天然表面活性劑的氣液界面擴(kuò)張粘彈性質(zhì)研究.pdf

1、目前國內(nèi)外關(guān)于典型表面活性劑及其復(fù)配體系的界面擴(kuò)張粘彈性的研究已取得許多成果，但對天然表面活性物質(zhì)的界面擴(kuò)張粘彈性研究卻很少。殼聚糖屬于糖類天然表面活性劑，具有可降解性、良好的成膜性、生物相容性及一定的抗菌和抗腫瘤等性能。菩提子植物的假種皮中富含皂苷，有良好的起泡性、去污性及抗菌等生物活性。因此近年來殼聚糖和菩提子皂苷在醫(yī)藥、食品、化妝品、洗滌用品等工業(yè)上的用量不斷增長。
　　 殼聚糖和菩提子皂苷溶液界面穩(wěn)定性受界面分子粘彈性的

2、影響，界面粘彈性參數(shù)能反映界面上的一些微觀信息，如界面分子吸附、擴(kuò)散、取向、構(gòu)型轉(zhuǎn)化等微觀弛豫過程。因此研究天然表面活性物質(zhì)氣液界面粘彈性質(zhì)是很有意義的一項課題。
　　 本課題主要運(yùn)用JMP2000A界面流變儀，采取擴(kuò)張流變法，測定了殼聚糖和菩提子皂苜溶液氣液界面擴(kuò)張粘彈性質(zhì)，并探索了溫度、工作頻率、溶液濃度、NaCl、MgCl2、AlCl3三種無機(jī)鹽、納米Mg(OH)2顆粒等對兩種體系擴(kuò)張粘彈性質(zhì)的影響，得到了這些體系的弛豫振

3、幅、擴(kuò)張模量|ε|、擴(kuò)張彈性εd、擴(kuò)張粘度ηd、擴(kuò)張模量的相角θ等擴(kuò)張粘彈參數(shù)。此外，工作還結(jié)合紅外光譜、紫外可見光譜儀等其他手段進(jìn)一步表征物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和體系的性質(zhì)。結(jié)果表明：
　　 (1)用納米顆粒分析儀測1 g/L殼聚糖溶液的分子粒徑，發(fā)現(xiàn)放置48 h后分子粒徑增大。紫外可見光譜儀分別測定新配置、48 h、72 h及5天后的1 g/L殼聚糖溶液紫外吸收光譜，發(fā)現(xiàn)殼聚糖溶液的紫外吸收強(qiáng)度隨放置時間的延長而降低；最大氣泡連續(xù)法測量

4、殼聚糖溶液的表面張力，結(jié)果為隨著氣泡數(shù)目增多，表而張力逐漸增大。這些均說明殼聚糖體相分子發(fā)生了聚集；1 g/L，殼聚糖溶液的氣液界面擴(kuò)張粘彈性測量結(jié)果顯示：殼聚糖溶液界面粘彈性質(zhì)的變化不同于典型陽離子表而活性劑CTAB，殼聚糖溶液界面擴(kuò)張模量隨著測量的進(jìn)行先增大，后趨于穩(wěn)定。而CTAB的界面擴(kuò)張模量不隨測量時間的變化而改變。因此推測殼聚糖分子在表面也同樣發(fā)生了相互聚集作用。將殼聚糖溶液震蕩或加熱再冷卻后，這種聚集作用減弱。說明殼聚糖界面

5、分子間聚集作用是微弱而又可逆的。另外，界面擴(kuò)張模量|ε|、擴(kuò)張彈性εd、擴(kuò)張粘度ηd均隨著濃度(0.01 g/L～g/L)的增大而增大。
　　 (2)儀器工作頻率、濃度和溫度對菩提子皂苷溶液氣液界面粘彈性參數(shù)均有一定的影響：|ε|、εd和ηd隨著工作頻率(0.033 Hz～0.1 Hz)的改變呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，隨濃度(0.05％～0.5％)和溫度(10℃～30℃)的升高而減小。
　　 (3)無機(jī)鹽(0.1 g/100 m

6、L～1.5 g/100 mL)可降低殼聚糖和菩提子皂苷溶液的界面擴(kuò)張模量|ε|、擴(kuò)張彈性εd、擴(kuò)張粘度ηd，且復(fù)配體系的|ε|、εd和ηd隨無機(jī)鹽濃度的增大而減小。分別加入0.7 g/100 mL的NaCl、MgCl2、AlCl3三種鹽后，復(fù)配體系的粘彈性參數(shù)降低程度體現(xiàn)為AlCl3>MgCl2>NaCl。
　　 (4)菩提子皂苷溶液的界面擴(kuò)張模量|ε|、擴(kuò)張彈性εd、擴(kuò)張粘度ηd隨著納米Mg(OH)2顆粒含量的增加先明顯降低后