周军昌,任玉娟
Gemini表面活性剂是一种具有特殊结构的新型表面活性剂,与单亲水、亲油基的传统表面活性剂相比.它由至少两个亲水基亲油基的离子头基经联接基团(Spacer group)通过化学键连接而成,结构示意图如下:其中R1、R2为疏水基团,I1、I2为亲水基团,s为联接基团.Gemini表面活性剂根据离子头不同可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型.与单烷烃链和单离子头基组成的传统表面活性剂相比,离子型Gemini表面活性剂具有以下特殊性能,如更易吸附在气-液表面,从而更有效地降低水溶液的表面张力;更易聚集生成胶团;Gemini降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向,降低水溶液表面张力的效率更突出;具有很低的Kraft点等.近年来,对Gemini表面活性剂分子结构设计和合成研究较多,但对其应用,尤其在有机硅乳液聚合领域的研究很少.聚硅氧烷具有很低的表面张力,几乎不溶于水,在制备O/W型乳液时,需要用大量的乳化剂,虽然稳定性得到提高,但粘度增大,流动性降低,很难制得高固含量的产品;且大量乳化剂的存在,严重影响有机硅乳液在防水剂、消泡剂、光亮剂等领域的使用性能;同时大量乳化剂的使用,对治理环境污染带来了沉重的负担.尽可能降低表面活性剂的用量,成为解决这些问题的重要途径.本文采用分子结构如图2所示的Gemini表面活性剂代替传统乳化剂,使用量仅为其1/5,制得了具有优异机械稳定性和配伍稳定性的高固含量微乳液.1实验1.1主要原料及仪器 八甲基环四硅氧烷(D4):进口分装;浓硫酸:98%,工业纯;十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、三乙醇胺、十二烷基三甲基氯化铵(1231)、甲醇:分析纯;Gemini表面活性剂:98%,自制;去离子水;上海标准模具厂JB90一D型强力搅拌机;上海天平仪器厂NDJ一1型旋转式粘度仪;英国MALVERN公司MS一2000激光粒度测量仪