聚合甘油改性有機硅表面活性劑在水溶液和離子液體體系中的性能及應用研究

本文規劃、合成了一系列以天然植物來歷的甘油聚合改性的新型非離子有機硅表面活性劑(HL-1,2,3,4),并運用紅外、核磁共振、元素剖析及凝膠滲透層析色譜對產品合成工藝、結構特點、主要特征等進行了詳盡表征剖析,確定最優方案的HL-3作為研討對象。一起運用靜態、動態表面張力儀、動態光散射、負染色透射電鏡、小角X散射、流變學、偏光顯微鏡等手法和辦法,研討了其在氣/液界面的吸附和表面功能及水溶液中的集合行為和相行為。結構標明:HL-3表面活性劑具有典型的“梳型”結構,即直鏈的硅氧烷骨架上鏈接親水性的聚合甘油鏈,聚合甘油鏈長度為3個甘油分子的聚合體。整個表面活性劑分子的分子量約為4201 g﹒mol-1,與類似結構和分子量的聚醚改性有機硅表面活性劑比較較,HL-3水溶液具有更低的臨界膠束濃度和更低的表面張力(21.5 mN﹒m-1)。在較低濃度的水溶液中(10.0 wt%),HL-3自集合成為球狀膠束并呈現較窄的粒徑分布(50~90 nm)。構建的中性pH下10.0 wt%濃度HL-3水溶液得到風趣的膠束線性堆積現象,小角X散射成果解釋了由于氫鍵、位阻效應及硅鏈化學鍵的方向性使得系統構成了核-殼結構,在內核中半徑4.3~6.0 nm的膠束松散地集合構成更大的集合體,使得在透射電鏡下呈現50~90 nm的組合體。這一系統為溶液向層狀相結構過渡的中心階段。跟著系統濃度大于10.0 wt%,逐漸向層狀液晶和六角相液晶轉變,在質量濃度大于30.0 wt%時,粘度增大,一起在偏光下還呈現不同程度的雙折射,在溶液中呈現了液晶相結構。且液晶相在質量濃度為30.0~50.0 wt%時為層狀相,50.0 wt%以上時轉為六角相。流變學研討闡明,HL-3水溶液為非牛頓流體,其彈性行為占優勢,在質量濃度大于30.0 wt%時表現出彈性液晶行為。構建了HL-3/離子液體1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽([EMIM][NTf2])二元系統和HL-3/[EMIM][NTf2]/二甲基硅油三元系統,采用與水溶液系統類似的剖析手法和辦法,研討了HL-3在離子液系統統的表面功能和相行為,試驗成果標明:HL-3能夠在系統內構成集合體并極大地下降離子液體[EMIM][NTf2]的表面張力至23.4mN﹒m-1,因為HL-3有機硅表面活性劑分子經過極性力和氫鍵力與[EMIM][NTf2]陰陽離子相互作用,作用力偏弱,使得最小分子截面積Amin,臨界集合濃度(CAC)和飽和吸附量Γmax與水溶液系統比較均有增大。經過引進二甲基硅油,繪制了三元系統的相圖并運用甲基橙作為探針深入研討了構成的微乳液相區各組分的性質和參數,該相區以二甲基硅油為連續相,離子液體為分散相,HL-3作為乳化劑確保了微乳液的構成和穩定性。跟著離子液體[EMIM][NTf2]濃度的增加,微乳液中離子液體微區粒徑逐漸增大,粒徑可控地分布在26~167 nm之間,甲基橙探針******吸收波長紅移并逐漸達到定值。闡明離子液體[EMIM][NTf2]微區構成并逐漸長大的進程。運用離子液體[EMIM][NTf2]對金屬鹽的溶解性和親合性,以及有機硅系統的穩定性,測驗運用該微乳液區制備含金的二氧化鈦納米粒子,成功制備了具有光催化活性的Au/TiO2納米粒子。對HL-3表面活性劑基本功能的研討成果標明:HL-3具有較好的鋪展功能,潤濕功能跟著濃度的升高變短變好而且優于慣例碳氫表面活性劑(AEO-7),對硅油的乳化功能極佳但對石蠟油的乳化才能較差;發泡功能和消泡功能并不是HL-3明顯的優勢。經過在傳統乳霜增加聚合甘油改性有機硅表面活性劑規劃制備了一款液晶型潤澤抗老多效乳霜,采用Photomax Pro皮膚色斑影像剖析、Visioline VL650皺紋剖析系統、Visia-CR整個面部的影像剖析,并結合消費者體會和志愿者臨床成效點評,對產品運用性和成效性進行了點評。試驗成果顯現,在增加聚合甘油改性有機硅表面活性劑后的乳霜中構成了液晶雙層結構,使得乳霜對皮膚相容性、成效成分的滲透性和運用率等有明顯的提升,顯著提高乳霜這一常用女性護膚產品劑型的美白、淡斑和抗皺才能。