嵌段聚醚非离子表面活性剂在油水界面吸附的动态MonteCarlo模拟.PDFVIP

第 21 卷第 4 期 油 　田 　化 　学 Vol 21 　No 4 2004 年 12 月 25 日 Oilfield 　Chemistry 25 Dec , 2004 文章编号 :(2004) 嵌段聚醚非离子表面活性剂 在油水界面吸附的动态 Monte Carlo 模拟 卫一龙 , 戎宗明 , 刘洪来 , 胡 　英 (华东理工大学化学系 , 国家重点工程联合实验室,上海 200237) 摘要 :发展了一种利用 Monte Carlo 方法模拟两嵌段共聚物型非离子表面活性剂在油水界面吸附的动态算法 ,可以 ( 同时获得吸附过程的一些静态性质 如平衡后油水界面上所吸附的共聚物分子数目、界面层的厚度、对称性以及油 ) ( ) 水界面张力 和动态性质 如系统达到平衡所需时间等 ;在模拟过程中可以观察到共聚物分子在油水界面形成的 亲油基伸展在油相、亲水基伸展在水相的定向排列的稳定的单分子界面膜 ;在其他条件一致的情况下 ,本文所描述 的方法与静态算法所得到的界面上吸附的共聚物分子数基本相同 ,但略有差异 ,文中给出了合理的解释 ;绘制了界 面吸附的共聚物分子数随模拟进程的变化图 ,当作用能参数不同时得到不同的吸附曲线 ,随着模拟的进行 ,高作用 能系统平稳达到吸附平衡值 ,而低作用能系统的吸附曲线则在达到最大值后逐渐降低 ,最终达到平稳值 ,与文献报 道的实验结果十分吻合 ,利用物理化学的基本原理对这些不同进行了解释。图7 表 2 参 14 。 关键词 : 动态 Monte Carlo 模拟 ;两嵌段共聚物 ;油水界面 ;吸附 ;动态界面张力 ;非离子表面活性剂 中图分类号:O64731 :O64731 + 4 　　　文献标识码 :A 　　乳化剂或破乳剂通过吸附在油水界面 ,改变界 性物质和两嵌段共聚物在油水界面吸附的 MC 模 面性质而达到稳定乳状液或破乳的效果。对这些表 拟 ,这些工作大都把注意力放在对平衡性质的模拟 面活性剂在液液界面的吸附形态、吸附过程等平衡 上 ,对于动态性质的模拟很少见到报道。本文对现 和动态性质的研究具有重要意义。直接测量这类共 有动态 MC 算法进行了改进 ,可以同时获得系统的 聚物分子在油水界面的性质比较困难[1～3 ] , 目前已 平衡性质和动态性质 , 以及油水界面过渡相的详细 发展了椭圆偏振光法[4 ] 、放射示踪法[5 ] 、表面压/ 表 信息。 面积测量等技术 ,可以获得平均界面厚度、界面吸附 1 　模型和算法 量、平均分子面积等关于界面的一些简单性质 ,但是 实验过程十分繁琐 ,且由于界面的特殊性 ,这些技术 本文模拟所采用的模型和文献[10 ,11 ]相似 ,模拟 应用于界面所得到的结果不够可靠。现在使用的大 在一个 L x ×L y ×L z 的立方盒子里进行 ,所有的格 多数破乳剂和乳化剂都是两亲性的共聚高分子 , 即