多重光散射技术研究乳液体系的稳定性和流变性

发布时间：2017-09-03 20:01

  本文关键词：多重光散射技术研究乳液体系的稳定性和流变性

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【摘要】：乳液的稳定性一直是乳液生产和应用过程一个非常基本且重要的问题。乳液稳定性与体系流变性有关,过去主要通过机械流变仪测定体系流变性,采用宏观目测相分离方法研究乳液的稳定性。机械流变仪需要将机械力作用在样品上,对样品有破坏作用。而基于多重光散射原理的稳定性仪和扩散波谱仪通过对乳液体系多重散射光信息的分析可以得到表征乳液稳定性的参数W和粒径变化以及储能模量G’、损耗模量G"、均方位移MSD和粘度η等信息。这种光学测量方法的优点是测定时对体系完全无破坏作用。Span-80(失水山梨醇单油酸酯)和OP-4[辛基酚聚氧乙烯(4)醚]是两种可用于制备水／油(W/O)型乳化液膜体系的油溶性乳化剂。这两种乳化剂制备的乳液表现出不同的乳化性能和稳定性。本文采用多重光散射稳定性仪和扩散波谱仪分别研究了两种乳液体系Span-80/癸烷/HCl和OP-4/癸烷/HCl的稳定性及流变性,考察了温度、乳化剂浓度和内相盐酸浓度对乳液稳定性参数、液滴粒径、G'、G"、η和MSD等参数的影响,对乳液稳定性与流变性的关系进行了关联,探讨了乳液破乳的稳定和破乳机理。主要研究结果如下：1. Span-80/癸烷/HCl乳液体系的稳定性。(1)温度对乳液稳定性的影响。随着温度升高,乳液稳定性降低。(2) Span-80浓度对乳液稳定性的影响。乳液稳定性随着Span-80浓度的增加而提高。(3)HCl浓度对乳液稳定性的影响。随着HCl浓度升高,乳液稳定性先升后降。(4)萃取剂D2EHPA[二(2-乙基)己基磷酸酯]和TBP(磷酸三丁酯)对乳液稳定性的影响。D2EHPA和TBP的存在会使乳液的稳定性有所降低,D2EHPA的影响更为显著。2. Span-80/癸烷/HCl乳液体系的流变性。(1)温度的影响。随着温度的升高,乳液的G'和G'都减小。(2) Span-80浓度的影响。乳液的G'、G"和粘度η均随着Span-80浓度的增加而减小,但当Span-80浓度大于3%后G'、G"和η大小相近,Span-80浓度对乳液的G'、G"和η影响很小。(3)HCl浓度的影响。在0-4 mol·L~(-1)范围,当HCl浓度为3 mol·L~(-1)时乳液的G'、G"和η最大。MSD的变化规律和G'、G"、η相反。3.OP-4/癸烷/HCl乳液体系的稳定性。(1)温度对乳液稳定性的影响。随着温度升高,乳液稳定性降低。(2)OP-4浓度对乳液稳定性的影响。乳液稳定性随着OP-4浓度的增大而提高。(3)HCl浓度对乳液稳定性的影响。随着HCl浓度升高,乳液稳定性先上升后下降(4)萃取剂对乳液稳定性的影响。D2EHPA和TBP会使乳液的稳定性有所降低,D2EHPA的影响更为显著。4.OP-4/癸烷/HCl体系的流变性。(1)温度的影响。随着温度的升高,乳液体系的G'、G"和η均减小,当温度达到50℃后,随着温度的升高,体系的G'、G"和η均反而增大。(2)OP-4浓度的影响。G'、G"和η均随着OP-4浓度的增加而增大。(3)HCl浓度的影响。当盐酸浓度为1-4 mol·L~(-1)时,随着HCl浓度的增加,乳液的G'、G"和η均减小。MSD的变化规律和G'、G"、η相反。5.两种乳液体系总体上符合体系粘弹性越大稳定性就越高的规律。Span-80/癸烷/HCl体系受温度和HCl浓度的影响较小,OP-4/癸烷/HCl体系受影响较大。
【关键词】：多重光散射 乳液 稳定性 流变性 储能模量 损耗模量
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O648.23
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-13
• 符号说明13-14
• 第一章 绪论14-30
• 1.1 引言14-21
• 1.1.1 乳液的基本概念14-15
• 1.1.2 乳液的制备15
• 1.1.3 乳化剂15-17
• 1.1.3.1 Span系列乳化剂简介16
• 1.1.3.2 烷基酚聚氧乙烯醚简介16-17
• 1.1.4 乳液的热力学不稳定性17-18
• 1.1.5 影响乳液稳定性的因素18-20
• 1.1.5.1 界面张力18
• 1.1.5.2 界面膜强度18
• 1.1.5.3 界面电荷18-19
• 1.1.5.4 界面流变性19
• 1.1.5.5 体系流变性19
• 1.1.5.6 动力学因素19
• 1.1.5.7 温度19-20
• 1.1.6 乳液作为乳化液膜分离体系的应用简介20-21
