2.3鋪展(zhan)性

2.3.1動態(tai)接觸角(jiao)

研(yan)究(jiu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑溶(rong)液(ye)(ye)(ye)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)固(gu)體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)鋪(pu)展性(xing)(xing)可為其在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)涂(tu)覆、化妝品等領域(yu)的(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)相(xiang)(xiang)(xiang)應的(de)(de)(de)(de)理(li)論支持(chi)。SAES和(he)AES水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)各自在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)不同濃(nong)度(du)下的(de)(de)(de)(de)接(jie)觸(chu)(chu)角（θ）變化曲(qu)線如圖(tu)7所示(shi)。由圖(tu)7可知，隨(sui)(sui)著SAES與AES濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)增加，θ值逐漸(jian)減(jian)小，且隨(sui)(sui)著時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)延長，相(xiang)(xiang)(xiang)對較高(gao)濃(nong)度(du)下的(de)(de)(de)(de)θ值越(yue)(yue)小。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)濃(nong)度(du)遠低于cmc時(shi)，SAES和(he)AES的(de)(de)(de)(de)動態接(jie)觸(chu)(chu)角隨(sui)(sui)時(shi)間(jian)(jian)延長減(jian)小很少，而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)濃(nong)度(du)接(jie)近(jin)cmc時(shi)，SAES和(he)AES的(de)(de)(de)(de)動態接(jie)觸(chu)(chu)角隨(sui)(sui)時(shi)間(jian)(jian)延長而(er)明顯減(jian)小。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)石蠟(la)膜上的(de)(de)(de)(de)潤濕過(guo)程(cheng)可以理(li)解(jie)為表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑分(fen)子在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)液(ye)(ye)(ye)/固(gu)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)吸附過(guo)程(cheng)。根據(ju)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力梯(ti)(ti)度(du)理(li)論，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑分(fen)子的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)過(guo)程(cheng)中(zhong)，液(ye)(ye)(ye)滴(di)的(de)(de)(de)(de)前沿和(he)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)之(zhi)間(jian)(jian)產(chan)生(sheng)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力梯(ti)(ti)度(du)差(cha)，促進表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑溶(rong)液(ye)(ye)(ye)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)固(gu)體(ti)界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)擴(kuo)散(san)，濃(nong)度(du)越(yue)(yue)高(gao)，擴(kuo)散(san)速(su)度(du)越(yue)(yue)快。隨(sui)(sui)著時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)增加，體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑分(fen)子數量減(jian)少，導致界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力梯(ti)(ti)度(du)差(cha)減(jian)小，使擴(kuo)散(san)速(su)度(du)減(jian)慢，最(zui)終趨(qu)于平衡。從圖(tu)中(zhong)還可以看出在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)濃(nong)度(du)接(jie)近(jin)cmc時(shi)，SAES溶(rong)液(ye)(ye)(ye)接(jie)觸(chu)(chu)角小于AES接(jie)觸(chu)(chu)角，說明SO4-在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)碳氫鏈中(zhong)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)SAES在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)石蠟(la)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)速(su)度(du)快、鋪(pu)展性(xing)(xing)能較好，該結果與動態表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力測(ce)試結果相(xiang)(xiang)(xiang)一致。

圖7 25℃時不同濃度的(de)(de)SAES和AES水(shui)溶液在石蠟膜上的(de)(de)動(dong)態(tai)接觸角(a)SAES；(b)AES。

2.3.2鋪展系數

 鋪(pu)(pu)展是固-液(ye)界(jie)面取代固-氣界(jie)面同時增大(da)氣-液(ye)界(jie)面的過程，鋪(pu)(pu)展系數（S）是描述(shu)溶液(ye)對固體(ti)潤(run)濕性(xing)(xing)能的一個重要參數，S值越(yue)大(da)，鋪(pu)(pu)展性(xing)(xing)能越(yue)好(hao)，潤(run)濕效果越(yue)好(hao)。S的計算公式如下(xia)：

