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·1026· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
IP750>SMA-IP200。 由图 8 可知,随着加入分散剂支链长度的增加,
2.4.2 降黏性能分析 染料在溶液中的黏度减小。但是 SMA-IP200 对分散
测试加入分散剂的分散染料在水中的黏度,如 染料分散液降黏作用较小,黏度约 7 mPa·s,当侧链
图 8 所示。 相对分子质量≥400 后,降黏作用显著,黏度为 4
mPa·s 以下,继续增加亲水侧链长度,降黏程度减
小。这是因为亲水支链上的主要结构为乙氧基,而
更多的乙氧基会使得染料粒子表面更加亲水,因此,
染料的溶解度增加,黏度下降。当支链长度达到 400
以上时,由于支链过长也会导致链间的“缠绕”现
象增加,会减弱染料粒子之间的稳定作用,使得
SMA-IP400、SMA-IP550 和 SMA-IP750 的降黏作用
差别不明显。这也部分解释了图7中,加入 SMA-IP750
的染料分散液,染料粒径变大的现象。
2.4.3 乳化性能分析
图 8 不同剪切速率下,SMA-IP 系列分散剂对染料黏度 通过使用带有不同支链长的改性 SMA 作为环
的影响 己烷的乳化剂,形成水包油的乳液,在显微镜下观
Fig. 8 Effects of SMA-IP dispersants on the dye viscosity
at different shear rates 测乳液的粒径大小,如图 9 所示。
图 9 2.5 g/L 不同侧链长度改性的 SMA 作为乳化剂,均质后环己烷和水(体积比 1∶1)混合体系的数字照片(a)和
的显微镜照片(b)
Fig. 9 Digital photographs (a) and optical micrographs (b) of a 1∶1 (volume ratio) mixture of cyclohexane and water
containing 2.5 g/L different side-chain length modified SMA after homogenization
由图 9a 可知,对比未改性 SMA 乳化的乳液, 使得乳液不均匀,如图 9b 中的 SMA、SMA-IP200
改性后的 SMA 乳化能力明显增强,并且图 9b 显示 和 SMA-IP400。因此,SMA-IP550 有着相对较好的
出 SMA-IP550 的乳化性能优异,乳液的粒径更小且 乳化作用,对乳化剂领域的研究也有着积极的意义。
分布均匀。这是因为改性 SMA 在液滴的表面定向吸 2.4.4 润湿性能分析
附,形成了稳定的界面膜和电势层,界面膜对液滴 通过观察改性 SMA 液滴在超疏水的玻璃表面上
有保护作用,使其不易因布朗运动而发生聚结。另 接触角随时间的变化,考察改性 SMA 的润湿性能,如
外,其羧酸根离子存在使得液滴的界面形成双电层, 图 10 所示。
双电层的相互排斥作用使得液滴不易靠近,最终形 由图 10 可知,SMA-IP200、SMA-IP400、SMA-
成稳定均匀的乳液体系。但由于支链长度的不同形 IP550 和 SMA-IP750 开始接触固体表面的接触角分
成的界面膜的厚度以及静电斥力的大小也不同,如 别为 62.23°、59.73°、52.86°、49.41°,在 300 s 内接
图 9b 中,SMA-IP750 的支链过长对电势有屏蔽作 触角逐渐减小。这是由于带有不同亲水支链长度的
用,双电层的斥力减弱,较 SMA-IP550 乳液,形成 改性 SMA 对水的界面张力作用不同,亲水支链越
较大的液滴;而支链过短则无法形成厚的界面膜, 长,亲水性越强,接触角越小,润湿性能越好。反