• 1.2 现有研究方法及多重光散射法的对比21-26
• 1.2.1 乳液稳定性21-23
• 1.2.2 乳液流变性23-26
• 1.3 国内外研究现状26-27
• 1.4 项目研究的目的和意义27-28
• 1.5 本文研究内容及创新点28-30
• 1.5.1 研究内容和方法28-29
• 1.5.1.1 乳液稳定性研究29
• 1.5.1.2 乳液流变性研究29
• 1.5.2 创新点29-30
• 第二章 Span-80/癸烷/HCl乳液体系的稳定性30-41
• 2.1 实验部分30-32
• 2.1.1 实验仪器与试剂30
• 2.1.2 乳液制备30
• 2.1.3 稳定性测量30-32
• 2.1.3.1 实验测量理论基础30-32
• 2.1.3.2 稳定性及粒径测量32
• 2.2 实验结果与讨论32-40
• 2.2.1 温度对Span-80/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响32-34
• 2.2.2 Span-80浓度对Span-80/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响34-36
• 2.2.3 HCl浓度对Span-80/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响36-39
• 2.2.4 萃取剂对Span-80/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响39-40
• 2.3 本章小结40-41
• 第三章 Span-80/癸烷/HCl乳液体系的流变性41-49
• 3.1 实验部分41-43
• 3.1.1 实验仪器与试剂41
• 3.1.2 乳液制备41
• 3.1.3 流变性测量41-43
• 3.1.3.1 实验测量理论基础41-42
• 3.1.3.2 流变性测定42-43
• 3.2 实验结果与讨论43-47
• 3.2.1 温度对Span-80/癸烷/HCl乳液体系流变性的影响43-44
• 3.2.2 Span-80浓度对Span-80/癸烷/HCl乳液体系流变性的影响44-45
• 3.2.3 HCl浓度对Span-80/癸烷/HCl乳液体系流变性的影响45-47
• 3.3 本章小结47-49
• 第四章 OP-4/癸烷/HCl乳液体系的稳定性49-58
• 4.1 实验部分49-50
• 4.1.1 实验仪器与试剂49
• 4.1.2 乳液制备49-50
• 4.1.3 稳定性及粒径测定50
• 4.2 实验结果与讨论50-57
• 4.2.1 温度对OP-4/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响50-52
• 4.2.2 OP-4浓度对OP4/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响52-54
• 4.2.3 HCl浓度对OP-4/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响54-56
• 4.2.4 萃取剂对OP-4/癸烷/HCl乳液体系稳定性的影响56-57
• 4.3 本章小结57-58
• 第五章 OP-4/癸烷/HCl乳液体系的流变性58-64
• 5.1 实验部分58
• 5.1.1 实验仪器与试剂58
• 5.1.2 乳液制备58
• 5.1.3 流变性测量58
• 5.2 实验结果与讨论58-63
• 5.2.1 温度对OP-4/癸烷/HCl乳液体系粘弹性的影响58-60
• 5.2.2 OP-4浓度对OP-4/癸烷/HCl乳液体系的影响60-61
• 5.2.3 HCl浓度对OP-4/癸烷/HCl乳液体系粘弹性的影响61-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第六章 结论与展望64-67
• 6.1 结论64-65
• 6.2 展望和建议65-67
• 参考文献67-72
• 致谢72-73
• 攻读学位期间发表的学术论文73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 龚福忠;白永庆;阮恒;周立亚;李仲民;;一种新的非离子型乳化液膜体系的稳定性研究[J];高校化学工程学报;2010年02期

2 夏立新,曹国英,陆世维,张路,俞稼镛;原油乳状液稳定性和破乳研究进展[J];化学研究与应用;2002年06期

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本文编号：787022