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第 8 期 鲍 艳，等: 季铵盐有机硅双子表面活性剂的物化及抗菌性能 ·1309·
会使疏水链暴露在水中而带来热力学上的不稳定，
导致界面吸附性能下降。并且连接基的长度对表面
活性剂分子在液体表面的排列发挥着重要的作用。
马小单 [18] 等研究发现，连接基越短，CMC 越低。因
为连接基越短，连接基在表面的吸附层会充分伸展，
因而最大程度地削弱了离子头基之间的静电排斥
力，使离子头基更接近，加强了疏水链之间的相互
作用，在气液界面上的排列也更紧密，更容易形成
胶束。综上所述，C 12 -PSi x -C 12 中连接基长度对其表
面张力具有显著影响。随着 C 12 -PSi x -C 12 中连接基长
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图 2 C 12 -PSi x -C 12 的 HNMR 度的减小，C 12 -PSi x -C 12 的表面活性增强。
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Fig. 2 HNMR spectra of C 12 -PSi x -C 12 2.3 C 12 -PSi x -C 12 的乳化稳定性测试
2.2 C 12 -PSi x -C 12 的表面张力测定 3 种季铵盐有机硅双子表面活性剂对不同油类
3 种季铵盐有机硅双子表面活性剂水溶液的表 的乳化稳定性见图 4。
面张力随质量浓度的变化曲线见图 3。
图 4 C 12 -PSi x -C 12 水溶液对不同油类的乳化稳定性
Fig. 4 Emulsion stability of C 12 -PSi x -C 12 to different oils
图 3 C 12 -PSi x -C 12 水溶液的表面张力-质量浓度曲线
Fig. 3 Relationship between surface tension and mass 从图 4 可以看出，3 种季铵盐有机硅双子表面活
concentration of C 12 -PSi x -C 12 aqueous solution
性剂对 3 种油的乳化稳定性不同。其中，C 12 -PSi 40 -C 12
从图 3 可以看出，C 12 -PSi x -C 12 水溶液的表面张 的乳化稳定性最好，其对液体石蜡、煤油、油酸的
力随质量浓度的增大而减小，这与传统单链表面活 乳化稳定时间分别为 260.5、732.3、1537.0 s。说明
性剂一致。3 种表面活性剂均具有良好的表面活性， 短的连接基有利于双子表面活性剂对油脂的乳化。
主要是由于柔性硅氧链的引入使得阳离子双子表面 这主要是由两方面原因导致的：一方面，较短的连
活性剂在气液界面排列更加紧密的缘故。韩世岩 [16] 接基使两个亲水头基间的距离缩短，从而克服了静
等发现，以柔性链为连接基的季铵盐双子表面活性 电斥力的不利影响，强制拉近了表面活性剂单体的
剂的表面活性、化学性质及水溶性均优于以刚性链 距离，使得表面活性剂分子可以在胶束内的排列更
为连接基的季铵盐双子表面活性剂。因为柔性链自 紧密，胶束聚集数增多，较多的胶束会更加有效的
身具有较好的旋转性，活性较刚性链强，因此，带 包裹油滴分子；另一方面，连接基中硅氧链越短，
有柔性链连接基的双子表面活性剂具有更好的表面 表面活性剂的相对分子质量越小，由于体系中加入
活性。 表面活性剂的质量相同，因此表面活性剂的数目增
3 种表面活性剂的表面张力随着连接基中硅氧 加，体系中的胶束数目增多，乳液液滴粒径较小。
链的增加而增加。这是因为过长的连接基使表面活 因此，C 12 -PSi 40 -C 12 的乳化稳定性最好。
性剂分子间的缠结作用变强，会在溶液表面形成一 从图中还可以发现，C 12 -PSi x -C 12 对 3 种油的乳
个分布不均匀的表面活性剂膜层，在表面活性剂分 化稳定性并不相同，其对油酸的乳化时间分别为
布较少的区域，溶液表面容易受到更大的内在吸引 1537.0、1214.0、1516.0 s。可以看出，其稳定时间
力，从而造成表面张力增加。该结果与文献[17]报 都在 1200 s 以上，说明 C 12 -PSi x -C 12 对油酸的乳化稳
道的结果一致。Zana [17] 等研究发现，过长的连接基 定性最好。这是因为油酸含有不饱和双键，并且自
