层状液晶流变行为.pdfVIP

层状液晶的流变行为+ 王红霞”张高勇” (o武汉大学化学与环境科学学院，武汉，430072 o中圈El用化学工业研究所固家表面活性荆工程研究中·心太原，030001) 摘要利用小振幅振荡颓串扫描研究了非离子表面活性剂所形成的层状液晶的粘弹性，考察了活 性剂的浓度、温度、硝酸银的加入和银的生成对其影响．结果表明：储能模量(G’)随活性剂浓 度增大而增大：随温度升高出现兰种不同的频率扫描曲线，对应不同的层状结构；硝酸银的加入和 银的生成对曲线的形状没有影响，对G7和G”值的影响随过渡区和单相区的不同而不同． 关■调层状液晶流变性频率扫描 表面活性剂所形成的溶致液晶在化妆品、食品和纳米材料的合成等领域有广泛的应用”…。 层状液晶是比较常见的一种溶致液晶，由表面活性剂双层平行排列而形成。由于独特的双层结 构．能吸附于皮肤的角质层形成保护层而具有保湿作用。双层弯曲闭合而形成的脂质体，其结构 类似于细胞膜可做药物携带的载体。空间的间隔化特征，能为特殊材料的合成提供反应的微环 境。在化妆品中，层状液晶的形成不仅能使产品外观悦目，而且能改善化妆品的流动性。 关于层状液晶的流变行为，近些年来人们也做了较为详细的研究。Bohlin[51等研究了流动与 水层厚度、双层间的作用和碳氢链层的运动有关；Oswald|6J等研究了温度与流动的关系； 脂质体的粘弹性。发现在频率扫描中，储能模量和损耗模量与频率无关；Nemethl21等研究了非离 子表面活性剂AE07．H20所形成层状液晶的蠕变．恢复行为，用Burger模型处理了粘弹性参数。 本文从温度和无机前驱物引入对频率依赖性的储能模量和损耗模量的影响入手，研究了温 度、无机前驱物和产物粒子生成后层状液晶结构变化，旨在为层状液晶模板法制各纳米材料进 行过程监控．指导纳米材料的合成。 1实验部分 1．1材料 ·壬基酚聚氯乙烯醚(NP-10)，吉联公司提供，EO宽分布，平均EO数为lO，使用前未经纯化。 硝酸银，A．R级，北京化工厂生产。 去离子水． ·176· !竺!鎏奎兰鲎曼苎三墅坌苎坌三整鎏皇竺签鎏奎兰±苎茎兰垫查生璺苎!!!型：：!!竺!兰!：!竺：篮 1．2层状液晶区的测定 参照文献㈣绘制NP．10屉120的相图，确定层状相区，在层状相区内配制不同浓度的样品， 并在室温下稳定2d，待做流变实验。 1．3流变性测定 将1．2已配好的样品，在RS75(HAAKE)流变仪上进行小振幅振荡应力扫描，确定线性粘 弹性区。在IPa应力(线性区内)进行频率扫描。用直径为35mm的PP35平行板转予，板间距 oC。由于这些体系的流变性与样品的制备和装载的历史有关， 为lmm。测量的温度偏差为±0．2 所有样品都是轻轻地加入到平行板的下板上，以一定的速度缓慢升高下板至测量位置，轻轻刮捧 挤压出来的多余样品．测量开始前在所测温度下。先稳定10min。以便使加样过程中被破坏的结构 恢复。由于升温会使水分蒸发。在稳定和测量过程中平行板转子均处在水蒸气饱和的样品罩中， 以便使测量过程中样品的组成保持不变。 2结果与讨论 2．I层状液晶的确定 通过观察在偏光显微镜下表面活性荆不同聚集体的特征纹理绘制了NP．10／水二元体系相 图(图1)。NP一10的质量分数在64％--80％之间，偏光显微镜下观察为线型油纹和十字花瓣形， 目视观察为半透明能流动液体，为典型的层状液晶。 ∞ 捕 ∞ p，}H§重 ¨ O…’…M…110∞ ConcentrationofNp-10／w 圈INP-10／1{20的相圈 Lt：miccllmsolution，Hl：hexagonalcubic phase,Vi：viscous