反相Janus乳液的制备及稳定性研究

发布时间：2020-06-11 14:15

【摘要】：反相Janus乳液即(W1+W2)/O型乳液,其内相液滴具有两室结构,两室中物质的组成互不相同,两室的形状具备不对称性,从而使得Janus液滴的拓扑结构具有各向异性。此外该乳液内相液滴由彼此独立、相界分明的微相区组成,可以选择性增溶不同的功能性分子,在化妆品、生物医药、食品等领域具有潜在的应用前景。本论文以双水相作为内相,以一步混合法成功制备了反相各向异性乳液。并通过改变反相乳液体系的组成实现乳液液滴拓扑结构的调控。此外,反相乳液粒径较小、稳定性差,对外部的条件刺激更加敏感。这是因为反相乳液的内水相具有高度流动性,使得体系具有相对较低的絮凝能量垒,使这类乳液对沉降力的差异更敏感,大液滴尺寸的乳液会产生更大的沉降力,导致乳液絮凝、分层。因此本论文在反相Janus乳液制备及拓扑结构调控的基础上,还探讨了其稳定及去稳机理,以便拓展反相Janus乳液在相关领域的应用。首先,在25 ℃时,绘制了 FC-4430/C2H5OH/10%Na2CO3(aq)体系的部分相图。在相图的双液相(I+1)区域中,选取双水相作为分散相,植物油(VO)作为连续相混合振荡,采取一步混合法制备FC-4430/C2H5OH/10%Na2CO3(aq)/VO体系的反相Janus乳液。以偏光显微镜表征反相Janus乳液液滴的拓扑结构随C2H5OH/FC-4430的比例的变化。通过改变表面活性剂FC-4430的浓度及组分配比实现了对反相Janus乳液液滴拓扑结构的可控调节。其次,选用生物相容性较好的无机盐(Na2C03)的水溶液和价廉易得的小分子醇(C2H5OH)构建双水相,并向其中加入非离子表面活性剂Tween 80,一步混合后得到双水相,将双水相与溶有表面活性剂Span80的植物油(VO)混合,形成(Span80+Tween 80)/C2H5OH/10%Na2CO3(aq/VO体系的反相Janus乳液。通过对表面活性剂浓度、油水比的改变实现了对反相Janus乳液拓扑结构的调控。最后,在上述内容的基础上,探讨反相Janus乳液的稳定性及去稳机理。通过调节表面活性剂的浓度及水油比,研究其对反相Janus乳液稳定性的影响。结果表明,在反相Janus乳液去稳过程中,通过显微镜观察,乳液中大粒径液滴越来越大,液滴聚结现象严重,同时,小粒径液滴越来越小,说明体系中存在奥氏熟化现象。结合Turbiscan实验,随着时间的增长,乳液含量逐渐减小,液滴粒径逐渐增大,透射光和背散射光强度都发生明显变化,表明破乳过程中絮凝或聚结现象明显。与此同时,絮凝和聚结成的大液滴发生沉降,导致乳液表观分层。需要说明的是,在整个去稳过程中,Janus结构一直存在。
【图文】：

乳状液稳定性,油相,乳液,混合时间

向于最小化表面积，因此乳化是需要机械能的。混合时间是ｈ等人ｔ｜４］报道乳液中液滴的半径随着搅拌速度和乳化时间的加，乳化剂变得更有效。但是，如果混合时间太长，乳化搅拌会使乳化剂从油－水界面中脱落。实验表明，混合时间的相对体积增加。混合时间进一步增加，乳液稳定性降低。，颗粒的平均尺寸迅速降低，然后在１５邋ｍｉｎ后逐渐达到极限搅拌速度下得到了更稳定的乳状液。然而，过高的搅拌速度速度将导致乳化剂从油水界面脱落。为了研宄温度对乳液稳范围内测定了相对乳化体积，结果表明在不同混合温度下制，在较低温度下乳状液稳定性最好，在３０邋°Ｃ时生成的乳液／０乳液粒径较小、稳定性差且对外部的条件刺激更加敏感３有高度流动性，使得体系具有相对较低的絮凝能量垒，使这，大液滴尺寸的乳液会产生更大的沉降力，，导致乳液絮凝、液就显得更有意义。逡逑１０．邋００％邋逦；逡逑

原理图,膜乳化法,原理,液滴

＇—￣＾邋ｌ邋＼－ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ邋＜ｉ邋ｍ？？ａ？ｒ逡逑图１－３微流控乳化和紫外光照射实验装置，ｂ微流控硅板的表面形貌，ｃ放大的微流控视图，ｄ监控视逡逑频系统〖１９＼逡逑１．１．３邋Ｗ／Ｏ型反相乳液的稳定性研究逡逑众所周知，乳液是热力学不稳定体系，乳状液的破坏过程包括了乳液的分层、沉降、逡逑絮凝和熟化等。当外力的作用力超过布朗热运动时，体系就会出现一个浓度梯度，从而使逡逑得较大的液滴以较快的速度向体系的底部（如果液滴的密度大于介质的密度）或顶部（如逡逑果液滴的密度小于介质的密度）移动。当液滴移动到乳状液的顶部而发生相分离的情况我逡逑们称之为分层，而把液滴移动到乳状液的底部而发主相分离的情况称之为沉降＝絮凝是指逡逑在不改变原始液滴大小的情况下，由于液滴相互聚集而形成更大聚集体单元的现象３乳液逡逑的絮凝和溶胶的聚沉较为类似，都是形成了较大的聚集体，奥氏熟化是随着时间的增加，逡逑小液滴乳状液逐渐消失，并沉积在大的液滴上而形成更大的液滴。由于上述破乳过程可以逡逑是相继发生，也可以同时共存［｜１。因此关于这些过程的基础理论研究就变得复杂和困难起逡逑来
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O648.23

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