九游会网址:皮克林乳液及其制备方法与应用

来源：九游会网址    发布时间：2026-06-13 06:10:01

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  1、混凝土容易因材料性质、施工工艺、荷载作用和外部环境等多种因素而产生不同程度的裂缝，导致整体强度和稳定能力减弱，还可能会引起氯离子、硫酸根离子等有害于人体健康的物质渗透进混凝土内部，加速混凝土的劣化和钢筋锈蚀，因此对混凝土裂缝做修复、提高其耐久性尤为重要。

  2、为此，人们提出管道自修复混凝土，通过模仿生物体内血管网络的分布和物质传输形式在混凝土内部埋入管道，混凝土开裂时裂缝延伸至内部管道，在毛细管力、重力、表面张力和负压力的作用下，修复剂释放到裂缝中做修复，还能够通过管道从外界泵送修复物质，实现多次自修复。例如在混凝土浇筑前预埋入玻璃等脆性材料，例如通过3d打印技术在水泥浇筑后固化前进行3d打印原位构筑出管道模板，水泥水化完成后形成疏水管道。

  3、其中，后一种方式往往需要皮克林乳液作为3d打印墨水，皮克林乳液是一种由吸附在水相和油相接触面上的固体颗粒稳定的乳液，固体颗粒可以阻止液滴聚结，使乳液保持稳定。但由于固体颗粒的表面润湿性，这些皮克林乳液往往需要经过复杂的化学改性或者使用表面活性剂才能保持稳定，价格昂贵且耗时，可能还会导致危害人体健康和环境。而且现有这些皮克林乳液的流变特性(剪切稀化特性、存储模量与损耗模量以及屈服应力等性能)、自支撑强度、乳液稳定性等性能仍然不够理想，不足以满足管道自修复混凝土的需求。

  1、本申请的目的是提供皮克林乳液及其制备方法，旨在解决现存技术中用于自修复混凝土的皮克林乳液有必要进行化学改性或者使用表面活性剂才能保持稳定的技术问题。

  3、第一方面，本申请提供一种皮克林乳液，为水包油乳液，其水相包括水和胶体颗粒、水溶性纤维素醚，且胶体颗粒、水溶性纤维素醚分散在水中；其油相包括脂肪酸酯；

  4、至少部分胶体颗粒、水溶性纤维素醚分布在油相的液滴表面，其中，胶体颗粒与水溶性纤维素醚之间形成氢键和/或均带有负电荷。

  5、本申请为水相中含有胶体颗粒的水包油乳液，水相为连续相，水相为分散相，构成了皮克林乳液。而且，水相中的胶体颗粒与水溶性纤维素醚之间形成氢键和/或均带有负电荷，使得胶体颗粒在水相中均匀分散，同时，至少部分胶体颗粒、水溶性纤维素醚分布在油相的液滴表面，两者协同起到乳化剂的作用，使得油相的液滴均匀稳定地分散在水相中而不会接触聚结。因此，本申请皮克林乳液无需表面活性剂或有机改性剂，依然拥有非常良好的储存稳定性和聚结稳定性，还具有生物相容性和环境友好性。

  8、本申请制备方法将上述油相的原料和水相的溶液进行乳化处理，水相中的胶体颗粒、水溶性纤维素醚协同起到乳化剂的作用，油相将形成液滴，至少部分胶体颗粒、水溶性纤维素醚分布在油相的液滴表面，使得油相的液滴均匀稳定地分散在水相中而不会接触聚结，从而无需表面活性剂、无需有机改性剂即可制得上述皮克林乳液，能够适用于管道自修复混凝土。制备方法工艺可控，制得的皮克林乳液拥有非常良好的储存稳定性和聚结稳定性，还具有生物相容性和环境友好性。

  9、第三方面，本申请提供一种管道自修复混凝土制件，包括制件基体和疏水管道，疏水管道设置在制件基体的内部，且与外界连通，疏水管道由如上文本申请皮克林乳液固化形成。

  10、本申请管道自修复混凝土制件包括制件基体和内部的疏水管道，当制件基体有裂缝时，可以向疏水管道中输送裂缝修复剂，使裂缝修复剂顺着疏水管道流入制件基体的内部，渗透至裂缝处并填充，裂缝修复剂可以及时修复制件基体的裂缝。由于疏水管道由上述皮克林乳液固化形成，所以形成的管道是疏水的，裂缝修复剂不会在输送中渗出损失，可以直达裂缝处。本申请管道自修复混凝土制件还具有生物相容性和环境友好性。

  11、第四方面，本申请提供一种管道自修复混凝土制件的制备方法，包括如下步骤：

  12、在混凝土浆料中构筑管道模板，管道模板由上文本申请皮克林乳液或上文本申请制备方法制备的皮克林乳液经成型处理制得；

  13、将含有管道模板的混凝土浆料进行水化反应，得到管道自修复混凝土制件。

  14、本申请制备方法先配制混凝土浆料，混凝土浆料是典型的多孔材料，内部含有许多连通的微孔，在混凝土浆料固化之前可以将皮克林乳液在混凝土浆料中进行成型处理，由于上文皮克林乳液具有一定的自支撑强度，可以填充结合在混凝土浆料中构筑管道模板。接着进行水化反应，皮克林乳液的水相会被消耗，直到水包油乳液结构被破坏，油相的脂肪酸酯会向周围的混凝土中渗透。当温度降低后，脂肪酸酯固化，在混凝土制件基体中形成疏水管道，从而得到管道自修复混凝土制件。

  1.一种皮克林乳液，其特征是：为水包油乳液，其水相包括水和胶体颗粒、水溶性纤维素醚，且所述胶体颗粒、水溶性纤维素醚分散在水中；其油相包括脂肪酸酯；

  2.根据权利要求1所述的皮克林乳液，其特征是：所述水溶性纤维素醚包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素中的至少一种；

  3.根据权利要求1或2所述的皮克林乳液，其特征是：所述胶体颗粒的接触角为20°～25°；

  4.根据权利要求1或2所述的皮克林乳液，其特征是：所述水相的ph值为6～8；

  5.根据权利要求1或2所述的皮克林乳液，其特征是：所述脂肪酸酯的固液相变温度为25～50℃；

  6.一种如权利要求1～5任一项所述皮克林乳液的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

  7.一种管道自修复混凝土制件，其特征是：包括制件基体和疏水管道，所述疏水管道设置在所述制件基体中，且与外界连通，所述疏水管道由如权利要求1～5任一项所述皮克林乳液固化形成。

  8.根据权利要求7所述的管道自修复混凝土制件，其特征是：所述疏水管道的管径为0.6～3.5mm。

  10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征是：所述成型处理包括3d打印处理。

  本申请涉及建材修复技术领域，尤其涉及皮克林乳液及其制备方法与应用。皮克林乳液，为水包油乳液，其水相包括水和胶体颗粒、水溶性纤维素醚，且胶体颗粒、水溶性纤维素醚分散在水中；其油相包括脂肪酸酯；至少部分胶体颗粒、水溶性纤维素醚分布在油相的液滴表面，两者协同起到乳化剂的作用，其中，胶体颗粒与水溶性纤维素醚之间形成氢键和/或均带有负电荷，使得胶体颗粒在水相中均匀分散，使得油相的液滴均匀稳定地分散在水相中而不会接触聚结。因此，本申请皮克林乳液无需表面活性剂或有机改性剂，依然拥有非常良好的储存稳定性和聚结稳定性，还具有生物相容性和环境友好性。

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