专利名称：一种基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂的制作方法
技术领域：
本发明属于精细化学品技术领域，具体涉及一种基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂。
背景技术：
泡沫是一种气体在液体中的分散体系，具有广泛的用途，如浮选分离、多孔材料制备、清洁剂、灭火剂、驱油剂、新型药物制剂等。借助超细固体微粒稳定的泡沫更是制备轻质固体材料的重要载体 L/ Mater. Chem. 2007，17, 3282-3289; Adv. Eng. Mater. 2006，8，781-794.]。稳定的泡沫要求分隔气泡的液膜坚韧稳定，常借助表面活性剂自发吸附形液膜来实现。近来，单纯依靠超细固体微粒稳定的泡沫获得很大发展，其泡沫稳定性大大高
于单纯表面活性剂液膜。超细固体微粒富集到气/液界面需要微粒的两亲性，通过表面活性剂自发吸附改性微粒表面是方便有效的方法，通常采用传统的单头基单烷烃尾链表面活性剂。Gemini表面活性剂通过联接链(spacer)将两个单头基单烧烃尾链表面活性剂的头基化学键合在一起而构成，当联接链远短于两个自由头基的静电平衡距离时，Gemini表面活性剂具有大大高于传统表面活性剂的自组织活性，尤其适合在两相界面上吸附。我们最近研究表明具有这样结构的Gemini表面活性剂本身就是优良的稳泡剂\_Colloid Polym.Sci. 2011，289 (9)，1025-1034; Colloids Surfaces A, 2011，384，164-171;物理化学学报，2012，28(5)，1213-1217·]。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂，充分发挥了 Gemini表面活性剂分子结构优势上的在固/液和气/液界面上的优良吸附性能，合理地利用了超细固体微粒能很好附着在液膜的特点，因此大大延长了稳定泡沫的时间。该泡沫稳定剂可广泛用于需要高稳定泡沫的各种工农业场合以及用作制备多孔轻质材料的模板。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂由季铵Gemini表面活性剂与超细固体微粒构成。所述季铵Gemini表面活性剂以聚亚甲基为联接链，其碳原子数为2_6个，或修饰有1-3个羟基，或含有芳香环；其烷烃尾链碳原子数为10-16个。所述季铵Gemini表面活性剂的浓度为O. 001-10 mmol/L。所述的超细固体微粒为二氧化硅、碳酸钙、膨润土、硅藻土、锂藻土、高岭土、海泡石、锂皂石、蛭石、伊利石、水铝英石中的一种。所述的超细固体微粒的质量百分比为O. 01-10%。本发明的有益效果本发明充分发挥了 Gemini表面活性剂分子结构优势上的在固/液和气/液界面上的优良吸附性能，合理地利用了超细固体微粒能很好附着在液膜的特点，因此大大延长了稳定泡沫的时间。该泡沫稳定剂可广泛用于需要高稳定泡沫的各种工农业场合以及用作制备多孔轻质材料的模板。
图I为测定泡沫稳定性的装置图。其中I是多孔玻璃砂芯，2是恒温水浴，3是转子流量计，4是缓冲减压器，5是空气泵。
具体实施例方式以下为本发明的具体实施案例，进一步描述本发明，但是本发明不仅限于此。实施例I (最佳实施例)
以图I的装置测定含Gemini表面活性剂与超细微粒的稳泡剂配方的稳泡效果，具体实
施过程为在底部带有玻璃砂芯的起泡管(管内径25 mm, 140 mm高度)中加入5 mL待测液体，待温度恒定后，气体以固定流速68 mLXmirT1经毛细管通入起泡管底部，泡沫体积达到20 mL后停止鼓泡，测定生成的泡沫衰减至一半所需的时间 1/2，并以此作为泡沫的稳定性参数。稳泡剂配方为0.5 mmol XL—1的Gemini表面活性剂乙烷基-a-#-双十四烷基二甲基溴化铵和O. 5 wt%的二氧化硅时，泡沫半衰期i1/2=3537 min。实施例2
稳泡剂配方为O. 06 mmol XL—1的Gemini表面活性剂乙烷基双十四烷基二甲基溴化铵和O. 03 wt%的二氧化硅时，泡沫半衰期i1/2=2522 min。实施例3
稳泡剂配方为O. 5 mmol XL—1的Gemini表面活性剂丁烧基双十六烧基二甲基溴化铵和O. 5 wt%的膨润土、娃藻土、锂藻土、蒙脱土和高岭土中的一种时,泡沫半衰期 1/2约为 2500 min。实施例4
稳泡剂配方为O. 03 mmol XL—1的Gemini表面活性剂2-羟基-丙烷基-a_w-双十四烷基二甲基溴化铵和O. 03 wt%的二氧化硅时，泡沫半衰期i1/2=2015 min。实施例5
稳泡剂配方为O. I mmol XL—1的Gemini表面活性剂对苯二甲基双十二烧基二甲基溴化铵和0. I wt%的海泡石、锂皂石、蛭石、伊利石和水铝英石中的一种时，泡沫半衰期约为1500 min。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂,其特征在于所述泡沫稳定剂由季铵Gemini表面活性剂与超细固体微粒构成。
2.根据权利要求I所述的基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂，其特征在于所述季铵Gemini表面活性剂以聚亚甲基为联接链，其碳原子数为2_6个，或修饰有1_3个羟基，或含有芳香环；其烷烃尾链碳原子数为10-16个。
3.根据权利要求I所述的基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂，其特征在于所述季铵Gemini表面活性剂的浓度为0. 001-10 mmol/L。
4.根据权利要求I所述的基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂，其特征在于所述的超细固体微粒为二氧化硅、碳酸钙、膨润土、硅藻土、锂藻土、高岭土、海泡石、锂皂石、蛭石、伊利石、水铝英石中的一种。
5.根据权利要求I所述的基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂，其特征在于所述的超细固体微粒的质量百分比为0.01-10%。
全文摘要
本发明公开了一种基于Gemini表面活性剂与超细微粒的泡沫稳定剂，所述泡沫稳定剂由季铵Gemini表面活性剂与超细固体微粒构成。本发明充分发挥了Gemini表面活性剂分子结构优势上的在固/液和气/液界面上的优良吸附性能，合理地利用了超细固体微粒能很好附着在液膜的特点，因此大大延长了稳定泡沫的时间。该泡沫稳定剂可广泛用于需要高稳定泡沫的各种工农业场合以及用作制备多孔轻质材料的模板。
文档编号B01F17/18GK102784585SQ201210276539
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者李镇祥, 赵剑曦, 陈宇 申请人:福州大学