式中，γsg、γsl和(he)γlg分別為固-氣、液-固和(he)氣-液的(de)界面張力，θ0為液滴在(zai)低能(neng)表面上的(de)平衡(heng)接(jie)觸(chu)角(jiao)。由(you)圖3可得不同濃度下SAES與(yu)AES水溶(rong)液的(de)γlg值；對圖7所(suo)得的(de)不同時間的(de)接(jie)觸(chu)角(jiao)采用(yong)指(zhi)(zhi)數(shu)衰減(jian)函數(shu)進行曲線擬合，獲得平衡(heng)接(jie)觸(chu)角(jiao)θ0，指(zhi)(zhi)數(shu)衰減(jian)函數(shu)如公式9所(suo)示。

公(gong)式（9）中，θ為接觸(chu)(chu)角，θ0為平衡接觸(chu)(chu)角，A為潤濕緩沖系(xi)數(shu)，T為潤濕時(shi)間常數(shu)，t為時(shi)間。不同濃(nong)度(du)下SAES與AES水溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)(de)γlg值(zhi)及其在(zai)石蠟表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)θ0值(zhi)見表(biao)(biao)(biao)3。通過公(gong)式8計算可得SAES與AES的(de)(de)(de)(de)鋪(pu)(pu)展系(xi)數(shu)隨(sui)摩爾濃(nong)度(du)變化的(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)圖，如(ru)圖8所示。從(cong)圖中可以看出，對于(yu)(yu)SAES和AES，二者的(de)(de)(de)(de)S都隨(sui)濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)而逐漸增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，說明溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)越(yue)高，SAES和AES的(de)(de)(de)(de)鋪(pu)(pu)展性(xing)越(yue)強。這是由于(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑分(fen)子疏水基(ji)(ji)團以疏水相互作用(yong)吸(xi)附于(yu)(yu)固體表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)，親(qin)水基(ji)(ji)團朝向體相，使表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)親(qin)水化導(dao)致接觸(chu)(chu)角減小(xiao)，隨(sui)著表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑分(fen)子在(zai)固-液(ye)界面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附量增(zeng)(zeng)(zeng)大，此時(shi)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低與接觸(chu)(chu)角減小(xiao)之間的(de)(de)(de)(de)協同效應(ying)使得鋪(pu)(pu)展系(xi)數(shu)增(zeng)(zeng)(zeng)大。相同濃(nong)度(du)時(shi)，SAES的(de)(de)(de)(de)S值(zhi)略(lve)大于(yu)(yu)AES，說明相對于(yu)(yu)AES，SAES在(zai)石蠟表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)鋪(pu)(pu)展性(xing)能較好。

表3 25℃時不同濃度的(de)SAES和AES水溶液的(de)γlg值及(ji)其在(zai)石(shi)蠟表面的(de)θ0

圖8 SAES與AES的鋪展系(xi)數隨濃度變化(hua)的關系(xi)圖

2.3.3黏附(fu)張(zhang)力

黏附張力（γlgcosθ）體(ti)現了固體(ti)與(yu)(yu)液(ye)體(ti)之間(jian)的黏附能力。研究發現表面活性(xing)劑(ji)在疏(shu)水(shui)表面潤濕時的黏附張力與(yu)(yu)其水(shui)溶液(ye)的表面張力之間(jian)存在如下線性(xing)關系：

