非离子表面活性剂流变性及聚集态的研究——聚乙二醇脂肪酸酯的研究

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本文采用酯化合成法,以聚乙二醇(PEG)200、400、600和月桂酸为原料,在140℃左右的条件下通过酯化反应生成PEG月桂酸酯,讨论了月桂酸PEG酯的基本性能及其流变性能等的相关内容。分别深入研究了浓度、温度、剪切速率、分子结构对流变性能的影响规律。结果表明:随着浓度的不断增加,月桂酸PEG酯水溶液的粘度也越来越大,月桂酸PEG200、400酯在20%-30%、60%-70%的浓度的条件下粘度分别出现了突跃值,而月桂酸PEG600酯在浓度为50%-60%时粘度出现了最大值,经研究表明这是脂肪酸聚乙二醇酯表面活性剂在水中形成液晶现象所导致的;在浓度一定的条件下,脂肪酸聚乙二醇酯的粘度与温度(10℃-100℃)呈很好的线性关系;剪切速率对粘度的影响分为液晶区和非液晶区两种情况,液晶区的粘度受剪切速率影响较大,而非液晶区的粘度则变化不大。   月桂酸PEG400单/双酯与矿物油,十二烷基磷酸酯钾盐(阴离子表面活性剂)复配之后由于比例的不同,呈现出不同的聚集态。当矿物油量很少时,随着非离子表面活性剂的增多,乳液中出现了片状的胶束;随着矿物油用量的增加,乳液中片状胶束结构逐渐减少,直至消失,说明矿物油可以破坏胶束的形成。   以月桂酸PEG单酯与双酯复配、十二烷基磷酸酯钾盐与PEG月桂酸双酯复配作为研究对象,通过旋转粘度计,透射电镜等测试手段对其流变性、聚集态等性能进行了研究,研究结果发现:复配之后的粘度曲线出现四种趋势,第一类曲线出现突跃值,如单:双=1:5(5%)+矿物油(5%)+水(90%)复配在75℃时出现一个突跃值,单:双=1:7(5%)+矿物油(5%)+水(90%)复配在35℃-55℃时出现突跃值。第二类曲线出现了粘度最大值,如单:双=1:8(5%)+矿物油(5%)+水(90%)复配在75℃时出现最大值。第三类曲线几乎不受温度的影响,呈水平状态。第四类曲线与温度成很好的线性关系。液晶现象的出现对粘度有很大的影响,使曲线变的复杂。对于聚集态来说,月桂酸PEG400单酯在低浓度时呈球状胶束,随着浓度不断升高,聚集态由球状胶束变为雪花状胶束,月桂酸PEG400双酯低浓度时有虫状胶束出现,浓度升高则变为片状胶束。月桂酸PEG400单/双酯复配之后的聚集态偏向PEG400双酯的聚集态。
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