层状双金属氢氧化物在石蜡油中的剥离分散
作者单位:山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室
会议名称:《中国化学会第十五届胶体与界面化学会议》
会议日期:2015年
学科分类:081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学]
关 键 词:剥离 纳米片层 溶胶-凝胶相转变 非极性介质 凝胶型乳液
摘 要:胶体颗粒在非极性介质中形成的分散体系能够表现出广泛的流变学性质,从简单的粘性流体到具有高弹性模量的类固体。因此被广泛地应用在钻井液泥浆,油漆,陶瓷添加剂以及化妆品等各个方面。近年来,球形颗粒在非极性介质中的分散机理得到了广泛的关注,但是对棒状、片状胶体颗粒研究较少。一般来说相互之间存在弱吸引作用力的颗粒分散体系均能够发生凝胶化。因此了解片状粘土颗粒在油相中的相互作用对改善体系的分散性、稳定性以及流变学性质有着重要的意义[1,2]。本文研究了阴离子表面活性剂插层改性的镁铝双金属氢氧化物(LDHs)在非极性介质石蜡油中的分散行为。实验结果表明用十二烷基磺酸钠改性的LDHs在非极性介质石蜡油中能够分散良好并发生剥离。X射线衍射和透射电子显微镜结果证明了剥离后体系中单个片层的存在。LDHs发生剥离后,颗粒片层能够显著地影响体系的流变学性质。随着片层浓度的增加,体系会出现溶胶-凝胶相转变过程。体系的复合粘度随着振荡角频率的变化能够很好地符合幂律公式。且得到的剪切稀释指数可以作为半定量衡量不同体系的剥离效果。另外,小角X射线散射的结果证明体系发生凝胶化是由于片层与片层间平行排列堆积形成类晶团聚体。最后,我们发现使用剥离后的LDHs/石蜡油体系制备油包水型Pickering乳液,所得乳液可以在较低的分散相体积分数下表现出高粘度高弹性的凝胶性质。乳液的流变学性质主要受颗粒浓度的影响,而与分散相体积分数无关,这与传统Pickering乳液有显著不同[3]。