混合表面活性剂胶束特性与流变性之间的规律性研究(6)
2.2.4 表面活性剂溶液流变性的测定
在论文中，为研究质量分数改变、无机盐加入情况下，混合表面活性剂溶液的流变性变化规律，配制两种系列离子混合表面活性剂溶液。使用美国TA公司出品的ARES-G2流变仪，夹具选用40mm同轴圆筒式样品台，在25℃条件下，对实验样品进行静态速率扫描实验。稳态剪切实验固定频率为1.0 Hz，在在(10-5-103)s-1的剪切速率范围内采用速率控制模式，对所有待测样品进行稳态扫描，得到溶液剪切粘度关于剪切速率的关系曲线。
3. 实验结果与讨论
3.1 表面活性剂胶束的形成
表面活性剂分子有一个极性的头部和一个非极性的尾部构成，同时具有亲水性和疏水性。当浓度达到一个临界浓度以上，表面活性剂分子自组装成为胶束结构。这种微观结构可以是球状、棒状、囊泡等等，这取决于表面活性剂分子的化学机构、表面活性剂分子的浓度、抗衡离子、溶剂、温度、离子强度、PH 值和剪切力。表面活性剂分子可以依据头部带电荷的种类分为以下四类：阳离子型表面活性剂分子、阴离子型表面活性剂分子、非离子型表面活性剂分子和两性表面活性剂分子。其中两性表面活性剂分子的头部可以带正电荷、负电荷或者同时带正电荷和负电荷。表面活性剂在水中所形成的胶束如图3.1所示。
图3.1 表面活性剂在水中所形成的胶束
3.2 不同因素对表面活性剂溶液胶束的影响
3.2.1 单一表面活性剂体系胶束大小及分布研究
单体分子的自组装从微观上看是一个力平衡的过程，碳氢化合物端也就是疏水头的疏水作用使单体分子聚集在一起，极性端的亲水作用产生一个排斥力阻碍单体分子聚集在一起。这两种相反的力作用在碳氢化合物端和水界面区域，亲水作用力需要单体分子留在水里，排斥力主要来自于同种电荷的静电作用，对于非离子型的表面活性剂单体分子，它们头部之间不存在排斥作用，相反会产生“水合”现象，这样有利于胶束的形成。烷基链的长度，尾基的体积，头基的面积等参数决定了表面活性剂溶液中胶束的形态。
（1）AES溶液的胶束大小及分布研究
AES是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，一种常用的阴离子表面活性剂，常应用于个人护理用品的清洁体系中作为主表面活性剂。实验中在25℃条件下，分别研究了AES质量分数为1%,3%,5%,7%,9%时，溶液体系胶束的粒径大小及分布，样品配方如表3-1所示。AES的溶液粒径随着质量分数的增大而变化趋势如图3.2所示。
表3-1 AES溶液配方
成分 %
AES（100%） 1 3 5 7 9
AES（70%） 1.43 4.29 7.14 10 12.86
Water/g To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
图3.2 不同质量分数AES溶液粒径的变化
如图3.2所示，随着AES质量分数的增加，AES形成胶束的粒径大小整体呈现先减小到达一个平台，然后有少许增大的趋势；而对胶束粒径的分布系数影响不大，基本保持稳定。可能的原因是由于在单一的AES体系中胶束的形成属于热力学稳定体系，不易受到其他因素的干扰。
（2）APG溶液的胶束大小及分布研究
APG是烷基糖苷，它是一种性能较全面的新型非离子表面活性剂，兼具普通非离子和阴离子表面活性剂的特性，国内外已将APG作为活性组分制成化妆品，这类新型化妆品显示出良好的皮肤保湿性和皮肤养护性能 。实验在25℃条件下，分别研究了APG质量分数为1%,3%,5%,7%,9%时，溶液体系胶束的粒径大小及分布，样品配方如表3-2所示。APG的溶液粒径随着质量分数的增大而变化趋势如图3.3所示。
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