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新型表面活性剂体系胶团化过程及其性质研究

李佳  
【摘要】:表面活性剂是一类两亲分子,它们的性质都极具特色,应用极为广泛、灵活,有很大的实用价值和理论意义。人类的日常生活、各类生产活动、多种科学和技术对表面活性剂的品种和性能提出越来越高的要求,促使表面活性剂科学不断发展,迄今方兴未艾。 氟表面活性剂和Gemini型表面活性剂是两种新型的表面活性剂。氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,它的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基即憎水又憎油。它是迄今为止所有表面活性剂里表面活性最高的一种。它的高表面活性表现在一方面能使水(或有机溶剂)的表面张力降至很低的数值,另一方面表现在用量很少,即可发挥显著作用。氟表面活性剂的另一优异性能是它与碳氢表面活性剂复配性能好,复配品具有更高的表面活性。 由于氟表面活性剂的这些独特性能,使它有着广泛的用途。特别是在一些特殊的应用领域,有着其他表面活性剂无法替代的作用。 将两个普通的单头基单烷烃链表面活性剂在靠近头基处通过联接基团(Spacer)使之键合在一起就构成了Gemini表面活性剂。Gemini表面活性剂在水溶液中具有远比普通表面活性剂小得多的临界胶团浓度。 混合表面活性剂在实际中已有广泛的应用。复配的表面活性剂具有比单一表面活性剂更优良的效果。实际的表面活性剂体系往往是表面活性剂的混合物。基于以上原因,本论文中研究了Gemini表面活性剂和氟表面活性剂的混合体系。 对于传统的表面活性剂,尽管已进行了大量的研究,但随着涉及的领域越来越广泛,仍需不断深化认识,因而相关研究依据依旧是备受关注的课题,每年均有大量的新文献出现。十二烷基苯磺酸钠就是一种传统的表面活性剂。但是对其同分异构体的研究却很少。为了对其同分异构体进行更进一步的了 哈尔滨工程大学硕士学位论文 具体研究内容和结果如下: 1.利用表面张力、电导、界面张力的方法研究了季钱盐离子型Ge而ni 表面活性剂C12C6C,ZBrZ和非离子的氟表面活性剂(FC一500)的混合溶液在空 气/水、油/水界面和体相中的行为。获得了一些有趣的结果:FC一500的CMC 比C12C6C.ZBrZ低得多。混合体系有两个CMC,表示在混合体系中有两种胶 团存在一一主要由FC一500组成的和的主要由C:ZC6C12BrZ组成的两种胶团。 混合体系表现出的表面活性与氟表面活性剂的表面活性比较接近。同单一体 系相比,混合体系有很好的表面活性和油/水界面活性。在C,ZC6C12BrZ的界 面张力曲线中,出现了一个明显的最低点。对此现象我们提出了三种解释。 Gemini型表面活性剂在油/水界面处这种特殊的行为将会吸引人们对其进行 进行更深一步的研究。 2.利用表面张力、电导的方法研究了四种十二烷基苯磺酸钠同分异构体 的水溶液在空气/水和体相中的行为。由实验数据来看,其CMC大小依次为: C12一2SDBSC12一4C12一6。表明碳氢链分支及极性基位置对表面活性剂 CMC值的影响。 3.利用界面张力研究了季馁盐离子型Gemini表面活性剂C:ZC6C12BrZ和 C12C12C:ZB几水溶液在油/水界面上的行为。在C一2C6C12B之和C一ZC12C12B晓水 溶液的界面张力曲线中,都出现了一个明显的最低点。这表明最低点的出现 并非偶然或者是样品纯度的原因。进一步证明了继续研究的必要性。 关键词:混合表面活性剂;Gemini;碳氟表面活性剂;十二烷基苯磺酸钠


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