式(shi)中，a和(he)(he)b為(wei)常(chang)數，θ為(wei)平衡接觸角。SAES和(he)(he)AES的(de)(de)黏(nian)(nian)附(fu)(fu)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)與表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)關系如圖(tu)9所示。從圖(tu)9可以(yi)看出，黏(nian)(nian)附(fu)(fu)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)隨著表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)增大而(er)逐(zhu)(zhu)(zhu)漸減小(xiao)，在較低濃度(du)時，隨著吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量的(de)(de)增加，表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)降低，黏(nian)(nian)附(fu)(fu)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)增大，表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)分(fen)子在氣(qi)-液(ye)(ye)界面(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)(he)固-液(ye)(ye)界面(mian)(mian)(mian)(mian)逐(zhu)(zhu)(zhu)漸形成單分(fen)子吸(xi)(xi)附(fu)(fu)層。在較高濃度(du)下，表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)降低的(de)(de)趨勢減小(xiao)，黏(nian)(nian)附(fu)(fu)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)卻急劇增加，說明表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)分(fen)子氣(qi)-液(ye)(ye)界面(mian)(mian)(mian)(mian)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)逐(zhu)(zhu)(zhu)漸要達到飽和(he)(he)，但在固-液(ye)(ye)界面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)仍在繼續進行。在整個濃度(du)范(fan)圍內黏(nian)(nian)附(fu)(fu)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)與表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)不存在線性(xing)(xing)關系，但γlgcosθ～γlg的(de)(de)關系圖(tu)可分(fen)為(wei)兩(liang)部分(fen)，這兩(liang)部分(fen)均(jun)存在良好的(de)(de)線性(xing)(xing)關系。這是因(yin)為(wei)在較高濃度(du)下，SAES和(he)(he)AES的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)分(fen)子穿(chuan)過(guo)液(ye)(ye)滴落在石蠟表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)降低了石蠟的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，同(tong)時引入的(de)(de)聚氧乙(yi)烯基團與固體表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)發生(sheng)(sheng)極化(hua)作用，兩(liang)方面(mian)(mian)(mian)(mian)原因(yin)的(de)(de)共(gong)同(tong)作用使得石蠟的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)性(xing)(xing)質發生(sheng)(sheng)了變化(hua)。這與文獻報道的(de)(de)部分(fen)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)在低能表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)鋪展潤濕(shi)行為(wei)相一致(zhi)。

圖9 SAES與(yu)AES的黏附張力與(yu)表面(mian)張力的關系圖

Lucassen-Reynders根據楊氏(shi)方程(cheng)和Gibbs方程(cheng)得到了應用于研(yan)究界面相對吸(xi)附的經驗公式：

 式(shi)中，Гsg、Гsl和(he)Гlg分(fen)別代表(biao)表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)在(zai)(zai)(zai)固(gu)(gu)-氣、固(gu)(gu)-液(ye)(ye)和(he)氣-液(ye)(ye)界(jie)(jie)面的(de)吸附(fu)量(liang)(liang)。通常由于(yu)(yu)表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)分(fen)子(zi)溶于(yu)(yu)水中，固(gu)(gu)-氣界(jie)(jie)面不存在(zai)(zai)(zai)吸附(fu)，因此Гsg＝0。通過小(xiao)于(yu)(yu)cmc之前直線部(bu)分(fen)擬合的(de)斜(xie)率(lv)可(ke)以(yi)得到Гsl和(he)Гlg的(de)比(bi)值。由圖9可(ke)知，SAES和(he)AES的(de)a值分(fen)別為-0.68和(he)-0.37，即這兩種表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)在(zai)(zai)(zai)石蠟表(biao)面的(de)值均小(xiao)于(yu)(yu)1，說明(ming)其在(zai)(zai)(zai)石蠟-水界(jie)(jie)面的(de)吸附(fu)量(liang)(liang)小(xiao)于(yu)(yu)其在(zai)(zai)(zai)氣-液(ye)(ye)界(jie)(jie)面的(de)吸附(fu)量(liang)(liang)，與(yu)SAES相(xiang)比(bi)，AES的(de)a絕對(dui)值更(geng)小(xiao)，說明(ming)AES在(zai)(zai)(zai)固(gu)(gu)-液(ye)(ye)界(jie)(jie)面的(de)吸附(fu)更(geng)小(xiao)于(yu)(yu)氣-液(ye)(ye)界(jie)(jie)面。

