一种基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂及其制备方法和应用，属于新材料和乳化剂制备技术领域；所述粘附性乳化剂为核

【技术实现步骤摘要】
一种基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于新材料和乳化剂制备
，具体涉及一种基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]除草剂的施用是防治农田草害最高效的方法，也是绝大多数经济作物产量提高的重要保障
。
然而在除草剂施用过程中，因药液雾滴无法在靶标植物表面有效浸润沉积和粘附，绝大多数药液会通过弹跳滚落
、
蒸发飘逸和聚并流失等方式损失，导致杂草灭杀效率低，并造成大气
、
水体和土壤等环境污染，农产品
、
非靶标有益生物及人体药物残留等生物多样性危害及农药资源的浪费
。
为实现除草剂的减施增效，防止有效成分因风雨侵蚀而流失，有必要对除草剂的剂型进行设计和优化，增强除草剂在杂草叶面的粘附性和抗风雨侵蚀能力
。
[0003]纳米乳除草剂是一种由除草剂活性组分
、
溶剂油
、
水
、
乳化剂及少量其他助剂
(
抗冻剂
、
乳化助剂
、
增稠剂和消泡剂等
)
组成的
、
粒径在
20
‑
1000nm
范围内的胶体体系
。
与传统乳油和可湿性粉剂相比，纳米乳除草剂具有界面张力和活性剂使用量低
、
动力学稳定性高
、
叶面铺展性好/>、
粘附性高
、
渗透率和吸收度高
、
除草剂流失和降解度低
、
生物危害性低
、
环境残留和污染性小等一系列优点，在农业领域的应用具有广泛潜力，是农作物有害生物绿色防控的有效措施，也是实现农业增产增收和绿色低碳经济转型的重要支撑
。
但是纳米乳除草剂的开发中存在许多技术难题，特别是开发具有高粘附性和抗风雨侵蚀能力
、
质量稳定
、
基于生物原料的智能绿色纳米乳除草剂配方，成为当前推广纳米乳除草剂产业化的关键瓶颈
。
[0004]近年来，研究人员围绕纳米乳除草剂制备开展了大量研究工作
。
根据其各相组成
、
除草剂特性及应用范围，主要分为控制脂溶性农药释放的水包油
(O/W)
型
、
控制水溶性农药释放的油包水
(W/O)
型和介于两者中间态的双连续型纳米乳
。
其中油包水
(W/O)
型和双连续型纳米乳通常消耗很多毒性大的有机溶剂，且绝大部分除草剂分子为脂溶性有机化合物
。
因此开发水基化
、
组分无害化
、
高粘附性的环保型水包油
(O/W)
纳米乳配方成为除草剂剂型的主流发展趋势
。
但目前的研究仍存在以下问题：
1)
现有纳米乳液大都采用表面活性剂为乳化剂制备，但表面活性剂的合成和施用都易造成环境污染，因此亟待开发一种基于生物原料
、
绿色可降解的高效乳化剂以稳定纳米乳液；
2)
为提高物质在界面的粘附特性，通用的策略是采用多巴胺或单宁酸对物质进行表面改性，但多巴胺和单宁酸这两种物质都是亲水材料，不具备界面活性
(
两亲性
)、
无法吸附于油水界面，因此亟需开发一种具有优异的界面活性且在物质表界面存在普遍粘附性的高效乳化剂
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性
乳化剂及其制备方法和应用；所述粘附性乳化剂为核
‑
壳结构复合材料，核体为任意结构纳米材料，壳体为蛋白质淀粉样聚集体形成的纳米薄膜；在所述粘附性乳化剂中，核体纳米材料为蛋白质淀粉样聚集体提供了载体，防止了蛋白质淀粉样聚集体因自聚而沉淀，蛋白质淀粉样聚集体在核体纳米材料表面的粘附显著提高了复合材料的界面活性，使该核壳结构的新型乳化剂能够牢固地吸附于油水界面以增强乳液的稳定性；所述粘附性乳化剂在纳米乳液和纳米乳除草剂的制备方面展示出巨大的潜力，制备得到的纳米乳除草剂具有优异的粘附性，可牢固地粘附在杂草叶面
、
抵抗风雨侵蚀，起到减施增效的目的
。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术手段
。
