高濃度ピッカリングエマルションの構造特性に対する製剤パラメータおよびプロセスの影響

科学分野:

• コロイドおよび表面科学
• 材料科学
• レオロジー

背景:

• 部分的に疎水性のシリカ粒子は、高濃度水中油型エマルションを安定化させる。
• 粒子再分配と組織化の理解は、エマルションレオロジーにとって重要である。

研究 の 目的:

• 製剤パラメータと乳化プロセスが粒子組織とレオロジー挙動に与える影響を調査する。
• 液滴サイズ、顕微鏡、質量収支、およびレオロジーを使用して高濃度エマルションを特徴付ける。
• エマルション挙動を説明するために、修正レオロジーモデル（Quemadaモデル）を検討する。

主な方法:

• 様々な油分画（0.1-0.65）およびシリカ含有量（1-4重量%）を用いたエマルションの製剤化。
• ソニケーターおよびローター-ステーターデバイスを用いた乳化。
• 液滴サイズ分布、共焦点顕微鏡、質量収支、およびレオロジー測定による特性評価。
• 2パラメータ修正Quemadaモデルを用いた解析。

主要な成果:

• 粒子再分配と組織化は、乳化プロセスとシリカ濃度に敏感である。
• レオロジー挙動、特に分散相画分に対する粘度依存性は、修正モデルによってよく説明される。
• モデルの適合パラメータ（ηsおよびφc）は、粒子再分配を反映し、レオロジーシグネチャを提供する。

結論:

• 乳化方法とシリカ含有量は、エマルション内の粒子分布を決定する。
• 修正Quemadaモデルから導出されたレオロジーシグネチャは、粒子再分配を効果的に特徴付ける。
• このアプローチは、高濃度エマルションにおける構造と特性の関係についての洞察を提供する。