表面活性剂对分散体系粘度影响的特殊性.pdfVIP

V o l. 26 高 等 学 校 化 学 学 报 　 N o. 4　 2 0 0 5 年 4 月 　　 　　　　　CH EM ICAL JOU RN AL O F CH IN E SE U N IV ER S IT IE S　　　　　 　　 737～ 74 1　 表面活性剂对分散体系粘度影响的特殊性 王海波, 刘德山, 李艳梅 (清华大学化工系, 材料科学研究院, 北京 100084) 摘要　通过液体石蜡的水基化分散对影响分散体系粘度的粒子大小、表面活性剂胶束和界面膜等因素进行 了研究. 结果表明, 表面活性剂胶束对分散体系粘度的影响极为有限, 而在分散相粒子界面上由表面活性剂 分子所形成的界面膜是导致分散体系粘度产生变化的重要因素. 实验数据表明, 对于分散体系的稳定性, 存 在一个表面活性剂浓度变化的临界值, 而该临界值所对应的是表面活性剂分子在粒子表面以最紧密和规整 的方式形成的界面膜, 该种界面膜使分散体系粘度达到最大值, 从而最大限度地保证了分散体系的稳定性. 关键词　表面活性剂; 界面膜; 分散相粒子; 粘度; 胶束; 稳定性; 分散体系 中图分类号　 647 2; 648　　　　文献标识码　 　　　　文章编号　025 10790 (2005) O O A 对于分散体系的稳定性, 其粘度的影响和作用非常重要. 而在其粘度研究中, 相关的油水两相的 [ 1 ] 物理化学性能、体积比率、温度、时间和剪切力等往往成为研究的重点 . 作为分散体系的重要组成 [2 ] 部分, 表面活性剂的研究没有得到足够的重视 . 在涉及表面活性剂的报道中, 胶束的多少及其状态 则是分散体系粘度研究中的关键, 并由此建立了相关的数学模型. 然而通过分析可以发现, 表面活性 剂所形成的胶束是其在分散体系中的特殊存在形式, 与界面存在形式相比, 具有更高的势能, 是不稳 [3 ] 定的, 也是分散体系中泡沫产生的根源 . 另外, 胶束大小与分散相粒子大小相差 2～ 3 个数量级, 分 散相粒子的运动几乎不会受到胶束的影响. 胶束的运动形式为布朗运动, 而分散相粒子的运动受重 力、浮力和范德华力等力的共同影响, 二者的运动形式完全不同. 因此, 将胶束作为分散体系粘度研 究中的重要参数显然很难得出完整和准确的结论. 在分散相粒子的形成过程中, 表面活性剂在粒子表面的排列方式对分散体系的稳定性有着极为重 [4 ] 要的影响 . 从电荷效应和表面活性剂分子的空间位阻效应可以看出, 在粒子界面上大量存在的表面 活性剂分子