氢氧化镁铝及其复配体系对松香的乳化作用

摘要

本论文以带有正电荷的胶体氢氧化镁铝作为微粒乳化剂，研究其单独使用，以及分别与改性膨润土、阳离子聚丙烯酰胺和乙基纤维素联合使用时，对苯溶松香-水两相体系的乳化情况，并通过扫描电镜、接触角测定、能谱和χ射线光电子能谱等分析手段分析了乳液的颗粒形态、乳液膜结构、乳液膜抗水性能及乳化剂在乳液界面上的聚集情况等。 氢氧化镁铝能将苯溶松香-水乳化成均匀的W/O型乳状液，并在油水比例小于1:2时，粘度达最大值并发生转相。所形成乳液分层后，仅析出粗乳液，其量随油相增加而增多。改性膨润土对苯溶松香的乳化与稳定作用很弱，乳液分层后主要形成粗乳液和水两相，粗乳液转相点约在油水比例1:1处，小于此值为O/W型，大于等于此值为W/O型。但改性膨润土可显著改善氢氧化镁铝对苯溶松香乳液的稳定作用，且不影响乳液类型。氢氧化镁铝虽然也可改善改性膨润土对苯溶松香的乳化与稳定作用，但只有当其加入量占有较大比例，才会形成均一乳液。 高分子量低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺对苯溶松香-水具有一定的乳化与稳定作用，并形成O/W型乳状液。但在较低加入量下并不能提高氢氧化镁铝对苯溶松香的乳化与稳定作用，也不能改变乳液类型，还促使水相的析出。随着阳离子聚丙烯酰胺的加入量的提高，乳液稳定性提高，液滴变大，粗乳液的量减少。然而，如果以较高量的阳离子聚丙烯酰胺与氢氧化镁铝联合使用，少量的氢氧化镁铝有利于改善体系稳定性，但随着氢氧化镁铝加入量的提高，体系的稳定性降低，液滴直径变大，虽然析出的水相减少，但同时析出粗乳液。 乙基纤维素可将苯溶松香-水乳化为W/O型乳液，但乳液的稳定性较差，易析出粗乳液。与氢氧化镁铝联合使用，可显著提高苯溶松香-水乳液稳定性，并形成稳定的W/O型乳液。乳化过程中，剪切作用越大，所形成的乳液粘度越低，乳液越稳定；适当提高乳化温度，有利于降低乳化后乳液的粘度。稳定的乳液中加入盐类，引起乳液失稳，同时析出水相和粗乳液。氢氧化镁铝与乙基纤维素，很可能直接聚集于界面上。其中氢氧化镁铝有助于提高对苯溶松香的乳化作用，使粒径更小；而乙基纤维素更有利于提高乳液的稳定性，增加乳液的粘度。 W/O型的苯溶松香乳液经涂膜风干后，水滴蒸发形成带有大量微孔的松香膜，松香膜中微孔的密度的越大，膜的抗水性越好；但乳液经乙醇稀释后，乳液由W/O型变为O/W型，风干成膜后，形成大量松香微球，使松香膜的抗水性降低。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2松香

1.2.1松香的基本性质与结构

1.2.2松香的分散技术

1.3氢氧化镁铝

1.3.1氢氧化镁铝的基本性质

1.3.2氢氧化镁铝的合成

1.4膨润土

1.4.1膨润土矿物学特征

1.4.2膨润土基本特性

1.4.3膨润土改性方法

1.5 乙基纤维素

1.5.1乙基纤维素结构式

1.5.2物理性质

1.5.3重要特征

1.5.4用途

1.5.5溶解方法

1.6微粒乳化技术

1.6.1 Pickering乳状液简介

1.6.2两种类型的固体粒子在Pickering乳状液界面上吸附

1.6.3微粒乳化技术的优点

1.6.4关于微粒乳化技术的基本理论

1.6.5微粒乳化的应用

1.6.6微粒乳化技术在造纸工业中的应用前景

1.7研究的内容、目的及意义

1.7.1研究的内容

1.7.2研究的目的及意义

第2章改性膨润土/氢氧化镁铝复配体系对松香的乳化

2.1实验原料与方法

2.1.1实验原料

2.1.2氢氧化镁铝的合成

2.1.3膨润土的改性

2.1.4苯溶松香乳液的制备

2.1.5苯溶松香乳液的表征

2.2结果与讨论

2.2.1氢氧化镁铝对苯溶松香体系的乳化与稳定效果

2.2.2改性膨润土对苯溶松香体系的乳化与稳定作用

2.2.3改性膨润土/氢氧化镁铝复配对苯溶松香的乳化

2.2.4氢氧化镁铝/改性膨润土对苯溶松香/水的乳化

2.2.5苯溶松香乳液的显微分析

2.3结论

第3章阳离子聚丙烯酰胺/氢氧化镁铝复配体系对松香的乳化

3.1实验原料与方法

3.1.1实验原料

3.1.2氢氧化镁铝的合成

3.1.3苯溶松香乳液的制备

3.1.4苯溶松香乳液的表征

3.2结果与讨论

3.2.1阳离子聚丙烯酰胺对不同油水比例的苯溶松香的乳化

3.2.2氢氧化镁铝与阳离子聚丙烯酰胺复配对苯溶松香体系的乳化

3.2.3固定氢氧化镁铝用量时CPAM量对苯溶松香乳化效果的影响

3.2.4固定CPAM量时氢氧化镁铝用量对苯溶松香乳化效果的影响

3.2.5乳液的显微镜分析

3.3结论

第4章乙基纤维素/氢氧化镁铝复配体系对松香的乳化

4.1实验原料与方法

4.1.1实验原料

4.1.2苯溶松香乳液的制备(有机溶剂法)

4.1.3苯溶松香乳液的表征

4.2结果与讨论

4.2.1乙基纤维素对苯溶松香体系的乳化与稳定效果

4.2.2氢氧化镁铝/乙基纤维素对苯溶松香乳液的稳定效果

4.2.3氢氧化镁铝用量对氢氧化镁铝/乙基纤维素协同乳化作用的影响

4.2.4乙基纤维素用量对氢氧化镁铝/乙基纤维素协同乳化作用的影响

4.2.5乳液风干后的接触角分析

4.2.6 SEM分析

4.2.7能谱检测与分析

4.2.8松香乳液的粒度

4.2.9松香乳液膜的X射线光电子能谱(XPS)分析

4.2.10影响氢氧化镁铝/乙基纤维素乳化与稳定作用的因素

4.3结论

第5章总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文