表面活性剂/聚合物组合 表面活性剂的结合特性外文翻译资料

 2022-07-25 13:55:49

英语原文共 9 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

表面活性剂/聚合物组合 表面活性剂的结合特性

摘要:中性聚合物(PVP)和阴离子表面活性剂(SDS)的聚合特征是通过光散射来研究。作为添加SDS结合PVP的聚合物,分散聚合质量增加反映在更高的散射强度，主要是由于SDS的电荷静电相互作用(反映在第二维里系数2)抑制了高离子强度。虽然之间有一个平衡约束和自由SDS，但是绝大多数是由于观察到的散射SDS / PVP聚合物。这些聚合物似乎是由单一PVP聚合物链与多个SDS胶束组成的。尝试量化SDS结合PVP的结合能和结合体积,使用多组分系统的散射模型和结合过程的热力学模型。此外,PVP与SDS的饱和度使我们能够确定SDS / PVP聚合物的化学计量并且提出饱和度的物理依据。

前言

在溶液中的表面活性剂和聚合物混合物用于工业应用中的医疗，化妆品，食品，油漆，提高采收率，和其他部门。十二烷基硫酸钠（SDS）与中性聚合物强烈的相互作用，如聚（环氧乙烷）（PEO）和聚（乙烯基吡咯烷酮（PVP））。这些系统已被广泛研究的粘度、表面张力、透析、电导率、电位测量、核磁共振光谱、光、中子散射、电泳光散射、荧光光谱、和动力学探讨。

在这几个可能的情况下，中性聚合物和带电表面活性剂之间的相互作用的机制被提出。这些模型可以分为三个主要群体：（a）附着的个别表面活性剂单体的聚合物链；（b）附着胶束状聚集体的表面活性剂的聚合物链；（c）一种a和b的组合的情况下，单体开始结合，形成“核”，进一步结合胶束。

众所周知，一个临界表面活性剂浓度存在相互作用的聚合物和表面活性剂（“临界聚集浓度”或CAC）。这与机制a，允许单体连续地连接到聚合物没有一个突然的过渡。有大量证据支持机制B.核磁共振结果表明peo-sds聚集体的相互作用与胶束状聚集体的聚合物之间的联系：即表面活性剂的烷基的环境是类似于离子胶束。它也表明，相互作用发生在头部或在其附近。

Schwuger提出“相互作用可能是由于部分正电荷转移到醚氧组和，因此，对阴离子表面活性剂的亲水基团的吸引力增加。”这个假设可以解释阳离子表面活性剂和中性聚合物如PEO和PVP之间缺少互动的原因。Schwuger还表明，随着pH值的增加，表面活性剂结合到聚合物的量减少。他解释，pH值的增加，导致减少了PEO分子的部分正电荷，降低聚合形成的趋势。

杜宾等人。假定离子在这些相互作用中发挥重要作用，同时配合聚合物氧和静电结合到胶束。中性聚合物，当配合双层阳离子，成为“假性聚阳离子”，形成与阴离子胶束聚集体。离子选择性电极和超滤实验表明显著结合了钠、钾、铷、铯氯化物对PEO链（在加表面活性剂的条件下的情况下），创建一个网络的正电位，吸引阴离子聚合物链的附近。这个模型是这项工作的第二部分进一步讨论。

胶束状聚集的想法也gilanyi等人的支持。他们的结果表明，标准的自由能变化的直接能量转移到表面活性剂的聚合亚基的转移是非常接近胶束形成。他们还报告说，在同一聚合物链中的聚集体之间的相互作用的能量似乎是微不足道的聚集体形成，这与我们的结果是相一致的。

Engberts等人。报道称，头基的表面活性剂的性质和表面活性剂的尾巴中的碳原子数对高分子表面活性剂的相互作用的影响。他们发现，SDEP（癸基磷酸钠）几乎与PEO没有互动，而是与SdeS（癸基硫酸钠）做互动。他们的结论是，增加的烷基链的表面活性剂的长度，增强了聚合物胶束的相互作用。

尽管关于高分子表面活性剂聚集体的结构和聚合物的形成机制不确定，但是估计存在的重要参数，如胶束聚集数、电离度、离子强度等影响。这些聚集体是类似于水性胶束，但较小，具有较高的电离度。Somasundaram等人。用荧光技术估算了几种盐浓度的聚集数。他们没有看到任何影响，增加离子强度的大小的结合聚合物。影响的唯一参数是每个聚合物链的表面活性剂的数目。他们估计peo-sds聚集数总量约30在0.50 M的NaCl。Lissi等人。发现聚集数为35plusmn;5的情况下的盐和46plusmn;5在0.1米氯化钠。Gilanyi等人。发现聚集数的增加（聚-乙烯醇））-SDS与离子强度的增加而增加的证据。他们发现，盐和一个约45plusmn;5在0.1M硝酸钠缺乏一个聚集数12。杜宾等人。还报告说，LDS（十二烷基硫酸锂）每增加一定的PEO链随着离子强度的增加，电泳迁移率也随之增强。