[0007]本专利技术首先提供了一种基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂，所述粘附性乳化剂为核壳结构复合材料，其中核体为任意结构的纳米材料，壳体为蛋白质淀粉样聚集体形成的纳米薄膜；所述纳米薄膜厚度为1～
50nm
，其由粒径为1～
10nm
的蛋白质淀粉样聚集体形成
。
[0008]本专利技术还提供了上述基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂的制备方法，具体包括如下步骤：
[0009](1)
将纳米材料分散液在搅拌条件下逐滴加入到蛋白质水溶液中，搅拌混合均匀得混合液；
[0010](2)
将三
(2
‑
羧乙基
)
膦盐酸盐水溶液在搅拌条件下逐滴加入到混合液中反应，反应结束后得到所述基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂
。
[0011]优选地，步骤
(1)
中，所述纳米材料包括纤维素纳米纤维
、
纤维素纳米晶
、
硅酸镁锂纳米片或纳米二氧化硅颗粒中的任一种
。
[0012]优选地，所述纤维素纳米纤维的直径4～
10nm、
长度1～5μ
m
，其在混合液中的终浓度为
0.1
～
6mg/mL
；
[0013]所述纤维素纳米晶的直径4～
10nm、
长度
100
～
500nm
，其在混合液中的终浓度为1～
30mg/mL
；
[0014]所述硅酸镁锂纳米片的厚度1～
3nm、
横向尺寸
25
～
50nm
，其在混合液中的终浓度为1～
30mg/mL
；
[0015]所述纳米二氧化硅颗粒的粒径
20
～
50nm
，其在混合液中的终浓度为1～
30mg/mL。
[0016]优选地，步骤
(1)
中，所述蛋白质包括溶菌酶
、
牛血清白蛋白
、
胰岛素
、
α
‑
乳白蛋白中的一种或多种；所述蛋白质水溶液的在混合液中的终浓度为1‑
30mg/mL。
[0017]优选地，步骤
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂的制备方法，其特征在于，包括：
(1)
将纳米材料分散液在搅拌条件下逐滴加入到蛋白质水溶液中，搅拌混合均匀得混合液；
(2)
将三
(2
‑
羧乙基
)
膦盐酸盐水溶液在搅拌条件下逐滴加入到混合液中反应，反应结束后得到所述基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂
。2.
根据权利要求1所述的基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
中，所述纳米材料包括纤维素纳米纤维
、
纤维素纳米晶
、
硅酸镁锂纳米片或纳米二氧化硅颗粒中的任一种；所述蛋白质包括溶菌酶
、
牛血清白蛋白
、
胰岛素
、
α
‑
乳白蛋白中的一种或多种
。3.
根据权利要求2所述的基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂的制备方法，其特征在于，所述纤维素纳米纤维的直径4～
10nm、
长度1～5μ
m
，其在混合液中的终浓度为
0.1
～
6mg/mL
；所述纤维素纳米晶的直径4～
10nm、
长度
100
～
500nm
，其在混合液中的终浓度为1～
30mg/mL
；所述硅酸镁锂纳米片的厚度1～
3nm、
横向尺寸
25
～
50nm
，其在混合液中的终浓度为1～
30mg/mL
；所述纳米二氧化硅颗粒的粒径
20
～
50nm
，其在混合液中的终浓度为1～
30mg/mL
；所述蛋白质水溶液的在混合液中的终浓度为1‑
30mg/mL。4.
根据权利要求1所述的基于蛋白质淀粉样聚集体的粘附性乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤
(2)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于凯，陈鎏豪，张伟丰，曹王烨，熊环宇，王军锋，潘建明，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：