一種小粒徑油包水納米乳液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種小粒徑油包水納米乳液及其制備方法，其特征在于：重量分?jǐn)?shù)為30%-55%的烷烴作為油相，重量分?jǐn)?shù)為30%-45%的乳化劑，乳化劑為非離子表面活性劑與助表面活性劑混合物，其余部分為水，在5-40℃下，通過(guò)磁力攪拌器，在100-500rpm的攪拌速度將烷烴和乳化劑混合均勻，再向體系中滴加水，同時(shí)保持100-500rpm攪拌速度攪拌5-60min，即可得到外觀透明，液滴平均直徑小于20納米的油包水納米乳液。本發(fā)明制備納米乳液的方法操作簡(jiǎn)單，所制的納米乳液具有粒徑小、分布窄等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種小粒徑油包水納米乳液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種小粒徑油包水納米乳液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]納米乳液可定義為一種乳液類型，其中分散\不連續(xù)相的平均液滴尺寸小于lOOOnm，連續(xù)相和分散\不連續(xù)相的組分必須足夠不相混溶，使得能形成各自的相，這些乳液包括非極性相(通常稱為油相)、極性相(通常含水且稱之為水性相或水相)、表面活性劑和助表面活性劑，根據(jù)制備方法，可能有窄的液滴尺寸分布。
[0003]通常存在著兩種制備納米乳液的方法。第一種最常見(jiàn)的方法是在高壓下使用高壓均質(zhì)器進(jìn)行制備，先是粗乳液的制備，通常按照工藝配比將油、水、表面活性劑及其他穩(wěn)定劑成分混合，利用攪拌器得到一定粒度分布的常規(guī)乳液，然后利用動(dòng)態(tài)超高壓微射流均質(zhì)機(jī)或超聲波與高壓均質(zhì)機(jī)聯(lián)用對(duì)粗乳液進(jìn)行特定條件下的均質(zhì)處理得到納米乳液，該法只適合小批量制備，且設(shè)備昂貴；第二種方法是相轉(zhuǎn)變法，即在恒定組成的條件下，調(diào)節(jié)溫度到目標(biāo)乳化體系，然后快速冷卻，即可制得納米乳液，該法最大的不足就是制備過(guò)程中的升降溫使得該方法的能耗較高。
[0004]納米乳液與普通乳液有相似之處，但也有根本的區(qū)別:(1)普通乳液的形成一般需要外界提供能量，如需攪拌、超聲波振蕩等處理才能形成，而納米乳液則自動(dòng)形成，無(wú)需外界提供能量；(2)普通乳液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，存放過(guò)程中會(huì)發(fā)生聚結(jié)而最終分離成油、水相，而納米乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，不會(huì)發(fā)生聚結(jié)，即使在超離心作用下出現(xiàn)暫時(shí)分層，一旦取消離心力場(chǎng)，分層現(xiàn)象立即消失，又自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的穩(wěn)定體系。
[0005]納米乳液與普通乳液相比液滴粒徑小、分散均勻，有一定的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性，其集中應(yīng)用在一些高附加值領(lǐng)域，如醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域。近年來(lái)隨著研究的進(jìn)一步深入，納米乳液在石油開(kāi)采，特別是針對(duì)地層孔道細(xì)小的低滲透油藏的開(kāi)發(fā)方面，展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。目前，固體納米聚硅粉體在油田降壓注水方面已經(jīng)有著成功的應(yīng)用，但低滲透油藏地層孔道細(xì)小的特點(diǎn)要求所用納米聚硅粉體粒徑小且均勻，因?yàn)榇罅降念w粒容易堵塞低滲透油藏地層孔道，造成注水困難。目前還沒(méi)有納米乳液用于油田注水方面的報(bào)道，但納米乳液具有的粒徑小、分散均勻的特性使得其在注水方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，一方面小且分布均勻的粒徑可以避免堵塞低滲透油藏地層孔道的現(xiàn)象發(fā)生，另一方面納米乳液的納米特性還可以降低體系在地層孔道中流動(dòng)阻力，防止粘土的水化膨脹，有利于油田注水的正常進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種小粒徑油包水納米乳液及其制備方法。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:提供一種小粒徑油包水納米乳液，該納米乳液包含以下幾種組分，重量分?jǐn)?shù)為30%-55%的烷烴作為油相，重量分?jǐn)?shù)為30%-45%的乳化劑，乳化劑為非離子表面活性劑與助表面活性劑的混合物，其余部分為水。[0008]所述制備方法是:在5-40°C下，首先將油相和乳化劑通過(guò)磁力攪拌器，以100-500rpm的攪拌速度攪拌均勻，再向體系中滴加水，同時(shí)保持100_500rpm的攪拌速度攪拌5-60min,即可得到外觀透明,水滴直徑小于20nm的油包水納米乳液。