这是该项工作的目的及确定在何种程度上这些聚集反应配套文件，包括SDS胶束连接到孤立的聚合物分子，实际上类似于真正的聚电解质和他自身的聚合结构推论，包括结合部位，能量和机理。本文将重点阐述聚合的影响，而聚电解质性质将解决在相关论文里。由于表面活性剂分子可以组装成胶束在某种程度上取决于其浓度和离子强度，还可以与中性聚合物相互作用，情况要比聚合物电解质复杂的多。

实验试剂和制备方法：

SDS是从Sigma化学公司（第L-6026号）生产的，PEO为从Aldrich化工有限公司（第30,902-8号，标称的Mn=10000，和第20,245-2号，标称的Mn= 8000）生产，PVP是从Aldrich（第43,719-0号，标称分子量=1 300 000，和第86,645-2，标称MW =10000）生产。

大多数材料实验是用PVP高分子进行质量分析的有两个原因。第一个是PVP在饱和点是一个质量较高的聚合物，允许我们能够衡量在一个获得一个更大的量增加较大范围的SDS浓度。这给出了一个较大的signalto-噪声的条件下测量的质量的增强这最小化在第二维里系数A 2的作用（高离子强度和低浓度）。第二个原因是PVP涉及的聚电解质性能和在被寻址随行的纸张。简要地说，在低离子强度和高浓度（与此相反的政权上面讨论的），高分子量只允许A2的效果能更清楚地测定，因为该术语2A2cMw（其中，在限Q）0，是第二个任期，以在第一项的比率下面当量4）的右手侧，这也可以是数量级的，或则是大于1的。对A2带电的PVP的影响和不同的SDS离子强度能通过铯协会在所附的工作来解决。

PVP的尺寸排阻色谱（SEC）分析由惠普1100的系统上进行，有HPLC泵，尔玛ERC-7522验光仪，一悦黎明-F中的“流模式”光散射光度计和一个自制的单毛细管粘度计。该柱为SHODEX SB805HQ其次SB806HQ，其包装材料为聚羟甲基丙烯酸甲酯。这个该系统最近已取得关键性的分析结果，特别要注意的粘度探测器部分。

图1. 所用的PVP色谱分析结果，绘制成的分子功能图中所示的重量是M，浓度C（M），以g /毫升;半径回转的RG（M）在埃，和特性粘度，[E]（M）是毫升每克。

试图通过估计真正持续长度除去排除体积效应导致约15埃的值。

图1示出的PVP的浓度分布，表示为C（M）。其中C（M）的DM是聚合物浓度，其分子量包含在质量intervalMtoM DM。还显示出了相应的rootmean-回转和特性粘度（实际上的平方半径在非常低的浓度降低粘度）分布，分别RG-（M）和[E]（M）表示。表1总结了有关平均数，回转和粘度的半径。该样品多分散性相当高，令人们十分关注; MZ/ MW=1.64,Mw / Mn=1.79。这是在一个对这批光散射数据潜在的解释，为此，分子量单是在q = 0的时候进行极限测定。为了评估其灵活性，表观持续长度LTcent;也在表1中表示出来，其中长链限制涉及着对均方回转半径lt;S2gt;=Rg2，聚合物轮廓长度L，通过lt;S2gt;= LLT/3 所谓亚浓度制度是浓度在该范围的量，聚合物相互渗透。浓度在此开始，记作C *，低于该聚合物在浓度的稀范围。 [eta;]-1-用来表示特性粘度的倒数，是每质量流体动力学体积为单一的聚合物的单位，所述近似的[eta;]-1 = C *是常用的。我们衡量[eta;]=127cm3g-1，得到c* =8times; 10-3gcm-3，其对应于[PVP] =0.069 M。（注意，这最后的浓度是指在PVP的单体的浓度。使用数均分子量的450times;103g mol-1，这对应于一个约18 micro;M的分子浓度）所有数据我们的在场的人都在采取稀释的浓度PVP。

所有水溶液都在开始做成了蒸馏水，去离子水，从Modulab分析研究超滤大陆水系统，其最后一级包含一个0.22 micro;M筛选器。在干燥的基础上，对制备溶液重量经行的测定。除非另外指出，否则PVP的浓度，POE和SDS指单体的摩尔浓度，其摩尔质量分别是114.11，44和288.4克/摩尔。

