疏水改性羥乙基纖維素與表面活性劑的相互作用及其共同穩(wěn)定的乳狀液.pdf

1、近年來(lái)，大分子表面活性劑作為乳化劑和穩(wěn)定劑已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注，其中一類(lèi)特殊的大分子表面活性劑——疏水締合聚合物，已成為研究熱點(diǎn)之一。這類(lèi)聚合物是一類(lèi)親水主鏈上帶有少量疏水基團(tuán)的聚合物，因此具有兩親性，可以降低體系的表、界面張力，盡管這種能力要比傳統(tǒng)小分子表面活性劑小的多。然而，由于其較大的分子結(jié)構(gòu)及其分子主鏈上疏水基團(tuán)的締合作用，其使水溶液增稠的能力要比小分子表面活性劑的增稠能力強(qiáng)得多。在實(shí)際應(yīng)用中，常將這種聚合物與小分子表面活性

2、劑復(fù)配，復(fù)配后的體系可能產(chǎn)生許多新的不同于單獨(dú)聚合物或表面活性劑的性質(zhì)。加入的表面活性劑通過(guò)疏水作用與聚合物發(fā)生相互作用，使得混合體系的增稠能力、起泡和乳化能力都得到提高；而聚合物的存在也會(huì)影響表面活性劑溶液的物理化學(xué)性質(zhì)，使溶液的表面張力、臨界膠束濃度和聚集數(shù)等物理參數(shù)、界面吸附行為等均發(fā)生重大變化。本論文選擇疏水改性羥乙基纖維素（HMHEC）作為主要研究對(duì)象，系統(tǒng)的研究了HMHEC與傳統(tǒng)單鏈陰離子和陽(yáng)離子表面活性劑（SDS，CTAB

3、）、新型Gemini表面活性劑復(fù)配體系的溶液性質(zhì)及其對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響，總結(jié)了乳狀液穩(wěn)定性的變化規(guī)律，探討了乳狀液穩(wěn)定機(jī)理，對(duì)于以此類(lèi)聚合物與表面活性劑協(xié)同穩(wěn)定的乳狀液的研究具有理論和實(shí)際意義。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)部分： 1．HMHEC與傳統(tǒng)單鏈表面活性劑復(fù)配穩(wěn)定的乳狀液 本部分通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)手段研究了HMHEC與SDS及CTAB在水溶液中的相互作用，并制備了由HMHEC/SDS及HMHEC/CTAB復(fù)合體系穩(wěn)

4、定的乳狀液，考察了各種因素對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響。 在水溶液中，HMHEC與表面活性劑之間會(huì)發(fā)生較強(qiáng)的疏水締合作用。隨著表面活性劑濃度的增加，HMHEC/表面活性劑混合水溶液的粘度出現(xiàn)先增大經(jīng)過(guò)一最大值后逐漸降低的現(xiàn)象，符合疏水締合聚合物與傳統(tǒng)表面活性劑相互作用的經(jīng)典模型。 HMH EC/表面活性劑的混合水溶液與油相混合時(shí)，水溶液中HMHEC和表面活性劑吸附在油/水界面上因而具有更強(qiáng)的降低油/水界面張力的能力，使得乳化過(guò)

5、程更容易進(jìn)行，HMHEC/表面活性劑混合水溶液制備的乳狀液的穩(wěn)定性隨表面活性劑濃度的增加而提高，乳液滴的粒徑則隨之減小。且HMHEC與陰離子表面活性劑SDS的相互作用要強(qiáng)于陽(yáng)離子表面活性劑CTAB，在低表面活性劑濃度時(shí)，HMHEC/SDS的混合體系制備的乳狀液穩(wěn)定性高于HMHEC/CTAB的混合體系所制備乳狀液的穩(wěn)定性。 2．HMHEC與新型Gemini表面活性劑復(fù)配穩(wěn)定的乳狀液 本部分通過(guò)表、界面張力，穩(wěn)態(tài)熒光，粘度等

6、實(shí)驗(yàn)手段考察了單獨(dú)Gemini表面活性劑12—2—12的水溶液與HMHEC/12—2—12復(fù)配體系的水溶液性質(zhì)，并成功制備了由二者復(fù)配體系穩(wěn)定的乳狀液。 由于Gemini表面活性劑特殊的分子結(jié)構(gòu)——分子結(jié)構(gòu)中包含有兩個(gè)親水頭基和兩條疏水鏈，其降低表、界面張力的能力要明顯高于DTAB。將HMHEC加入12—2—12溶液中，二者發(fā)生相互作用，HMHEC的加入給溶液中的表面活性劑提供了一個(gè)極性更小的疏水環(huán)境，且混合體系降低表、界面張力

7、的能力高于單獨(dú)的表面活性劑。由于12—2—12在溶液中獨(dú)特的聚集形態(tài)，HMHEC/12—2—12混合體系的粘度隨表面活性劑濃度的變化不同于HMHEC/傳統(tǒng)表面活性劑的先增加后降低的特點(diǎn)，而是表現(xiàn)出三個(gè)階段，在高表面活性劑濃度時(shí)，12—2—12形成線狀膠束。 由HMHEC/12—2—12混合體系制備的乳狀液分層穩(wěn)定性隨表面活性劑濃度的增加而提高，在低表面活性劑濃度時(shí)，HMHEC的加入對(duì)提高乳狀液穩(wěn)定性起到顯著作用。 本論文

8、的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)： 1．研究了水溶液體系中HMHEC與SDS、CTAB的相互作用并考察了二者復(fù)配體系對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響，并且對(duì)比了HMHEC/SDS與HMHEC/CTAB兩個(gè)體系的性質(zhì)。提出了HMHEC/表面活性劑協(xié)同穩(wěn)定乳液的機(jī)理。用HMHEC與表面活性劑復(fù)配體系制備乳狀液可以大大減少表面活性劑的用量，具有低毒環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。 2．研究了陽(yáng)離子型Gemiru表面活性劑12—2—12與HMHEC的相互作用，并考察了二者復(fù)配體系