非离子表面活性剂Brij 30诱导离子液体型表面活性剂C16imC8Br蠕虫状胶束向凝胶的转变

摘要

蠕虫状胶束和小分子水凝胶是由具有粘弹性的三维网络构成.但它们具有不同的粘弹性.蠕虫状胶束以黏性为主,这主要是由暂时平衡的网络决定.凝胶以弹性为主,三维网状结构稳定.在某些情况下,蠕虫状的胶束通过网络结构的增强可以转化为凝胶.在我们之前的研究中发现由离子液体型表面活性剂1-十六烷基-3-辛基咪唑溴化铵([C16imC8]Br)形成的蠕虫状胶束在不含添加剂时,具有较高的粘弹性.非离子表面活性剂十二烷基聚氧四乙烯醚(Brij 30)的加入有望通过静电作用和疏水相互作用增强([C16imC8]Br蠕虫状胶束的粘弹性,促进蠕虫状胶束向凝胶的转变.利用流变学和冷冻刻蚀透射电镜研究了具有Brij 30的蠕虫状胶束的微观形貌和粘弹性随浓度的变化.采用流变学方法研究了Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的热稳定性和凝胶-溶胶转变温度.通过zeta电位测量和核磁共振研究了Brij 30和[C16imC8]Br之间的相互作用.在[C16imC8]Br的不同初始浓度下,Brij 30/[C16imC8]Br样品的粘弹性随Brij 30浓度的增大先增大后减小.在一定的Brij 30浓度下,Brij 30/[C16imC8]Br样品具有凝胶的流变特性.[C16imC8]Br (4.06％ (w,质量分数))/Brij 30凝胶的黏弹性最大值出现在Brij 30/[C16imC8]Br的摩尔比(Mr)为4.55时.Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的粘弹性与凝胶的活化能呈正相关.Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的凝胶-溶胶转变温度也随着Brij30浓度的增加先升高后降低.Brij 30/[C16imC8]Br (4.06％ (w))凝胶的最大值出现在Brij 30/[C16imC8]Br的摩尔比为2.93时.Brij 30浓度对Brij 30/[C16imC8]Br凝胶的粘弹性、热稳定性和凝胶-溶胶转变温度有很大影响.zeta电位和核磁氢谱测量结果表明,电中性Brij 30分子在疏水作用下插入到[C16imC8]Br虫状胶束的栅栏层.它减少了[C16imC8]Br头基之间的静电斥力,这种斥力导致了蠕虫状胶束的快速生长和更强的网状结构的形成.最后,蠕虫状胶束转变成凝胶.所得结果将有助于更好地理解蠕虫状胶束与凝胶之间的关系,具有潜在的工业和技术应用价值.