Page 92 - 精细化工2019年第10期

·2058· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

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HPSA-4 的影响体现为提高了亲水胶束的乳化性能， 主要是由 Na 对油水界面扩散双电层的压缩作用以
因而乳状液稳定性较好。 及 NaCl 对表面活性剂在油水上的分配作用所致。
2.6.3 微观界面黏弹性测定 2.7 微观乳化及稳定机理
NaCl 浓度对 HPSA-4 乳状液界面黏弹性的影响 HPSA 分子较大，在乳状液液滴碰撞过程中不
见图 13。 易随着液膜弯曲而流动，减弱了液滴间碰撞引起的
界面膜的变化；另外，HPSA 为多支化结构，呈刚

性结构，界面膜的机械强度以及乳状液的稳定性较
好，液珠在界面膜上进行相互作用的时候具有很好
的刚性，不容易碎裂，使乳化剂分子在油水界面上更
紧密地进行排列，对液珠的聚并起到阻碍作用 [17-18] ，
因此 HPSA 形成的乳状液可以在较宽的 pH 值、较
高的温度和盐度范围内保持稳定。超支化表面活性
剂在水溶液中可以自组装形成不同的胶束聚集体，
图 15 是 HPSA 分子自组装示意图。

图 13 NaCl 对 HPSA-4 乳状液界面黏弹性的影响
Fig. 13 Effect of NaCl concentration on the interfacial
viscoelasticity of HPSA-4 emulsion

如图 13 所示，随 NaCl 浓度的变化，界面膜的
黏弹性先增加后减小。这是因为，在 NaCl 浓度较低
+
时，Na 压缩双电层，中和了 HPSA-4 分子在油水界
面膜上的表面电荷，使得 HPSA-4 分子在界面上排
列得更为紧密，因此界面膜的黏弹性增加；而当
NaCl 浓度超过临界值后，盐使得 HPSA-4 分子链收
缩形成疏水外壳，HPSA-4 分子在油水界面上形成的
致密定向排列失稳，HPSA-4 分子向油相移动并分布
于油相中，界面上的 HPSA-4 分子减少，因此界面 图 15 HPSA 分子自组装示意图（蓝色的代表超支化的
膜的黏弹性减小。 亲水内核，黑色的代表疏水臂，红色的代表氢键
2.6.4 微观 Zeta 电位测定 作用和分子间作用力）
Fig. 15 Schematic illustration of self-assembly of HPSA
NaCl 浓度对 HPSA-4 乳状液 Zeta 电位的影响见 (The blue represents the hydrophilic skeleton as
图 14。 cores, the black represents the hydrophobic chains
and the red dot lines represents the hydrogen bond
and interaction of chains between hydrophilic
skeleton)

由图 15 可知，超支化表面活性剂在水中的聚集
体主要有以下几种形态 [19-20] ：（1）HPSA 分子内部
疏水基团相互靠拢，缔合形成以疏水链段为脱水内
核、亲水性骨架为极性外壳的球状胶束，胶束聚集
体较小；（2）因为水对接枝产物琥珀酸单十二酰胺
磺酸为不良溶剂，因此末端的琥珀酸单十二酰胺磺
酸中的疏水长链会发生收缩，但水是超支化骨架的
良性溶剂，而且骨架为刚性结构，因此超支化骨架

图 14 NaCl 浓度对 HPSA-4 乳状液 Zeta 电位的影响 处于伸展状态，两种作用相反的收缩力和伸张力为
Fig. 14 Effect of NaCl concentration on the Zeta potential 了达到平衡，HPSA 分子会从圆形球状胶束变成圆
of HPSA-4 emulsion
柱形以达到稳定，胶束聚集体较大，超支化骨架上
如图 14 所示，随着水相中 NaCl 的加入，乳状 的酰胺基团间存在大量的氢键，在水中可以通过分
液 Zeta 电位的绝对值先增加后减小，电性不变。这 子间和分子内作用力彼此缠结，形成疏水外壳、亲