一种提高水包油乳液稳定性的方法

摘要

本发明针对水包油乳液因粘度变化导致的不稳定问题，通过两种指定结构的助剂，及特殊的乳化工艺，使两种助剂发挥协同作用，达到乳液中水相与油相结合更为紧密的目的，提高乳液的共沸点，在高温及暴露在空气中时防止乳液水相成分变化，解决了乳液长期储存中由于乳液分层导致的粘度梯度变化，保证乳液粘度的纵向一致，进而提高乳液稳定性，特别是延长在高温环境下的储存周期。

主权项

一种提高水包油乳液稳定性的方法，其特征在于，所述水包油乳液由以下组分组成：A.烃类及其含氧衍生物烃类及其含氧衍生物包括固体烃类A‑I、液体烃类A‑II及其含氧衍生物A‑III，可以单独使用或混合使用，用量占乳液总质量的10‑45%；固体烃类A‑I，室温下为固体，包括天然蜡和改性石蜡，选自褐煤蜡、加洛巴蜡、蜂蜡、皂蜡、微晶蜡、橡胶防护蜡、氯化石油蜡、硝化石油蜡、磺化石油蜡、防锈蜡；液体烃类A‑II为原油中的250‑415℃的馏分进行氢化而得到的物质，室温下为液体，选自煤油、柴油、机油、白油、液蜡、烷基苯、凡士林、环烷油；含氧衍生物A‑III为高级脂肪族化合物，包括高级脂肪醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酯；高级脂肪醇为C8‑30的一元饱和脂肪醇，包括天然脂肪醇和合成脂肪醇，选自单一碳原子数的C8 醇、C10 醇、C12 醇、C14 醇、C16 醇、C18 醇、C20 醇、C22 醇、C24 醇、C26 醇、C28 醇和C30 醇；也可使用具有不同碳原子数的混合脂肪醇，如C8‑C10 醇、C8‑C14 醇、C8‑C18 醇、C12‑C14 醇、C12‑C18 醇、C14‑C16 醇、C16‑C18 醇；高级脂肪酸为C12‑22 的饱和或不饱和的一元羧酸，选自月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、珠光脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸；高级脂肪酸酯为一元醇脂肪酸酯和多元醇脂肪酸酯，选自硬脂酸十四醇酯、硬脂酸异十六醇酯、硬脂酸十八醇酯、十八烷酸十八烷基酯、硬脂酸二十烷醇酯、癸基十四醇鲸蜡硬脂酸酯、油酸十四醇酯、油酸油醇酯、辛基十二醇肉豆蔻酸酯、2‑辛基十二醇硬脂酸酯、棕榈酸十六酯、十二醇油酸酯；B.乳化剂乳化剂包括乳化剂B‑I及乳化剂B‑II；乳化剂B‑I为亲油类乳化剂，选自失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、乙二醇硬脂酸酯、乙二醇月桂酸酯、丙二醇油酸酯、丙二醇硬脂酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单月桂酸酯、二乙二醇单月桂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸异辛酯，用量为乳液总质量的的0.1~5%；乳化剂B‑II为亲水类乳化剂，选自聚氧乙烯(20)失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、硬脂酸聚氧乙烯(20)醚、油酸聚氧乙烯(20)醚、硬脂醇聚氧乙烯(20)醚、蓖麻油聚氧乙烯(20)醚、三乙醇胺油酸钠、聚乙二醇4000单油酸酯、聚乙二醇2000单月桂酸酯，用量为乳液总质量的0.1~5%；C.水水为去离子水，用量为乳液总质量的49~79%；D.缓冲液缓冲液为无机弱酸及其盐的混合物或无机弱碱及其盐的混合物，浓度为0.01~0.1 mol/L，选自磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液、邻苯二甲酸‑盐酸缓冲液、柠檬酸‑氢氧化钠‑盐酸缓冲液、柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲液、乙酸‑乙酸钠缓冲液、磷酸氢二钠‑磷酸二氢钠缓冲液、磷酸氢二钠‑磷酸二氢钾缓冲液、磷酸二氢钾‑氢氧化钠缓冲液、硼酸‑硼砂缓冲液、硼砂‑氢氧化钠缓冲液、碳酸钠‑碳酸氢钠缓冲液、氨－氯化铵缓冲液，用量为乳液总质量的0.1~5%；E.