2.4起泡性和穩泡性

在表(biao)面活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)各種應用領域中(zhong)(zhong)，對其(qi)泡(pao)(pao)沫(mo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)要(yao)求并不相(xiang)同。沐浴露和洗滌劑(ji)(ji)等清(qing)潔產品追求較高的(de)(de)(de)起泡(pao)(pao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，但在大規模工(gong)業(ye)清(qing)洗和印刷行(xing)業(ye)中(zhong)(zhong)則需(xu)要(yao)低(di)(di)泡(pao)(pao)沫(mo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。表(biao)面活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)泡(pao)(pao)沫(mo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)通常(chang)從(cong)起泡(pao)(pao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力和穩泡(pao)(pao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力兩個方面來評價。圖(tu)(tu)10中(zhong)(zhong)，其(qi)橫(heng)坐標表(biao)示泡(pao)(pao)沫(mo)的(de)(de)(de)高度，橫(heng)坐標越(yue)大說(shuo)(shuo)明(ming)樣品的(de)(de)(de)起泡(pao)(pao)性(xing)(xing)(xing)(xing)越(yue)強(qiang)。如圖(tu)(tu)10所示，SAES的(de)(de)(de)泡(pao)(pao)沫(mo)高度為(wei)10.36 mm，AES的(de)(de)(de)泡(pao)(pao)沫(mo)高度為(wei)15.56 mm，說(shuo)(shuo)明(ming)AES的(de)(de)(de)起泡(pao)(pao)性(xing)(xing)(xing)(xing)優于SAES，這(zhe)是因為(wei)與SAES相(xiang)比，AES具有(you)(you)較好的(de)(de)(de)表(biao)面活性(xing)(xing)(xing)(xing)，起泡(pao)(pao)性(xing)(xing)(xing)(xing)強(qiang)。從(cong)圖(tu)(tu)10中(zhong)(zhong)還可以看出，對于SAES和AES，其(qi)透(tou)(tou)射(she)光的(de)(de)(de)ΔT（%）圖(tu)(tu)譜(pu)右邊有(you)(you)一個光強(qiang)值(zhi)上升的(de)(de)(de)峰(feng)，說(shuo)(shuo)明(ming)樣品池(chi)的(de)(de)(de)頂(ding)(ding)部有(you)(you)澄清(qing)層，并且隨著(zhu)時間的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)已經有(you)(you)光能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)透(tou)(tou)過(guo)了，即溶(rong)液中(zhong)(zhong)泡(pao)(pao)沫(mo)逐(zhu)(zhu)漸(jian)破(po)裂(lie)，樣品池(chi)頂(ding)(ding)部有(you)(you)空氣(qi)導致光能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)透(tou)(tou)過(guo)；其(qi)透(tou)(tou)射(she)光的(de)(de)(de)ΔT（%）圖(tu)(tu)譜(pu)左邊有(you)(you)一個光強(qiang)值(zhi)上升的(de)(de)(de)峰(feng)，說(shuo)(shuo)明(ming)樣品池(chi)此位置有(you)(you)光能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)透(tou)(tou)過(guo)，即泡(pao)(pao)沫(mo)破(po)裂(lie)后得到的(de)(de)(de)水逐(zhu)(zhu)漸(jian)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)導致光能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)透(tou)(tou)過(guo)；其(qi)背(bei)散射(she)光光強(qiang)值(zhi)ΔBS（%）圖(tu)(tu)譜(pu)有(you)(you)整體(ti)向下的(de)(de)(de)趨勢，說(shuo)(shuo)明(ming)隨著(zhu)時間的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)泡(pao)(pao)沫(mo)的(de)(de)(de)粒徑逐(zhu)(zhu)漸(jian)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)導致光強(qiang)值(zhi)逐(zhu)(zhu)漸(jian)降低(di)(di)。

圖10 SAES與(yu)AES的背散射(she)(she)光(guang)光(guang)強值和(he)透射(she)(she)光(guang)光(guang)強值圖譜(a)SAES；(b)AES。

體(ti)系的(de)泡沫穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性可以用(yong)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性動(dong)力(li)學(xue)指數來(lai)表(biao)征，穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性動(dong)力(li)學(xue)曲(qu)線的(de)計算公(gong)式(shi)如公(gong)式(shi)12所(suo)示：

穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)動力學(xue)(xue)(xue)指(zhi)數(shu)(di)反映的(de)(de)是樣(yang)品在(zai)整(zheng)個放置時間濃(nong)度(du)和顆(ke)粒(li)粒(li)徑的(de)(de)變(bian)化幅(fu)度(du)的(de)(de)綜合值(zhi)，穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)動力學(xue)(xue)(xue)指(zhi)數(shu)越大，系統越不穩(wen)(wen)定(ding)(ding)。圖(tu)(tu)11為SAES與AES的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)動力學(xue)(xue)(xue)曲線(xian)，從圖(tu)(tu)中可以(yi)看出，在(zai)開始的(de)(de)0.5 h內(nei)，SAES與AES的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)動力學(xue)(xue)(xue)指(zhi)數(shu)幾乎相同(tong)，但隨著(zhu)時間的(de)(de)增加，SAES的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)動力學(xue)(xue)(xue)指(zhi)數(shu)明(ming)顯(xian)高于AES，說(shuo)明(ming)在(zai)開始的(de)(de)0.5 h內(nei)，二者的(de)(de)泡(pao)沫穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)幾乎相同(tong)，但是隨著(zhu)時間的(de)(de)延長，SAES體系的(de)(de)穩(wen)(wen)泡(pao)性(xing)(xing)(xing)(xing)明(ming)顯(xian)弱于AES，這是由(you)于帶有一(yi)定(ding)(ding)支鏈的(de)(de)SAES分(fen)子在(zai)氣(qi)-液界面上(shang)形(xing)成的(de)(de)表面膜(mo)黏度(du)低，不夠緊密結實，泡(pao)沫穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)較差(cha)。

圖(tu)11 SAES與AES的穩定性動力學(xue)曲線

2.5乳化(hua)性

乳(ru)(ru)(ru)化(hua)作(zuo)用是在(zai)一(yi)定的(de)(de)外力(li)作(zuo)用下(xia)使不混溶的(de)(de)兩(liang)種(zhong)液(ye)體(ti)(ti)形成(cheng)具(ju)有一(yi)定穩(wen)定性的(de)(de)液(ye)液(ye)分(fen)散體(ti)(ti)系(xi)的(de)(de)作(zuo)用，該(gai)分(fen)散體(ti)(ti)系(xi)被稱為(wei)(wei)乳(ru)(ru)(ru)狀液(ye)，是一(yi)種(zhong)熱(re)力(li)學不穩(wen)定體(ti)(ti)系(xi)。為(wei)(wei)了評估SAES和AES的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)性，采用量筒法測定了二者對(dui)(dui)(dui)液(ye)體(ti)(ti)石蠟的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)能(neng)力(li)，記錄(lu)從乳(ru)(ru)(ru)液(ye)中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)10 mL水所(suo)需要的(de)(de)時間，時間越(yue)長，乳(ru)(ru)(ru)化(hua)性能(neng)越(yue)好。SAES與AES的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)性對(dui)(dui)(dui)比如表4所(suo)示(shi)。從表中(zhong)可以(yi)看出(chu)，SAES的(de)(de)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)性低于AES，這可能(neng)是因(yin)為(wei)(wei)SAES分(fen)子中(zhong)的(de)(de)支(zhi)鏈(lian)結(jie)構，使得其分(fen)子總(zong)體(ti)(ti)積相對(dui)(dui)(dui)較大，在(zai)空間位阻以(yi)及電性斥(chi)力(li)作(zuo)用使疏水基難以(yi)插(cha)入油相中(zhong)，即(ji)與液(ye)體(ti)(ti)石蠟之間的(de)(de)相互(hu)作(zuo)用較弱(ruo)，乳(ru)(ru)(ru)化(hua)性較差。

