季銨鹽、碳量子點與鋰皂石協(xié)同穩(wěn)定的Pickering乳液的制備與應(yīng)用.pdf

1、近年來，Pickering乳液在各領(lǐng)域中都得到了廣泛關(guān)注。在造紙領(lǐng)域，利用鋰皂石穩(wěn)定ASA乳液不但提高乳液中ASA的含量，還可顯著提高乳液穩(wěn)定性以及漿內(nèi)施膠性能，避免泡沫的產(chǎn)生。然而，鋰皂石需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)母男圆拍転锳SA乳液提供適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。本文利用短鏈季銨鹽四甲基氯化銨、四乙基氯化銨和四丁基氯化銨改性鋰皂石，并對三種短鏈季銨鹽與鋰皂石及ASA之間的相互作用、改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液性質(zhì)及其施膠性能進行了系統(tǒng)研究。旨在提高ASA乳液穩(wěn)

2、定性的同時，進一步改善ASA乳液的施膠性能，減少 ASA乳液在放置過程中的水解。同時，本研究還就碳量子點的制備與表征及其與鋰皂石協(xié)同穩(wěn)定液體石蠟乳液進行了初步探討。
　　季銨鹽主要通過離子交換作用達到改性鋰皂石的目的。改性后可有效降低鋰皂石分散體系的表觀黏度和鋰皂石表面負電性，提高鋰皂石的疏水性，促進鋰皂石顆粒在油水界面上的吸附。其中，四甲基氯化銨可還提高鋰皂石分散體系的濁度，降低體系pH值；而四乙基氯化銨和四丁基氯化銨則對體系p

3、H值影響較小。四甲基氯化銨、四乙基氯化銨及四丁基氯化銨相對于鋰皂石用量分別為0.05、0.03、0.02 mmol/g時，達到對鋰皂石的最大改性，得到的ASA乳液液滴尺寸最小且分布均勻，乳液穩(wěn)定性及施膠性能好。三種季銨鹽改性鋰皂石后可顯著提高鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液的水解穩(wěn)定性和乳液放置穩(wěn)定性，乳液放置120min后所施膠紙張的施膠度僅降低8％左右，而未改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液所施膠紙張的施膠度降低了25%左右。適當(dāng)增大ASA體積分數(shù)，

4、可提高改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液穩(wěn)定性和施膠性能，四甲基氯化銨、四乙基氯化銨及四丁基氯化銨改性鋰皂石穩(wěn)定的ASA乳液分別在ASA體積分數(shù)為35%、35%及30%時獲得最好的乳液穩(wěn)定性和施膠效果。
　　以明膠為原料，利用水熱法成功制備出均勻分散在明膠基質(zhì)上的直徑5-10 nm的碳量子點。所得碳量子點表面帶有少量負電荷,在紫外燈照射下發(fā)出綠色熒光，最佳激發(fā)及發(fā)射波長分別為365nm和416nm。碳量子點與鋰皂石作用時可降低鋰皂石親水性

5、，引起鋰皂石的聚集，顯著提高鋰皂石分散體系的濁度。碳量子點自身具有一定的表面活性，可降低水表面張力和水與液體石蠟之間的界面張力，但卻不能降低鋰皂石水分散液的表面張力及鋰皂石水分散液與液體石蠟間的界面張力。碳量子點自身不能起到穩(wěn)定液體石蠟乳液的作用，但與鋰皂石一起協(xié)同作用可得到穩(wěn)定的石蠟乳液并在碳量子點相對鋰皂石的加入量低于45wt%，促進W/O/W多重乳液的形成。隨碳量子點用量進一步增加，乳液滴尺寸逐漸降低，并形成O/W型簡單乳液。當(dāng)碳