静态光散射（SLS）是所主要使用的技术。SLS测定用怀亚特技术制成黎明-F DSP光散射光度计（圣巴巴拉，CA）。直径为25毫米的闪烁小瓶用于“批次”的PVP / SDS聚集体的测量，允许散射可以同时从18°和26°测量到到145°。数据通过一个RS-232C线传送到一个微型计算机。 W.R.软件用于数据采集和分析。

散射电压在每个角散射矢量q，V（q）的，被转化到根据绝对瑞利比（q）

其中Vx（q）是在纯水溶剂散射电压q,Vn（qr）是在基准波矢qr的电压（这里取作对应90°）的绝对校准的溶剂，甲苯，与已知的绝对瑞利散射比率为在T =25℃ In=0.00001408厘米-1 633纳米。 Vd（qr）是在参考波矢的光检测器暗计数。F是一个几何校正因子其中，为直立采用圆柱形批次细胞达的比的平方样品的溶剂的折射率到该甲苯由总菲涅尔反射损失在玻璃分割/溶剂接口。散射矢量q具有其通常的定义

其中n是溶剂的折射率，i为激光的真空波长，Ɵ为散射角。N（q）的为这是每个光电二极管的归一化因子根据计算

其中，VN（QR）是正常化的散射电压溶液在样品的溶剂在参考矢（对应于O=90°）。归一化解决方案样品的溶剂各向同性散射体组成。 在这种情况下为葡聚糖的水溶液Mw=15kD是以12毫克/毫升的浓度使用。

该标准以星单个联系逼近了被用于总分析单组分体系瑞利比。在极限q2(S2)lt;1，这被表示为

K为光学常数

NA是阿伏伽德罗常数，ən /əc是折射率每单位质量浓度增加溶液的增量的聚合物。对于PVP的dn/ dc值从文献35所在T= 25°C，并外推到lambda;=633纳米（外推值仅比在较低的波长）略有不同。对于PVP，dn/dc=0.173;对于POE，dn/ dc =0.135。对于SDS，在lambda;=436纳米，的dn / dc =0.121-0.0022Cx（M）32和在我们的实验室独立发现是在0.113 lambda; =633纳米。

以上所有测量均在25℃下进行。

多组分体系散射：

由于我们是在静态散射多元系统中进行，考虑一般为过量的散射表达（即总散射减去溶剂散射背景）为r的系统组件

其中，ai为示差折射率（或光对比系数），物种i，给出ai=（ən /əc）。该SIJ中给出的局部结构因素通过矩阵形式

其中，Ni和NJ是物种的粒子密度I和j分别与g（rij）是颗粒间的相关性功能，通过给予

U(rij)是颗粒之间的平均力的潜力i和j通过的中心到中心的距离rij分离。 如果两种不同的物种之间的相互作用排斥，那么Sijlt;0（召回delta;ij= 0，对于i ne;j）,总散射将小于个别品种总和的散射。同样，对于不同物种之间的吸引作用，在总散射会比个别的总和散射小，而对于零或可忽略不计相互作用，总散射应该比个别物种的总散射大。

对于现在的情况下，我们认为，与实验理由，那里面显著散射的唯一实体是单纯的聚合物（当不加SDS）聚合物/胶束聚集，以及自由胶束。 个人表面活性剂分子和溶液中的抗衡被假定为可忽略的散射。此外，我们忽略聚合物的多分散性，以及表面活性剂/聚合物S / P组件比率的变化，并考虑我们正在测量的重均的组件。过量的散射（在来表示瑞利散射比例）为

其中，在“a”下标指的是P / S组件，和“m”的下标是指游离在溶液中的胶束。因为无论PVP / SDS聚集和免费SDS胶束是带负电荷的（如在证实伴随纸）及其相互作用是排斥力，以及我们预计Sam（q）为负，而且，在低溶质浓度，可以忽略不计。因此，我们的散射测量在SDS/ PVP聚集体和SDS的混合物在给定的浓度胶束会小于或等于从个别的SDS散射的总和PVP和SDS胶束种群在给定的浓度。因此，我们期望从总散射PVP / SDS的溶液中是，由于PVP / SDS粒料，减去在当量的第二（相互作用）项，再加上一个小项，由于免费SDS胶束。

图2.散射（由独立的聚合物量分成）VS[SDS]，使用和不使用PVP。从底部到顶部：纯SDS，则转矩Itot测量散射的P

全文共6052字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[154884]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word

原文和译文剩余内容已隐藏，您需要先支付 30元 才能查看原文和译文全部内容！立即支付

以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章