表4 SAES與AES的乳化性對比

2.6潤(run)濕性

潤(run)濕(shi)(shi)性(xing)(xing)是表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑的(de)(de)基本應用(yong)性(xing)(xing)能之一。帆(fan)(fan)(fan)布沉(chen)降法測定(ding)的(de)(de)是表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑溶液對棉布的(de)(de)潤(run)濕(shi)(shi)效果，潤(run)濕(shi)(shi)過程的(de)(de)快(kuai)慢取(qu)決于(yu)表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)。由表(biao)(biao)5可知，SAES、AES對帆(fan)(fan)(fan)布片(pian)的(de)(de)潤(run)濕(shi)(shi)時間分(fen)別為26 s和60 s，表(biao)(biao)明SAES的(de)(de)潤(run)濕(shi)(shi)性(xing)(xing)優(you)于(yu)AES，這是由于(yu)SAES結構中存(cun)在(zai)支鏈，表(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)劑分(fen)子從水溶液中遷移(yi)到氣-液界面的(de)(de)速率較(jiao)(jiao)快(kuai)，容(rong)易擴散到纖維表(biao)(biao)面，降低帆(fan)(fan)(fan)布片(pian)表(biao)(biao)面張力(li)的(de)(de)能力(li)較(jiao)(jiao)強，從而具有較(jiao)(jiao)好的(de)(de)潤(run)濕(shi)(shi)性(xing)(xing)。

表5 SAES與AES的潤濕性對(dui)比

2.7耐鹽耐堿性

加入一定量(liang)的鹽(yan)(yan)/堿可以(yi)提高離子(zi)型(xing)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑在洗滌(di)及(ji)采油等應用中的界面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)，而(er)(er)鹽(yan)(yan)/堿濃度(du)(du)達到一定數值時，會導致表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑從水溶液中析出而(er)(er)降低(di)其(qi)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)，因此耐(nai)鹽(yan)(yan)/堿性(xing)較好(hao)的表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑有(you)助于(yu)擴(kuo)大其(qi)應用范圍。從圖12中可以(yi)看出，SAES耐(nai)NaCl鹽(yan)(yan)度(du)(du)約為(wei)250 g/L，而(er)(er)AES在300 g/L NaCl鹽(yan)(yan)溶液中透光率數據均在80%及(ji)其(qi)以(yi)上，后者耐(nai)NaCl鹽(yan)(yan)性(xing)更好(hao)；SAES耐(nai)NaOH堿度(du)(du)約為(wei)30 g/L，AES耐(nai)NaOH堿度(du)(du)為(wei)約60 g/L，后者耐(nai)堿性(xing)更好(hao)，即(ji)SAES的耐(nai)鹽(yan)(yan)耐(nai)堿性(xing)均低(di)于(yu)AES。

圖(tu)12 SAES和AES溶液的透光率隨NaCl和NaOH濃度的變化

3結論

通(tong)過研究仲醇聚氧乙(yi)烯醚硫酸(suan)(suan)鈉（SAES）和(he)伯醇聚氧乙(yi)烯醚硫酸(suan)(suan)鈉（AES）溶液的物化、表面及應用性(xing)能得出(chu)：

（1）SAES和AES的黏(nian)彈(dan)性(xing)差別較大，在老(lao)化(hua)過程(cheng)中SAES的黏(nian)彈(dan)性(xing)變化(hua)較小(xiao)，而(er)AES的黏(nian)彈(dan)性(xing)變化(hua)較大。AES的最終彈(dan)性(xing)因子和宏觀黏(nian)度因子顯著高于SAES。

（2）SAES和AES的cmc基本(ben)一(yi)致(zhi)，但SAES的γcmc略低于(yu)AES。在(zai)相同濃度下，SAES在(zai)氣-液(ye)界面的吸(xi)附擴散(san)速率較快，動態表面活性優于(yu)AES。SAES和AES水溶液(ye)在(zai)低濃度下的吸(xi)附過程都屬于(yu)混(hun)合(he)動力控制吸(xi)附。

（3）相同濃度下，SAES在石(shi)蠟表面的鋪展性能優于AES，SAES對帆布片的潤濕性、起泡性和穩泡性、乳化(hua)性和耐(nai)(nai)鹽(yan)耐(nai)(nai)堿性弱于AES。