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正负离子表面活性剂复配系统可以自发形成丰富的微观结构,表现出非常复杂的相行为和流变性质,在诸多领域有着广阔的应用前景。本论文以正负离子表面活性剂复配系统为研究对象,分别探讨了有机盐分子结构、表面活性剂浓度、表面活性剂分子结构等因素对复配系统相行为和流变性质以及聚集体微观结构的影响。1.以0.10 mol·kg-1的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/十二烷基磺酸钠(AS)复配系统为对象,研究不同结构有机盐(如水杨酸钠(NaSAL)、对羟基苯甲酸钠(NaPHB)、四甲基溴化铵(TMAB)、四丁基溴化铵(TBAB)、脱氧胆酸钠(SDC)等)对其相行为和流变性质的影响。由于有机盐具有不同于无机盐的复杂分子结构,使得其对复配系统相行为和流变性质产生不同的影响。如具有刚性面结构的胆酸盐SDC,由于空间位阻效应,使其不能进入到胶束内核,只能处于聚集体头基之间的表面上,进而使这些头基彼此分开,不利于胶束的生长,因此随着SDC浓度的增大,这种空间作用随之增强,大大削弱了带相反电荷的表面活性剂离子头基之间的静电引力,从而影响聚集体的微观结构,导致复配系统原有的非均相区、液晶相区、双水相区逐渐消失,最后只剩各向同性单相区;且各向同性单相区的剪切粘度峰值随着SDC浓度的升高而减小。而NaSAL、NaPHB以及TMAB、TBAB等其它有机盐通过嵌入的方式可穿透到胶束内核中,与无机离子相似,有机反离子效应对相行为和流变性质的影响显著;但无机同离子效应通常可忽略,而有机同离子效应也较显著。如作为同离子的SAL-和PHB-对AS过量区域的相行为影响显著不同,疏水作用强的SAL-能较强地削弱Na+的反离子效应,显著改变系统的相行为和流变性质,导致盐浓度较高时双水相区消失,各向同性单相区剪切粘度减小。因此,有机盐分子结构的改变会使正负离子表面活性剂复配系统具有不同的相行为及流变性质。2.研究有机盐浓度和表面活性剂总浓度的改变对CTAB/AS/H2O及三亚甲基-α,ω-双(十二烷基二甲基溴化铵)(12-3-12)/AS/H2O复配系统相行为的影响。同种有机盐对不同浓度表面活性剂复配系统相行为的影响:对CTAB/AS和12-3-12/AS系统,当表面活性剂总浓度为0.01mol.kg-1时,复配系统均只有各向同性单相区和非均相区,随着总浓度的增加,逐渐出现液晶相区与双水相区;在低浓度表面活性剂复配系统中,对于NaSAL来说,随着其浓度的增大,有机反离子浓度随之增大,反离子与表面活性剂离子的摩尔比变大,进而使得其间的疏水作用和静电相互作用更强,因此有机盐对低浓度表面活性剂复配系统的相行为影响更大,双水相区边界远离等摩尔比的程度更大。对于SDC,在低浓度的表面活性剂CTAB/AS复配系统中,诱导全配比系统均为各向同性单相系统所需的SDC浓度更低;但在12-3-12/AS复配系统中,无论表面活性剂浓度是高是低,SDC的加入都可以诱导复配系统液晶相和双水相的出现,且随着SDC浓度的增大,复配系统双水相区边界远离等摩尔比的程度越大。3.研究表面活性剂分子结构的改变对复配系统相行为和流变性质的影响。(1)不同结构正离子表面活性剂复配系统(CTAB/AS、12-3-12/AS)的相行为。当常规单头单尾的CTAB被双头双尾的gemini表面活性剂12-3-12替换时,对于可穿透到胶束内核的外加有机盐(NaSAL、NaPHB)来说,当AS过量时,复配系统没有双水相和液晶;当正离子表面活性剂过量时,12-3-12/AS复配系统双水相区边界远离等摩尔比的程度更大,且随着盐浓度的增大,单一 12-3-12系统出现双水相分离现象。然而对于具有刚性面结构的SDC来说,随着SDC浓度的增大,12-3-12/AS复配系统原有的非均相区、双水相区并没有消失,只是双水相区边界远离等摩尔比的程度和相区范围均随SDC浓度的升高而增大。(2)正离子表面活性剂碳链长度的改变对复配系统相行为的影响。主要研究了 303.15K下,两种不同类型有机盐NaSAL和SDC对十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)/月桂酸钠(SL)、CTAB/SL复配系统相行为的影响。结果表明:随着正离子表面活性剂碳链长度的增加,全配比复配系统均为各向同性无色透明溶液所需要的最低SDC浓度增高。在水中或较低NaSAL盐浓度时,303.15 K下CTAB/SL系统在远离等摩尔比时其相行为与CTAB/AS复配系统相类似,但在靠近等摩尔比的两个液晶相区之间,随CTAB含量的增多,原有的非均相区被相继出现的双水相区(上相为乳状液偏光,下相蓝色大半透明的双水相区)、非均相区、双水相区、非均相区及双水相区所取代;随着盐浓度的增大,上述双水相逐渐消失变为非均相,相行为与CTAB/AS复配系统类似;而对于DTAB/SL复配系统,随着盐浓度的增大,非均相区逐渐消失变为液晶区。