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混合表面活性剂胶束特性与流变性之间的规律性研究(6)

时间:2016-11-23 18:52来源:毕业论文
2.2.4 表面活性剂溶液流变性的测定 在论文中,为研究质量分数改变、无机盐加入情况下,混合表面活性剂溶液的流变性变化规律,配制两种系列离子混合


2.2.4 表面活性剂溶液流变性的测定
    在论文中,为研究质量分数改变、无机盐加入情况下,混合表面活性剂溶液的流变性变化规律,配制两种系列离子混合表面活性剂溶液。使用美国TA公司出品的ARES-G2流变仪,夹具选用40mm同轴圆筒式样品台,在25℃条件下,对实验样品进行静态速率扫描实验。稳态剪切实验固定频率为1.0 Hz,在在(10-5-103)s-1的剪切速率范围内采用速率控制模式,对所有待测样品进行稳态扫描,得到溶液剪切粘度关于剪切速率的关系曲线。

3. 实验结果与讨论
3.1 表面活性剂胶束的形成
表面活性剂分子有一个极性的头部和一个非极性的尾部构成,同时具有亲水性和疏水性。当浓度达到一个临界浓度以上,表面活性剂分子自组装成为胶束结构。这种微观结构可以是球状、棒状、囊泡等等,这取决于表面活性剂分子的化学机构、表面活性剂分子的浓度、抗衡离子、溶剂、温度、离子强度、PH 值和剪切力。表面活性剂分子可以依据头部带电荷的种类分为以下四类:阳离子型表面活性剂分子、阴离子型表面活性剂分子、非离子型表面活性剂分子和两性表面活性剂分子。其中两性表面活性剂分子的头部可以带正电荷、负电荷或者同时带正电荷和负电荷。表面活性剂在水中所形成的胶束如图3.1所示。
图3.1 表面活性剂在水中所形成的胶束
3.2 不同因素对表面活性剂溶液胶束的影响
3.2.1 单一表面活性剂体系胶束大小及分布研究
    单体分子的自组装从微观上看是一个力平衡的过程,碳氢化合物端也就是疏水头的疏水作用使单体分子聚集在一起,极性端的亲水作用产生一个排斥力阻碍单体分子聚集在一起。这两种相反的力作用在碳氢化合物端和水界面区域,亲水作用力需要单体分子留在水里,排斥力主要来自于同种电荷的静电作用,对于非离子型的表面活性剂单体分子,它们头部之间不存在排斥作用,相反会产生“水合”现象,这样有利于胶束的形成。烷基链的长度,尾基的体积,头基的面积等参数决定了表面活性剂溶液中胶束的形态。
    (1)AES溶液的胶束大小及分布研究
AES是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,一种常用的阴离子表面活性剂,常应用于个人护理用品的清洁体系中作为主表面活性剂。实验中在25℃条件下,分别研究了AES质量分数为1%,3%,5%,7%,9%时,溶液体系胶束的粒径大小及分布,样品配方如表3-1所示。AES的溶液粒径随着质量分数的增大而变化趋势如图3.2所示。
 表3-1 AES溶液配方
成分    %
AES(100%)    1    3    5    7    9
AES(70%)    1.43    4.29    7.14    10    12.86
Water/g    To 100    To 100    To 100    To 100    To 100

图3.2 不同质量分数AES溶液粒径的变化
如图3.2所示,随着AES质量分数的增加,AES形成胶束的粒径大小整体呈现先减小到达一个平台,然后有少许增大的趋势;而对胶束粒径的分布系数影响不大,基本保持稳定。可能的原因是由于在单一的AES体系中胶束的形成属于热力学稳定体系,不易受到其他因素的干扰。
    (2)APG溶液的胶束大小及分布研究
APG是烷基糖苷,它是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂,兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性,国内外已将APG作为活性组分制成化妆品,这类新型化妆品显示出良好的皮肤保湿性和皮肤养护性能 。实验在25℃条件下,分别研究了APG质量分数为1%,3%,5%,7%,9%时,溶液体系胶束的粒径大小及分布,样品配方如表3-2所示。APG的溶液粒径随着质量分数的增大而变化趋势如图3.3所示。 混合表面活性剂胶束特性与流变性之间的规律性研究(6):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_190.html
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