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，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注，其中一類特殊的大分子表面活性劑——疏水締合聚合物，已成為研究熱點之一。這類聚合物是一類親水主鏈上帶有少量疏水基團的聚合物，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構及其分子主鏈上疏水基團的締合作用，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得多。在實際應用中，常將這種聚合物與小分子表面活性

2、劑復配，復配后的體系可能產(chǎn)生許多新的不同于單獨聚合物或表面活性劑的性質(zhì)。加入的表面活性劑通過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影響表面活性劑溶液的物理化學性質(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）作為主要研究對象，系統(tǒng)的研究了HMHEC與傳統(tǒng)單鏈陰離子和陽離子表面活性劑（SDS，CTAB

3、）、新型Gemini表面活性劑復配體系的溶液性質(zhì)及其對乳狀液穩(wěn)定性的影響，總結了乳狀液穩(wěn)定性的變化規(guī)律，探討了乳狀液穩(wěn)定機理，對于以此類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際意義。本文的主要研究內(nèi)容包括以下兩個部分： 1．HMHEC與傳統(tǒng)單鏈表面活性劑復配穩(wěn)定的乳狀液 本部分通過多種實驗手段研究了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復合體系穩(wěn)

4、定的乳狀液，考察了各種因素對乳狀液穩(wěn)定性的影響。 在水溶液中，HMHEC與表面活性劑之間會發(fā)生較強的疏水締合作用。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，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的降低油/水界面張力的能力，使得乳化過

5、程更容易進行，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的相互作用要強于陽離子表面活性劑CTAB，在低表面活性劑濃度時，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表面活性劑復配穩(wěn)定的乳狀液 本部分通過表、界面張力，穩(wěn)態(tài)熒光，粘度等

6、實驗手段考察了單獨Gemini表面活性劑12—2—12的水溶液與HMHEC/12—2—12復配體系的水溶液性質(zhì)，并成功制備了由二者復配體系穩(wěn)定的乳狀液。 由于Gemini表面活性劑特殊的分子結構——分子結構中包含有兩個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、的能力高于單獨的表面活性劑。由于12—2—12在溶液中獨特的聚集形態(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，而是表現(xiàn)出三個階段，在高表面活性劑濃度時，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，HMHEC的加入對提高乳狀液穩(wěn)定性起到顯著作用。 本論文

8、的主要創(chuàng)新點： 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配體系對乳狀液穩(wěn)定性的影響，并且對比了HMHEC/SDS與HMHEC/CTAB兩個體系的性質(zhì)。提出了HMHEC/表面活性劑協(xié)同穩(wěn)定乳液的機理。用HMHEC與表面活性劑復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。 2．研究了陽離子型Gemiru表面活性劑12—2—12與HMHEC的相互作用，并考察了二者復配體系