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表面活性剂分子在水溶液中的相行为,涉及到表面活性剂分子形成的各种有序组合结构以及这些结构形成机制和稳定性等问题,一直是化学、生命科学中人们关注的研究热点,近年来更加活跃,新的研究结果不断涌现。在许多应用领域,表面活性剂以浓溶液的形式存在于产品中,特殊分子结构使之发生自组装形成各种有序结构,即以溶致液晶的形式存在。因此,对表面活性剂溶致液晶相行为的形成和稳定性研究,也倍受工业领域的关注。然而,过去的研究工作多局限于纯表面活性剂或二元复配体系,随着新产品的不断开发,人们更需要了解多元表面活性剂复配体系以及在非水溶剂中的相行为,开展这方面的研究具有重要的实际意义。作为初步尝试,本论文以常见表面活性剂复配体系LAS/AEO-9为基础,研究了在添加肥皂、乙二醇、丙三醇后其水溶液的相行为和流变性能。
分别绘制了LAS/AEO-9/肥皂/水拟三元体系相图、LAS/AEO-9/乙二醇/水拟三元体系相图和LAS/AEO-9/丙三醇/水拟三元体系相图。相图显示,在靠近LAS/H2O一侧,三个体系除固体相和胶束溶液外,还出现层状液晶相、胶束溶液和层状液晶混合区,无六角液晶相；而在靠近AEO-9/H2O一侧三个体系的相行为变化趋势也一致,都随着表面活性剂浓度增大,由胶束溶液逐渐向六角相液晶、层状液晶和反胶束溶液过渡。在偏光显微镜下,三个体系都观察到了层状相液晶和六角相液晶的偏光织构；与文献报道LAS/AEO-9的相图对比可知,向体系中添加肥皂、乙二醇、丙三醇均使层状液晶区面积增大,其中添加丙三醇该面积增加最大,添加乙二醇次之,添加皂片最小；向体系中添加这三种组分对六角相液晶的面积影响不大。
利用RS75控制应力流变仪研究了各相图中的主要液晶相的黏度和线性黏弹性等流变性能,进一步验证了体系的液晶相行为。结果表明,六角状液晶的储能模量G线和损耗模量G"线出现交点,在低频区G">G,说明在低频区黏性大于弹性；在高频区G>G",说明弹性大于黏性；反映了六角相液晶的流变特征。而层状相液晶的储能模量G线和损耗模量G"线不相交,在整个频率扫描范围内G和G"都几乎不变,且G大于G"约1个数量级,而黏度∣η*∣几乎呈线性下降,表现出层状相液晶以弹性为主的特征。