是以固體顆粒替代傳統(tǒng)表面活性劑穩(wěn)定兩不相容液體的新型乳液，主要分為油包水(W/O)和水包油(O/W)型乳液。與傳統(tǒng)表面活性劑穩(wěn)定的乳液相比，Pickering乳液的乳化劑用量少，且穩(wěn)定性高。其穩(wěn)定機(jī)理是固體顆粒在油水界面的不可逆吸附形成的乳液液滴之間的空間位阻效應(yīng)阻礙了液滴的聚并，同時(shí)固體粒子之間相互纏結(jié)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在一定程度上增加乳液的穩(wěn)定性。由于皮克林乳液具有經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)良特性，在化妝品、食品、制藥、石油和廢水處理等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景，受到研究者們的廣泛關(guān)注。目前用于穩(wěn)定Pickering乳液的固體顆粒主要有二氧化硅及合成乳膠等。而以環(huán)境友好的可再生材料如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等為穩(wěn)定劑制備Pickering乳液的研究還比較少。

纖維素是自然界中儲(chǔ)量最為豐富的優(yōu)質(zhì)天然聚合物，廣泛存在于木材、棉、麻等植物基體中。與人工合成的聚合物相比，纖維素及其衍生物除了具有可再生、生物相容性好等優(yōu)勢(shì)外，還具有無(wú)毒、無(wú)污染、可生物降解、易于被物理或化學(xué)修飾等特點(diǎn)。其中納米纖維素是從纖維素中提取分離出來(lái)的、尺度在納米范圍(長(zhǎng)度數(shù)百納米，直徑5-15納米)內(nèi)的剛性棒狀納米材料，具有強(qiáng)的界面吸附能力、高的長(zhǎng)徑比等特點(diǎn)，是穩(wěn)定Pickering乳液理想的納米材料。納米纖維素表面富含羥基，具有親水性，只能用于穩(wěn)定非極性或弱極性油相。固體顆粒的表面浸潤(rùn)性是影響Pickering乳液類型和穩(wěn)定性的主要因素，其中固體顆粒的三相接觸角在90°附近時(shí)所制備的乳液穩(wěn)定性最好。因此需要對(duì)納米纖維素進(jìn)行疏水化改性，賦予其一定的疏水性來(lái)降低表面和界面張力，從而提高Pickering乳液的穩(wěn)定性。目前對(duì)納米纖維素疏水改性方法主要為接枝共聚改性，通過(guò)在纖維素表面引發(fā)自由基接枝可聚合單體，引入疏水高分子鏈來(lái)降低納米纖維素的表面能。但是改性過(guò)程操作繁瑣，反應(yīng)條件苛刻，且所接枝材料多為石油基高分子，不可生物降解，易對(duì)環(huán)境造成二次污染。因此，尋找環(huán)境友好、可生物降解的納米纖維素改性材料及簡(jiǎn)單易行的改性方法是目前開發(fā)纖維素穩(wěn)定Pickering乳液的重點(diǎn)。本發(fā)明因此而來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明克服現(xiàn)有納米纖維素接枝改性中存在的問(wèn)題，提供一種蓖麻油改性纖維素穩(wěn)定的Pickering乳液及其制備方法，該方法提出在聚多巴胺的輔助下，向納米纖維素表面接枝生物質(zhì)材料蓖麻油使其具有親水親油性，并將其用于穩(wěn)定Pickering乳液。該方法中所使用的材料均為環(huán)境友好、可生物降解的材料，且制備過(guò)程簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，所制備的Pickering乳液性能穩(wěn)定，儲(chǔ)存期長(zhǎng)，有望用于化妝品、醫(yī)藥、石油和廢水處理等領(lǐng)域。