反相Janus乳液的制备及稳定性研究

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反相Janus乳液即(W1+W2)/O型乳液,其内相液滴具有两室结构,两室中物质的组成互不相同,两室的形状具备不对称性,从而使得Janus液滴的拓扑结构具有各向异性。此外该乳液内相液滴由彼此独立、相界分明的微相区组成,可以选择性增溶不同的功能性分子,在化妆品、生物医药、食品等领域具有潜在的应用前景。本论文以双水相作为内相,以一步混合法成功制备了反相各向异性乳液。并通过改变反相乳液体系的组成实现乳液液滴拓扑结构的调控。此外,反相乳液粒径较小、稳定性差,对外部的条件刺激更加敏感。这是因为反相乳液的内水相具有高度流动性,使得体系具有相对较低的絮凝能量垒,使这类乳液对沉降力的差异更敏感,大液滴尺寸的乳液会产生更大的沉降力,导致乳液絮凝、分层。因此本论文在反相Janus乳液制备及拓扑结构调控的基础上,还探讨了其稳定及去稳机理,以便拓展反相Janus乳液在相关领域的应用。首先,在25 ℃时,绘制了 FC-4430/C2H5OH/10%Na2CO3(aq)体系的部分相图。在相图的双液相(I+1)区域中,选取双水相作为分散相,植物油(VO)作为连续相混合振荡,采取一步混合法制备FC-4430/C2H5OH/10%Na2CO3(aq)/VO体系的反相Janus乳液。以偏光显微镜表征反相Janus乳液液滴的拓扑结构随C2H5OH/FC-4430的比例的变化。通过改变表面活性剂FC-4430的浓度及组分配比实现了对反相Janus乳液液滴拓扑结构的可控调节。其次,选用生物相容性较好的无机盐(Na2C03)的水溶液和价廉易得的小分子醇(C2H5OH)构建双水相,并向其中加入非离子表面活性剂Tween 80,一步混合后得到双水相,将双水相与溶有表面活性剂Span80的植物油(VO)混合,形成(Span80+Tween 80)/C2H5OH/10%Na2CO3(aq/VO体系的反相Janus乳液。通过对表面活性剂浓度、油水比的改变实现了对反相Janus乳液拓扑结构的调控。最后,在上述内容的基础上,探讨反相Janus乳液的稳定性及去稳机理。通过调节表面活性剂的浓度及水油比,研究其对反相Janus乳液稳定性的影响。结果表明,在反相Janus乳液去稳过程中,通过显微镜观察,乳液中大粒径液滴越来越大,液滴聚结现象严重,同时,小粒径液滴越来越小,说明体系中存在奥氏熟化现象。结合Turbiscan实验,随着时间的增长,乳液含量逐渐减小,液滴粒径逐渐增大,透射光和背散射光强度都发生明显变化,表明破乳过程中絮凝或聚结现象明显。与此同时,絮凝和聚结成的大液滴发生沉降,导致乳液表观分层。需要说明的是,在整个去稳过程中,Janus结构一直存在。
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