分散剂分散剂为烷基芳基磺酸盐，结构式如下：式中R为碳原子数6‑20的饱和烷基，包括直链烷基和支链烷基；下标p为聚合度，取值为0或1；烷基芳基磺酸盐选自己基苯磺酸钠、癸基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、辛基二苯醚二磺酸钠、癸基二苯醚二磺酸钠、十四烷基二苯醚二磺酸钠、十六烷基二苯醚二磺酸钠；所述分散剂用量为乳液总质量的0.1~5%；F.杀菌剂杀菌剂选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、聚季铵盐、二氯异氰尿酸钠（优氯净）、三氯异氰尿酸钠、异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮，用量为乳液总质量的 0.01~0.1%；G.增稠剂增稠剂包括天然增稠剂和合成增稠剂，选自汉生胶、瓜尔胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、甲基纤维素、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸类、聚丙烯酸盐类，优选聚丙烯酸类，用量为乳液总质量的0.1~5%；H.助剂I助剂I结构如下：其中Y为原子可提供4个空轨道的金属或非金属物质，选自C、Si、Ge、Sn；R¹、R²为氢或碳原子数为1‑3的烷基，二者可以相同也可以不同，且R¹与R²链末端可相连形成环状物，或者R¹为氧基时R²不存在，R²为氧基时R¹不存在；R³存在时与N‑R⁴基团相同，不存在时Y与N间形成双键；R⁴为氢或羟基；所述助剂I用量为乳液总质量的0.1~5%；I.助剂II助剂II结构如下：其中X为原子可提供4个空轨道的金属或非金属物质，选自C、Si、Ge、Sn；R⁵、R⁶、R⁷为饱和烷基或氢，为饱和烷基时任意碳上的一个氢原子可被羟基取代，末端碳可被甲氧基或乙氧基取代，三者总碳原子数为1‑12，R⁵、R⁶可以相同也可以不同，但三者不可同时相同，且R⁵与R⁶链末端可相连形成环状物；所述助剂II用量为乳液总质量的0.1~5%；所述的制备方法如下：（1）油相升温熔化：将烃类及其含氧衍生物、乳化剂B‑I加至烧杯中，缓慢升温至90‑120℃，待全部融化后，保温10‑20min，得到混合物M；（2）滴加助剂I：移除热源，将混合物M降温至60‑65℃，以0.01‑5mL/s的速度滴加助剂I，搅拌速度为50‑300r/min，维持20‑30min，再缓慢升温至90℃，升温时间为30‑60min，得到混合物N；（3）转相液配制：将去离子水及缓冲液混合作为前处理转相液X，保留1/3质量前处理转相液X作为X‑I待用，在剩余前处理转相液X中加入分散剂混合作为转相液Y待用，二者均加热至75‑100℃，搅拌速度为50‑300r/min，保温待用；（4）前处理：维持混合物N的搅拌速度50‑300r/min，以0.1‑5mL/s的速度缓慢滴加前处理转相液X‑I，得到混合物P；（5）乳化：将搅拌速度调整为350‑1500r/min继续搅拌混合物P，并以20‑50mL/s的速度快速加入转相液Y，以冷凝回流保温10‑50min，期间滴加乳化剂B‑II，得到混合物Q；（6）均质化加入助剂II：将混合物Q通过均质化设备，同时加入助剂II，循环1‑3次，得到混合物S；（7）后处理：将混合物S以50~300 r/min的转速搅拌10‑30min后加入杀菌剂、增稠剂，调节pH至5.0‑7.0，加入去离子水，降温，待冷却至室温后，即得到本发明所述的水包油乳液。