聚醚型表面活性剂36页PPT
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聚醚高分子表面活性剂的性质(胶束化)PEO-PPO-PEO嵌段共聚物是典型的高分子表面活性剂,与小分子表面活性剂的性质不同,如胶束内核含有大量的水、外界因素对胶束结构有显著影响等: 另一方面PEO-PPO-PEO嵌段共聚物具有温度敏感胶束化、温度敏感增溶以及温度敏感的液晶晶型结构等特点,鉴于对PEO-PPO-PEO嵌段共聚物物理化学性质的研究是扩展其应用领域的关键,许多研究小组从不同的技术,考察PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的物理化学性质。
a.理论模型Linse[1-3]从平均场格子理论基础上对PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物在溶液中的胶束化进行了研究,通过实验得到了Pluroni型高分子表面活性剂的CMC、聚集数、水力半径受温度影响的半定量关系,发现分子量的增加或分子中EO/PO比的减小有利于在给定聚合物浓度下胶束化起始温度的降低,也相应地有利于在给定温度下CMC的降低。
图1是Linse等人建立的格子理论模型图。
多种模型可以用于模拟表面活性剂在水溶液中的胶束化行为,最著名的是Hurter[4,5]习等使用自洽均匀场晶格理论模拟PEO-PPO-PEO嵌段共聚物在水溶液中的胶束化,均匀场近似限制在二维空间(同心的格子层内),应用步长加权的随机行走描述非均相体系。
聚合物链节和溶剂分子分布在格子内,每条聚合物有多种构造方式,链节作用对自由能的贡献可用Flory-Huggins作用参数表达,在自由能最小的条件下确定每种构造的聚合物链数,大致计算出平衡时链节的密度。
自洽均匀场模型PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的结果表明:PPO链段组成胶束的内核,胶束的内核中包裹有部分的水,胶束的内核和外核之间以及胶束的外壳和溶剂水之间没有严格的分界,而是扩散的界面。
Hurte:进一步模拟了PEO-PPO-PEO嵌段共聚物增溶多环芳香烃,一个多环芳香烃分子占据一个格子,芳香烃的增溶影响PEO-PPO-PEOO嵌段共聚物胶束的结构,降低胶束内核的含水量,自洽均匀场理论模型的胶束结构与实验观察的结果相一致。
聚醚高分子表面活性剂的性质(胶束化)PEO-PPO-PEO嵌段共聚物是典型的高分子表面活性剂,与小分子表面活性剂的性质不同,如胶束内核含有大量的水、外界因素对胶束结构有显著影响等: 另一方面PEO-PPO-PEO嵌段共聚物具有温度敏感胶束化、温度敏感增溶以及温度敏感的液晶晶型结构等特点,鉴于对PEO-PPO-PEO嵌段共聚物物理化学性质的研究是扩展其应用领域的关键,许多研究小组从不同的技术,考察PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的物理化学性质。
a.理论模型Linse[1-3]从平均场格子理论基础上对PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物在溶液中的胶束化进行了研究,通过实验得到了Pluroni型高分子表面活性剂的CMC、聚集数、水力半径受温度影响的半定量关系,发现分子量的增加或分子中EO/PO比的减小有利于在给定聚合物浓度下胶束化起始温度的降低,也相应地有利于在给定温度下CMC的降低。
图1是Linse等人建立的格子理论模型图。
多种模型可以用于模拟表面活性剂在水溶液中的胶束化行为,最著名的是Hurter[4,5]习等使用自洽均匀场晶格理论模拟PEO-PPO-PEO嵌段共聚物在水溶液中的胶束化,均匀场近似限制在二维空间(同心的格子层内),应用步长加权的随机行走描述非均相体系。
聚合物链节和溶剂分子分布在格子内,每条聚合物有多种构造方式,链节作用对自由能的贡献可用Flory-Huggins作用参数表达,在自由能最小的条件下确定每种构造的聚合物链数,大致计算出平衡时链节的密度。
自洽均匀场模型PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的结果表明:PPO链段组成胶束的内核,胶束的内核中包裹有部分的水,胶束的内核和外核之间以及胶束的外壳和溶剂水之间没有严格的分界,而是扩散的界面。
Hurte:进一步模拟了PEO-PPO-PEO嵌段共聚物增溶多环芳香烃,一个多环芳香烃分子占据一个格子,芳香烃的增溶影响PEO-PPO-PEOO嵌段共聚物胶束的结构,降低胶束内核的含水量,自洽均匀场理论模型的胶束结构与实验观察的结果相一致。