2.3非離子表面活性劑對(duì)界面張力的影響

由于微膠囊靶向增黏聚合物是以非離子表面活性劑Span80和Tween80為乳化劑制備的，因此，以C8P10E5C為例，分別考察了0.1%的Span80和Tween80對(duì)0.3%C8P10E5C溶液與系列正構(gòu)烷烴間界面張力穩(wěn)態(tài)值的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6 Span80和Tween80對(duì)C8P10E5C與正癸烷間的界面張力穩(wěn)態(tài)值的影響

從圖中可以看出，由于Span80是油溶性很強(qiáng)的非離子表面活性劑，其在水中溶解性不好，只能與C8P10E5C分子形成混合膠束。因此，Span80不會(huì)影響C8P10E5C的親水親油平衡，表現(xiàn)為混合體系的nmin值與單獨(dú)C8P10E5C相似。同時(shí)，Span80會(huì)分配到油相中，然后從油相一側(cè)向界面吸附。這就造成油相烷烴碳數(shù)較低、界面張力較高時(shí)，Span80通過(guò)混合吸附，輕度降低界面張力；而當(dāng)油相烷烴碳數(shù)較高、界面張力較低時(shí)，Span80通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)吸附，造成界面張力略有升高。但總體而言，油溶性非離子表面活性劑對(duì)界面張力影響不大。

水溶性非離子表面活性劑Tween80與C8P10E5C復(fù)配時(shí)，一方面，混合溶液的水溶性增強(qiáng)，體系的nmin值從≥14降低至10；另一方面，Tween80從水相一側(cè)向界面的競(jìng)爭(zhēng)吸附，也會(huì)破壞C8P10E5C原來(lái)緊密排列的界面膜，造成高烷烴碳數(shù)油相的界面張力明顯升高。

2.4靶向增黏聚合物對(duì)界面張力的影響

2.4.1未破殼靶向增黏聚合物對(duì)界面張力的影響

未破殼微膠囊聚合物對(duì)延展型表面活性劑與正癸烷間界面張力穩(wěn)態(tài)值的影響如圖7所示。對(duì)于不能達(dá)到超低界面張力的延展型表面活性劑分子，由于它們的界面活性不夠強(qiáng)，界面膜排列不夠，未破殼微膠囊聚合物中的非離子型乳化劑在正癸烷-水界面發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，造成界面上混合表面活性劑的排列更加疏松，界面張力升高。

圖7未破殼微膠囊聚合物對(duì)延展型表面活性劑與正癸烷間的界面張力穩(wěn)態(tài)值的影響

對(duì)于能夠達(dá)到超低界面張力的延展型表面活性劑分子，非離子表面活性劑競(jìng)爭(zhēng)吸附能力被大大削弱，主要通過(guò)增大混合表面活性劑溶液的水溶性來(lái)改變界面張力。從圖7中可以看出，5種具有超低界面張力活性的表面活性劑中，只有C8P10E5C的界面張力在加入未破殼聚合物后有所降低，其它均升高。這是由于未破殼聚合物為油包水乳液，其中的Tween80會(huì)擴(kuò)散入水相，從而影響親水親油平衡，造成nmin值明顯降低；而Span80則停留在油相，對(duì)界面張力影響較小。C8P10E5C的nmin值≥14，遠(yuǎn)高于正癸烷的烷烴碳數(shù)10；加入聚合物使得混合溶液的nmin值更加接近10。也就是說(shuō)，聚合物有利于表面活性劑溶液達(dá)到親水親油平衡，因此，界面張力降低。而其它4種表面活性劑C8P15E10C、C8P10E5S、C8P15E5S、C8P15E10S的nmin值分別為11，9，12，9，比較接近油相的碳數(shù)10，聚合物大幅度降低nmin值后，混合溶液偏水溶，界面張力反而升高。另外，一旦親水親油平衡被破壞，界面張力升高，Tween80的競(jìng)爭(zhēng)吸附能力增強(qiáng)，又會(huì)進(jìn)一步提高界面張力的數(shù)值。

2.4.2破殼靶向增黏聚合物對(duì)界面張力的影響

破殼微膠囊聚合物對(duì)延展型表面活性劑與正癸烷之間的界面張力穩(wěn)態(tài)值的影響如圖8所示。從圖8中可以看出，除C8P10E5C外，C8P15E5S的界面張力在加入破殼聚合物后也有所降低。當(dāng)微膠囊聚合物破殼后，油溶性非離子表面活性劑Span80和水溶性非離子表面活性劑Tween80共同進(jìn)入水相，對(duì)混合溶液nmin值的降低程度減小。C8P15E5S的nmin值為12，是油溶性僅次于C8P10E5C的表面活性劑。顯然，破殼微膠囊聚合物使得C8P15E5S的nmin值適當(dāng)降低，促進(jìn)親水親油平衡，因此界面張力進(jìn)一步降低，維持超低界面張力活性。

圖8破殼微膠囊聚合物對(duì)延展型表面活性劑與正癸烷間的界面張力穩(wěn)態(tài)值的影響

3結(jié)論

考察了延展型表面活性劑分子中PO數(shù)目、EO數(shù)目和離子頭基類型對(duì)降低界面張力的影響規(guī)律，研究了微膠囊聚合物與延展型表面活性劑的相互作用機(jī)制，得出以下結(jié)論：

1）延展型表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中的PO長(zhǎng)鏈?zhǔn)墙档徒缑鎻埩Φ年P(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素，EO鏈過(guò)長(zhǎng)則不利于降低界面張力。當(dāng)PO數(shù)目≥10且EO數(shù)目≤10時(shí)，才能達(dá)到超低界面張力。

2）隨著PO數(shù)目的增多，延展型表面活性劑分子的油溶性增強(qiáng)；EO數(shù)目增多則水溶性增強(qiáng)。硫酸根電荷強(qiáng)于羧酸根，類似結(jié)構(gòu)的硫酸鹽類延展型表面活性劑（C8PmEnS）比羧酸鹽類（C8PmEnC）的水溶性強(qiáng)。可以用nmin值對(duì)延展型表面活性劑的親水親油平衡進(jìn)行定量表征。

3）水溶性非離子表面活性劑Tween80會(huì)明顯降低延展型表面活性劑的nmin值。而油溶性非離子表面活性劑Span80與延展型表面活性劑分子在溶液中形成混合膠束，不影響nmin值。

4）當(dāng)延展型表面活性劑的界面活性不夠強(qiáng)時(shí)，靶向增黏聚合物中的非離子表面活性劑與其發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，造成界面張力升高；當(dāng)延展型表面活性劑的界面活性較強(qiáng)時(shí)，靶向增黏聚合物通過(guò)增強(qiáng)混合體系的水溶性影響界面張力。

5）未破殼和破殼靶向增黏聚合物均會(huì)進(jìn)一步降低油溶性較強(qiáng)的延展型表面活性劑的界面張力，維持超低界面張力活性。這對(duì)靶向增黏二元驅(qū)的體系設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。