近年来,阳离子双子表面活性剂正逐渐成为国际胶体科学与相关领域的研究热点。阳离子双子表面活性剂的双亲结构特征赋予其在溶液中以及界面处特殊的聚集与排列方式,当其溶于水后,分子的极性部分倾向于留在水中,而非极性部分则要逃离水分子的包围,倾向于翘出水面或朝向非极性的有机溶剂。双子表面活性剂简称为Gemini型表面活性剂。其具有传统表面活性剂所无法相比的性质,如具有极高的面活性;良好的水溶性;拥有很低的Krafft点;在水中相比其他的表面活性剂有更好的溶解度等。本文合成了一系列含超长不饱和疏水基团的阳离子型挛二连表面活性剂GS 22:1-s-22:1和相对应的单疏水链表面活性剂EHAB,取得了以下的主要成果:以工厂取得的芥酸化合物为原料,制备了一系列较高纯度的芥酸衍生物:顺-13-二十二烯基-1-溴代烷,一系列双子表面活性剂GS 22:1-s-22:1(s=2、4和6),以及对应的单链表面活性剂EHAB。通过IR、1H-NMR和元素分析等化学分析表明样品的结构与设计的目标分子相吻合,并且纯度大于98.5%。测定了GS 22:1-s-22:1和EHAB溶液的表面张力、电导率并且结合稀溶液粘度实验结果表明,GS 22:1-2-22:1在浓度大于CMC后形成了囊泡聚集体;EHAB和GS 22:1-6-22:1首先形成了球状胶束,随着浓度的增加,球状胶束转变成了棒状胶束;GS 22:1-4-22:1则形成了囊泡和棒状胶束的混合聚集体,上述挛二连表面活性剂的不同聚集倾向,与连接基链长对表面活性剂聚集参数的改变是一致的,即随着连接基长度s的变短,GS 22:1-s-22:1分子的聚集参数p越大,其形成更低表面曲率的聚集体的倾向也更大。利用稀溶液粘度法和电导法讨论了非离子型高分子PEO与单链表面活性剂EHAB , CTAB和CTAC之间的协同效应以及新型Gemini表面活性剂GS 22:1-6-22:1与MC和PEO的相互作用。实验结果表明:CTAC与PEO之间,GS 22:1-6-22:1与MC之间存在较强相互作用。基于“串珠”模型的解释,我们可以认为由于不同的分子结构,MC的疏水基团远长与PEO的疏水基团,同时GS 22:1-6-22:1的疏水长链较长,柔性较大,因此两者有较大的疏水相互作用;另一方面,GS 22:1-6-22:1的阳离子头部基团比较大,容易形成屏蔽效应,当温度升高时,表面活性剂电离度增高屏蔽作用下降,MC高分子链更容易与GS 22:1-6-22:1产生疏水相互作用。最后通过研究Gemini型表面活性剂的稀溶液性质,对Wolf提出的特性黏数算法提出了质疑。Wolf提出用普适特性黏数{η}的外推值,或者用高分子溶液相对黏度的对数值lnηr对浓度c作图的起始斜率,可以更加有效地确定聚电解质溶液的特性黏数。本文的研究结果表明,当高分子溶液浓度趋近于零时,普适特性黏数{η}、表观特性黏数[η]app和比浓黏度ηsp/c的值趋于一致;不仅如此,聚电解质溶液黏度的测定结果表明,当浓度c趋近于零时,{η}、[η]app和ηsp/c三者随浓度c的变化趋势也完全一致,说明用{η}或者[η]app的外推值与用Huggins比浓黏度ηsp/c对浓度c作图的外推值来确定聚电解质溶液特性黏数从本质上来说是完全一致的。