Page 75 - 精细化工2019年第8期

第 8 期 陈 骥，等: 聚氧丙烯链对延展型表面活性剂的双亲性贡献 ·1563·

PPO 链增长而显著变大，表明 PPO 链使分子吸附在 低的 FS 值显示了其可用于中低泡个人护理及家用
气液表面的趋势强于胶束化。另外，SLP p S 的 Г m 值 清洁产品的潜能。
和 γ CMC 值均低于两种传统表面活性剂，表明引入 2.3 SLP p S 的油水界面性质
PPO 链使单个 SLP p S 分子降低表面张力的能力远远 20 ℃条件下表面活性剂在油水界面的乳化性
强于后者。 质见图 5。

图 5 20 ℃条件下表面活性剂在油水界面的乳化性质
图 3 25 ℃下表面活性剂水溶液的 γ-lgc 曲线 Fig. 5 Emulsifying power of the surfactants at the oil/water
Fig. 3 γ-lgc curves of aqueous surfactant solutions at 25 ℃ interface at 20 ℃

表 1 25 ℃下表面活性剂的表面活性参数 图 5 中的乳液破乳时间被用来表征表面活性剂
Table 1 Surface active parameters of surfactants at 25 ℃ 的油水界面性质。首先，可以看出，SLP p S 乳化 LP
–6
γ CMC/ CMC/ CMC/ Г m/(×10 CMT/ 和 SO 的能力均强于两种传统表面活性剂，这应该
surfactant –3 pC 20 2
(mN/m) (×10 mol/L) C 20 mol/m ) ℃
归结于 PPO 链使 SLP p S 分子延展到足够的长度，也
SLP 3S 32.1 0.56 4.28 10.3 1.68 <0 归结为其同时提供了疏水性和极性，增强了乳化剂
SLP 6S 31.0 0.25 5.06 28.7 1.25 <0
SLP 9S 30.3 0.12 6.15 169 0.86 <0 分子与油、水分子的相互作用，故延长了破乳时间。
SDS 35.0 8.00 2.51 4.21 2.40 13.2 此外，各种表面活性剂乳化 SO 的能力均明显强于乳
SLE 3S 40.8 0.69 3.64 3.00 2.11 <0
化 LP，尤其是 SLE 3S 对 SO 的乳化能力明显强于 SDS
泡沫性是另一种气液表面性质，40 ℃条件下表 而不及 SLP p S 同系物的事实进一步佐证了上述推断
面活性剂在气液界面上的泡沫性质见图 4。 的正确性。这是因为，PEO 链只能增长 SLE 3 S 的分

子长度和提供极性，故 PEO 链仅对乳化 SO 有利而
无助于乳化 LP。综上所述，PPO 链的双亲贡献有利
于增强 e-表面活性剂乳化 SO 和 LP 的能力，而 PEO
链的极性贡献仅有助于增强 SLE 3 S 乳化 SO 的能力。
2.4 SLP p S 的固液界面性质
以润湿力（W）和去污力（D）性质来评价表面
活性剂的固液界面性质，结果见表 2。由表 2 可知，
SLP p S 的 W 随 PPO 链延长而变好但总体介于 SDS
（42 s）和 SLE 3 S（98 s）之间。这是因为，SLP p S

图 4 40 ℃条件下表面活性剂在气液界面上的泡沫性质 分子中 PPO 链延长虽然使分子长度增加不利于润
Fig. 4 Foamability of the surfactants at the air/water surface 湿，但因此增加的疏水性则增强了分子与帆布之间
at 40 ℃ 的疏水相互作用而有利于润湿，故综合表现为润湿

由图 4 可见，虽然 SLP 3 S 的泡沫性质与 SDS 和 力随 PPO 链延长而变好但比 SDS 略差。PEO 链提
SLE 3 S 的相当，但随 PPO 链增长起泡性和稳泡性降 供的亲水性使 SLE 3 S 更易溶于水而非吸附并产生润
低。这是因为，PPO 链使表面张力降低虽然对泡沫 湿性，故润湿性最差。SLP p S 同系物对炭黑污布的
性有利，但牺牲了分子亲水性，加快了液膜的排液 去污力优于 SDS 和 SLE 3 S，并且随着 PPO 链增长而
速度，所以导致随 PPO 增长，起泡性（FA）和稳泡 略微增强。这是由于 PPO 链增强了分子的疏水性，
性（FS）逐渐降低。而 SLP 3 S 的 FA 值比 SDS 和 SLE 3 S 有利于吸附于织物表面，并且增强了该分子与油污
略高的原因可以归结于，较短的 PPO 链以降低表面 分子的相互作用，最终借助乳化和增溶等作用将油
张力为主而不致明显牺牲液膜强度所致。SLP p S 较 污除去。