混合表面活性剂胶束特性与流变性之间的规律性研究(13)
3.3.2 无机盐对混合表面活性剂溶液流变性的影响
为了研究无机添加剂对溶液流变性的影响，本实验中配制了AES-MAP混合溶液，加入一系列质量分数由大到小的NaCl。溶液组成如下表3-13表示。在25℃条件下，对上述溶液做静态速率扫描实验，得出AES-MAP加入无机盐的混合溶液剪切粘度和剪切速率的关系，实验结果如图3.16所示。
表3-13 AES-MAP混合溶液加NaCl
成分 %
AES 3 3 3 3 3
MAP 3 3 3 3 3
NaCl 0.001 0.01 0.1 0.2 0.5
WATER TO 100 TO 100 TO 100 TO 100 TO 100
图3.16 加NaCl混合溶液剪切粘度—剪切速率曲线
如图3.16所示，当NaCl的质量分数不超过0.01%时，3%AES-3%MAP溶液体系的剪切粘度非常接近，几乎不随着NaCl质量分数的增大而出现变化。但是，随着NaCl质量分数的大幅度增加，体系的剪切粘度出现明显变化，而且图中曲线变化很复杂。NaCl的质量分数大于0.1%时，随着其质量分数的增加，一定剪切速度下的溶液剪切粘度降低。当NaCl的质量分数达到0.5%时，溶液剪切粘度突然增大，增幅明显。从剪切速率上看，随着其不断的增加，体系的剪切粘度不断下降，直至粘度很小趋于稳定不变。
据此分析，当NaCl的质量浓度较小时，体系的粘度随之变化很小，这是由于溶液中表面活性剂胶束刚开始形成，加入的NaCl与游离的水分子形成水合离子，对胶束的影响不大；当质量浓度较高时，体系粘度变化比较复杂，说明流体的性质已经发生根本改变。当质量浓度较高时，体系粘度变化比较复杂，说明流体的性质已经发生根本改变。游离的H2O分子不够形成水合离子，NaCl分子夺取部分胶团中的H2O分子来形成水合离子，使得胶团进一步长大直至分相，这使得体系粘度及透明度降低。随着剪切速率的增大，胶束受到溶质流动的影响，胶束方向逐渐趋向于流动方向，故粘度减小在剪切率大于一限定值后，胶束的方向与流动法向已完全一致，故粘度的变化也不大。
4. 结论
本论文针对表面活性剂溶液体系，通过实验改变溶液中表面活性剂质量分数，改变无机添加剂的质量分数，配制系列溶液样品。利用粒径仪、流变仪测量其胶束粒径大小、流变特性，以此来讨论混合表面活性剂胶束特性与流变性之间的规律关系。本论文实验结果表明：
1.单一表面活性剂溶液胶束粒径随着其质量分数的增大而减小。溶液胶束由球状变成棒状。加入NaCl后，胶束粒径随着NaCl质量分数的增大而增大。对于非离子表面活性剂溶液，NaCl对其粒径的影响比较小。
2.混合离子表面活性剂加入另一种离子型表面活性剂，混合胶束形状和大小受加入的表面活性剂质量分数影响。对于离子型表面活性剂来说，加入另一种离子型表面活性剂，溶液中形成的混合胶束粒径随另一种表面活性剂质量分数的增大而增大。对于非离子表面活性剂，加入另一种离子型表面活性剂，溶液中形成的混合胶束粒径随另一种表面活性剂质量分数的增大而减小。加入NaCl后，混合表面活性剂胶束粒径随着NaCl质量分数的增大而增大。
3.混合离子表面活性剂的流变性质与其组成质量分数有关，与其形成的胶束形状与大小有关。溶液胶束增大，对应的剪切粘度相对增大。高剪切粘度往往和高胶束聚集数相对应。
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