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Picketing乳液是指固体颗粒稳定的乳液,包括单重Picketing乳液和多重Picketing乳液。其中,多重Pickering乳液是一种O/W乳液与W/O乳液共存的混合体系,由不同亲疏水性的固体颗粒协同稳定而成,具有独特的双层膜结构,因此在香精香料的释放、乳液膜分离与萃取以及微胶囊等方面应用广泛。本论文以独特结构的W/O/W多重乳液为研究对象,通过对纳米SiO2颗粒进行改性,分别得到疏水性的SiO2/KH570纳米颗粒以及兼具亲水性和温敏性的SiO2/PNIPAM颗粒,并将它们作为乳液稳定剂,制得W/O、O/W以及W/O/W系列Pickering乳液,论文主要包括以下三部分内容: (1)通过溶胶凝胶法合成纳米SiO2颗粒,考察了NH3·H2O用量、反应温度以及反应时间对SiO2粒径的影响,得到80nm左右的纳米SiO2;然后采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对纳米SiO2表面进行修饰,得到疏水性的SiO2/KH570颗粒,考察了反应温度、反应时间以及KH570用量对SiO2/KH570水滴接触角的影响,得到了疏水性SiO2/KH570颗粒,水滴接触角在117°左右;以SiO2/KH570、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,共聚得到亲水性SiO2/PNIPAM颗粒,水滴接触角在56°左右。并且SiO2/PNIPAM颗粒在28℃~34℃范围内呈现良好的温敏性,粒径随温度的升高而降低,水滴接触角则随温度的升高而升高。 (2)以上述制备的SiO2/KH570颗粒和SiO2/PNIPAM颗粒为乳化剂,以去离子水为水相,液体石蜡为油相,分别制得稳定的Pickering乳液。通过光学显微镜、乳液外观图,考察了固体颗粒含量、油水比对乳液性能以及稳定性的影响,并观察了SiO2/PNIPAM颗粒稳定的乳液在20℃以及40℃时的变化情况。研究结果显示:疏水性的SiO2/KH570颗粒稳定的乳液为W/O型,而亲水性的SiO2/PNIPAM颗粒稳定的乳液为O/W型;随着固体颗粒用量的增加,乳液液滴平均直径减小,乳液稳定性增强,当固体颗粒含量超过2.5%(w/w)时,乳液液滴平均直径不再发生明显变化。对于SiO2/PNIPAM颗粒稳定的O/W型乳液,随着油水比的增加,乳液液滴平均直径增大,当油水比超过75%(v/v)时,乳液类型发生反转,由O/W型转为W/O型,且稳定性降低。 (3)分别将亲水性的SiO2/PNIPAM颗粒与疏水性的SiO2/KH570颗粒分散在水相去离子水以及油相液体石蜡中,固定油水比为1∶1,制得稳定的多重Picketing乳液。通过光学显微镜、电导率和乳液外观图,考察了两种固体颗粒相对含量比以及总含量对乳液性能以及稳定性的影响,研究结果表明:SiO2/KH570颗粒与SiO2/PNIPAM颗粒的相对含量比对乳液类型影响较大,当SiO2/KH570与SiO2/PNIPAM相对含量比在3∶7~7∶3之间时,能形成稳定的多重Pickering乳液;而两种颗粒总浓度大小对乳液液滴平均直径影响较大,随着颗粒总浓度的增加,乳液液滴平均直径减小。