通过SANS对离子表面活性剂与环氧基凝相互作用的研究

科学领域:

• 聚合物科学 聚合物科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 合体和表面化学

背景情况:

• 水凝是具有调节性质的多功能材料.
• 两性聚合物网络 (APN) 在与表面活性剂相互作用时可以形成复杂的结构.
• 了解水凝中的表面活性剂行为对于材料设计和应用至关重要.

研究的目的:

• 调查离子表面活性剂对环氧APN水凝成分和结构的影响.
• 为了比较一个阴离子 (C14TAB) 和一个阳离子 (SDS) 表面活性剂的影响.
• 阐明水凝矩阵内表面活性剂的结构组织.

主要方法:

• 从聚烯 (POP) 和聚氧乙烯 (POE) 中合成环氧两性聚合物网络 (APN).
• 通过在重水中的亚临界和超临界表面活性剂溶液 (C14TAB和SDS) 中膨胀APN制备水凝.
• 使用重力测量和小角度中子散射 (SANS) 与珀克斯-耶维克硬球 (HS) 和重新缩放的平均球面近似 (RMSA) 模型进行表征.

主要成果:

• 在超临界度下,SDS对水凝结构的影响比C14TAB更强.
• 在较低的表面活性剂度下,观察到球形域 (39-45 Å) 的胀网络.
• 在高度下,水凝含有表面活性剂 (C14TAB: ~28 Å,SDS: ~17 Å) 在膨胀的网络矩阵中.
• 表面活性剂尾巴与POP链的强有力的结合和 counterion 移动性影响了观察到的结构.

结论:

• 离子表面活性剂,特别是SDS,显著改变环氧APN水凝结构.
• 该研究揭示了基于表面活性剂度和类型的独特结构安排 (域与).
• 发现为材料应用相关的聚合物水凝中表面活性剂组织提供了洞察力.