煤油／水体系乳状液的制备及其稳定性研究

摘 要 ：以 Span80(山梨糖醇 酐油酸 酯)和 TweenS0(聚氧 乙烯 山梨糖醇 酐单 油酸 酯)作 为复配乳化 剂，利用 高速剪切法制 备 了含油率(v／v)为 5％～50％6,5煤油／水乳状液．以油 水分层效率和乳状液液 滴的粒度 分布及其平 均柱径{D )作 为乳状液 的稳定性评价指标，考察了HLB值、沉降时间、含油率、乳化剂含量、搅拌时间、搅拌转速对乳状液稳定性的影响．结 果表明：在Span80．Tween80．煤油．水体系中，制备水包煤油乳状液的最佳复配 HLB值为 l2．0：提高乳化剂的含量和油水 比 、延长搅拌 时间 、提 高搅 拌转速均可 以降低 乳状 液的平均粒径(D4． 3)，减 少油 水分层效率，从 而提 高乳状液的稳 定性， 其 中乳化剂含量对乳状液的稳定性影响最 大．

关键词 ：煤油／水乳状液：复配乳化剂：稳定性 ：粒度分布

煤油具有化学性质稳定、难溶于水、闪点高、低毒等优点，常作为油相用于制备乳状液_jI．煤 油．水体系乳 状液 目前常 用于破乳 目标乳状液的制备‘、乳状液膜萃取 、纳米材料制备 等工艺过程．在 以上应用中：当作 为破乳对象时，要求乳状液在制备后的稳定性及其粒度指标(例如平均粒径D4．3、D3．z)具有重复性：乳状液膜萃取 过程要求乳状液在萃取过程 中具有足够的稳定性，同时在内相回收过程中容易破乳分离 qJ：乳状液法制备纳米 颗粒时，在乳状液体系这个独特 的“微反应器”中，通过控制乳状液液滴的大小，可实现产物颗粒大小和形状 的 可控性，因此该方法倍受关注I．所以，研究煤油／水体系乳状液的稳定性及其液滴大小的影响因素，对于该乳状 液的可控制备具有指导意义，也有利于该体系的广泛工业应用．

乳状液属于热力学不稳定体系，在布朗运动与重力作用下，乳状液经过聚集、絮凝、分层三个步骤最终分相 破乳 J．乳状液的稳定性主要包括宏观稳定性和微观稳定性两种，对应的评价标准包括：沉降稳定性、粒度分布、 流变学指标、电化学指标等．对于实际应用过程，沉降稳定性及快速粒度分布测定方法简便快速，能够较好 的反 映乳状液的宏观及微观稳定性，所以是 目前常 用的评价指标．

本文也主要以这两种指标作为煤油一水体系乳状液 的稳定性评价标准． 本文使用SpanS0(山梨糖醇酐油酸酯，HLB值为4．3)和Tween80(聚氧 乙烯 山梨糖醇酐单油酸酯，HLB值为15．0) 乳化水／煤油体系制备乳状液．基于复配表面活性剂的HLB值计算式，即

利用Span80和Tween80~L化剂复配能够得到范 围较宽的HLB值(4．3-15．0)，从而筛选出水／煤 油体系的最佳 HLB值，同时考察 了影响乳状液稳定的其他主要因素：含油率、乳化剂 用量(乳化体系总体积 中复配乳化剂的质 量含量)、搅拌条件(搅拌时间和搅拌速度)对乳状液液滴的平均粒径(D4．)的影响．粒径分布图一般由显微镜拍照 法 J，离心沉降法和激光粒度法 等方法测得，其中由于激光粒度法具有检测速度快 、所需样品量少、对样品破 坏少、易于 自动化等优点所以逐渐被广泛应用 ．

1 实验部分

1．1 试剂 与仪器 Twen80(分析纯，天津科密欧化学试剂开发中心)，Span80(分析纯，成都市科龙化工试剂厂)，煤油(市售，过 滤备用)，蒸馏水(艾柯 DZG一303A纯水机制得)． FJ．200高速分散均质机(上海标本模型厂)，Rise-2006激光粒度分析仪(济南润之科技有限公司)，DM623495 数字式转速计(深圳市胜利高电子科技有限公司)．

1．2 乳状液的制备 按照含油率 50％(v／v)，30％(v／v)，10％(v／v)和 5％(v／v)]jll入水和煤油与锥形瓶中，然后根据公 式(1)计算出复配 表面活性剂 Span80和 Tween80的加入量，利用高速分散均质机分别搅拌 5S，10S，30S，60S和 120S，即可得到 所需乳状液．

1．3 乳状液类型的检测 利用稀释法¨叫检测乳状液的类型．取适量乳状液加入到少量水 中，摇匀，观察是否分层．若可 以均匀分散 在水中，则为水包油(O／w)乳状液：反之，则为油包水(w／o)~L状液．