季铵盐二聚表面活性剂C_(12)-S_2-C_(12)·2Br复配体系在氯仿中形成反胶团的增溶水状态

采用近红外光谱技术,研究了季铵盐Gemini表面活性剂C12-S2-C12.2Br/氯仿体系中反胶团的增溶水状态,使用Peakfit解峰技术,将水的近红外光谱分为3个亚带,分别对应分散于溶剂中的水、反胶团中的类似本体水和结合水。将以上3种状态的水换算成每个表面活性剂分子对应的各种状态水分子数,即分散在溶剂中的水ns、类似本体水nf和结合水nb。向C12-S2-C12.2Br/氯仿体系中加入不同头基的离子型表面活性剂十二烷基三甲(乙)基溴化铵(DTAB、DTEB),发现随着添加剂摩尔分数αA的增大,ns和nb增大,nf减小。加入非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP-10),随着αA的增大ns减小,nb增大,nf略有增大趋势。可见加入表面活性剂头基的大小、所带电荷以及亲水性等均会对反胶团的增溶水能力和状态产生影响。

添加剂对C_(1)2-2-C_(12)·2Br水溶液黏度的调节

利用流变仪测定了表面活性剂水溶液的黏度,研究了不同添加剂对季铵盐gemini表面活性剂C12-2-C12.2Br水溶液的黏度调节情况。实验结果表明,C12-2-C12.2Br在水溶液中可以形成较大的棒状胶团,加入头基长度不同的阳离子表面活性剂,由于头基间的静电排斥作用使混合胶团中形成分子对的几何堆积因子P减小,形成了球状胶团,使C12-2-C12.2Br水溶液的黏度降低,加入普通表面活性剂对C12-2-C12.2Br的黏度降低的能力和效率顺序为C12TMABr>C12TBABr>C12TPABr>C12TEABr。相反,加入与C12-2-C12.2Br带相反电荷的阴离子表面活性剂或者无机盐,由于头基之间的静电吸引作用和压缩双电层作用,使表面活性剂分子的几何堆积因子增大,造成黏度增加。

C_(12)(n)-4-C_(12)(n)·2Br头基尺寸对W/O微乳界面组成和结构的影响

合成出具有不同头基尺寸的季铵盐Gemini表面活性剂C12(n)-4-C12(n)·2Br(n=1,2,3时分别对应甲基、乙基和丙基,即四亚甲基-α,ω-二(十二烷基二甲(乙、丙)基溴化铵)).以稀释法研究C12(n)-4-C12(n)·2Br在庚烷中形成的W/O微乳的组成和结构.结果表明,庚烷溶液中的部分己醇参与构成混合界面膜,从而改善了混合组分的分子几何形状,生成了稳定的W/O微乳.随着水含量W0增大,微乳的水核也随之增大,变小的界面曲率减小了混合膜对己醇量的需求.增大C12(n)-4-C12(n)·2Br头基尺寸,界面层中己醇与表面活性剂的摩尔比(a)先增大(n从1到2)然后再减小(n从2到3).W0愈大,a在n从2到3时减小得愈明显.在W0=10和20时,微乳水核半径Rw随n增大而减小;但在W0=30时,当n从2到3,Rw反倒明显增大.这些结果表明,季铵头基相连的两个丙基其行为与相连两个甲基或两个乙基时不同,这两个丙基弯曲朝向庚烷,撑大了表面活性剂烷烃链区域的体积,致使混合界面膜上己醇分子的需求量减少,有助于形成较大尺寸的水核.