[0009]所述烷烴是正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴的混合物或直鏈烷烴，所述乳化劑是由作為主表面活性劑的非離子表面活性劑聚氧乙烯醚脂肪醇和作為助表面活性劑的低碳醇混合而成，其中聚氧乙烯醚脂肪醇與低碳醇的重量比為12:1至1:1;
所述直鏈烷烴為己烷、庚烷、辛烷、癸烷、正十二烷、正十四烷正十六烷，所述正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴混合物是液體石蠟或白油。
[0010]所述作為主表面活性劑的非離子表面活性劑聚氧乙烯醚脂肪醇的結(jié)構(gòu)為R-(O-C-C)x-OH,其中R為碳數(shù)為12-15的直鏈烷基，x為2_11 ;所述作為助表面活性劑的低碳醇為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2，2-二甲基-1-丙醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、4-甲基-2-戊醇、正庚醇、正辛醇及其混合物。
[0011]本發(fā)明制備的油包水納米乳液，其制備方法簡(jiǎn)單，所制的納米乳液具有粒徑小、粒徑分布窄等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
稱取4.0Og聚氧乙烯醚脂肪醇M0A-3和3.0Og正丁醇于燒杯中，再加入10.0Og白油，控制體系溫度保持在25°C，在磁力攪拌器上以200rpm攪拌15 min得到澄清溶液，此時(shí)滴加
2.0g水,保持磁力攪拌器攪拌速度200rpm,水滴加完全后,在200rpm的攪拌速度繼續(xù)攪拌40min,即可得到外觀澄清透明的納米乳液。采用美國(guó)布魯克海文儀器公司的ZetaPlus測(cè)定納米乳液的液滴粒徑，所制得的納米乳液平均粒徑及粒徑分布如表I所示。
[0013]
表I聚氧乙烯醚脂肪醇/正丁醇/白油/水納米乳液體系粒徑分布
【權(quán)利要求】
1.一種小粒徑油包水納米乳液，其特征在于:按重量百分比該納米乳液含有下列組分:
烷烴 30%-55%
乳化劑30%-45%
水10%-25%。
2.如權(quán)利要求1所述的油包水納米乳液，其特征在于:所述烷烴是正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴的混合物或直鏈烷烴。
3.如權(quán)利要求2所述的油包水納米乳液，其特征在于:所述直鏈烷烴為己烷、庚烷、辛烷、癸烷、正十二烷、正十四烷或正十六烷，所述正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴混合物是液體石蠟或白油。
4.如權(quán)利要求1所述的油包水納米乳液，其特征在于:所述乳化劑是由作為主表面活性劑的非離子表面活性劑聚氧乙烯醚脂肪醇和作為助表面活性劑的低碳醇混合而成，其中聚氧乙烯醚脂肪醇與低碳醇的重量比為12:1至1:1。
5.如權(quán)利要求1所述的油包水納米乳液，其特征在于:所述作為主表面活性劑的非離子表面活性劑聚氧乙烯醚脂肪醇的結(jié)構(gòu)為R-(O-C-C)x-OH,其中R為碳數(shù)為12-15的直鏈烷基，X為2-11 ;所述作為助表面活性劑的低碳醇為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基_2_ 丁醇、3-甲基-1-丁醇、2，2_ 二甲基-1-丙醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、4-甲基_2_戊醇、正庚醇、正辛醇或其混合物。
6.一種小粒徑油包水納米乳液的制備方法，其特征是在5-40°C下，通過(guò)磁力攪拌器，在100-500rpm的攪拌速度將烷烴和乳化劑混合均勻，再向體系中滴加水，同時(shí)保持?jǐn)嚢杷俣葹?00-500rpm的速度下攪拌均勻5_60min，即可得到外觀透明，水滴平均直徑小于20nm的油包水納米乳液。
【文檔編號(hào)】C09K8/58GK103506021SQ201210221474
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月30日
【發(fā)明者】王康, 袁俊秀, 徐冬梅, 朱魁, 楊智中 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院