表面活性剂复配原理汇编.ppt

* 存在表面活性剂溶液中的无机电解质，往往使溶液的表面活性提高。 在表面活性剂的应用配方中，无机电解质是最主要的添加剂之一。 这种协同作用主要表现在离子型表面活性剂与无机盐混合溶液中。 * 例如，C8H17N(CH3)3Br和CnH2n+1S04Na的各种不同混合比的复配体系，测定它们水溶液的表面张力得知，溶液表面上吸附的复配表面活性剂为等物质的量的复合物。 这种复合物在溶液表面上形成离子亲和力很强的单分子层，而留在溶液内的则被增溶于胶束中。 * 不仅等摩尔比的正、负离子表面活性剂混合物显示出高表面活性，非等摩尔比的混合物亦显示出高表面活性。 这是由于正、负离子表面活性剂在混合溶液中存在着强烈的互相作用。这种作用的本质主要是电性相反的表面活性离子间的静电作用及其亲油基碳氢链间的疏水作用，也就是说，与单—表面活性剂相比，除了碳氢链间的相互作用外，不但没有极性基团的相同离子间的静电斥力，反而增加了正、负离子电荷之间的引力，这就大大增加了正、负两种表面活性离子之间的缔合，使溶液内部的表面活性剂分子更易聚集形成胶团，表面吸附层中的表面活性剂分子的排列更为紧密，表面能更低。 与此相似，复配表面活性剂的液滴在油水界面上的寿命较单一表面活性剂长很多。 * 鉴于阴离子/阳离子混合体系在气/液界面及固/液界面的超强吸附能力，预计在涉及气/液和固/液吸附的应用领域如静态润湿、洗涤去污等方面将有所作为。事实上在以阴离子表面活性剂为主的洗涤剂中加入少量阳离子，可以显著提高洗涤效果 ，或者降低表面活性剂用量。 * 水溶性高分子与表面活性剂之间的作用一般可分为三种：即电性作用、疏水作用及色散力作用。 在水溶液中，水分子与水分子之间的色散力作用和水分子与碳氢链之间的色散力作用差别不大，在相同的数量级内，而水这种溶剂所具有的特殊结构而引起的碳氢链之间的疏水作用较强。 因此，对于一般的非电解质中性水溶性高分子，它与表面活性剂之间的相互作用主要是烃链间的疏水结合。但对于离子表面活性剂存在的体系，则电性作用比较强烈，成为主要作用力通过加入水溶性高分子于表面活性剂溶液中，研究高分子物质对表面活性剂溶液性质的影响，可逐步了解这二者之间相互作用的本质。 * 两个临界浓度的出现最初被认为是表面活性剂分子通过疏水力结合到高聚物链上所致，但后来的大量研究证明在该体系中表面活性剂并不是通过疏水作用结合到高聚物链上，而是以其亲水头基通过离子-偶极作用结合到高聚物如PEG链的极性基上。 水溶性高分子与表面活性剂混合物溶液的表面张力曲线出现两个转折点的现象，是高分子物质与表面活性剂在水溶液中通过彼此的碳氢链之间的疏水作用而结合的结果。此种结合常称之为形成“复合物”，或是聚合物分子“吸附”到胶束的界面上，或是表面活性剂分子以小分子簇的形式吸附于聚合物分子上。 * 在第一个转折点时，高分子开始明显地“吸附”表面活性剂，溶液中表面活性剂的活度与无高分子存在时相比显著降低。表面活性剂在溶液表面的吸附量随浓度的增加而增加的量不多，表面张力下降率明显变小，直到高分子对表面活性剂的吸附达到饱合时(出现曲线中较平的一段)。 当表面活性剂的浓度继续增加时，它在溶液表面的吸附虽开始增加，表面张力明显下降，直到溶液表面吸附达到最大值，表面张力降到最低值。 此时，表面活性剂在溶液中开始生成胶团，溶液表面张力不再发生显著变化，出现第二个转折点。 * * 在高分子物质与表面活性剂的相互作用中，除考虑烃链之间的疏水作用外，有些体系常需考虑电性的相互作用。 * 两性表面活性剂开发得较晚，但由于其独特的优良性能，近年来在洗涤剂、化妆品、医药、食品、生物等领域得到愈来愈广泛的应用，它们与聚合物相互作用的情况也开始引起了人们的兴趣。 总之，两性表面活性剂与高分子化合物的相互作用与pH有关。 * 这种粘度增加在一定的表面活性剂浓度(c1或cac)发生，与聚合物的分子量无关。粘度增加值可达到五倍。除了粘度增加，这些复配体系也常显示粘弹性。 * 在低浓度时，醇本身碳氢链周围有冰山结构，故醇分子参与表面活性剂胶团形成的过程是容易形成，cmc降低； 醇浓度升高，溶剂性质改变，使表面活性剂的溶解度增大，表面活性剂分子或离子不易缔合； 溶液的介电常数变小，使胶团离子头之间的斥力增加，亦不利于胶团形成，致使表面活性剂溶液随醇浓度增加cmc值升高。 * 5.3.3强水溶性极性有机化合物 一类物质，如尿素，N—甲基乙酰胺、乙二醇、1，4-二氧六环等，此类物质使表面活性剂的cmc和表面张力上升，而不是下降。 * 表5-2 尿素对 的c mc之影响【20】  * 5-19几种添加剂对 溶液表面张力的影响【21】 1-3M N-甲基乙酰胺；2-无添加剂；3-1M果糖