光敏阳离子表面活性剂胶束体系流变反应动力学研究

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为丰富和发展光敏胶束新体系,本文分析了两性表面活性剂烷基氧化胺(OA),阳离子表面活性剂氯代羟丙基油酰基二甲基醋酸铵(ODAA)以及Gemini表面活性剂羟丙基双(油酰基二甲基醋酸铵)(18-HP-18)与光敏反离子反式肉桂酸(trans-CA),反式对氯代肉桂酸(trans-pClCA)以及反式偶氮苯-4-苯甲酸(trans-ACA)复配形成黏弹性胶束体系的光敏效果。考察了ODAA/trans-ACA与18-HP-18/trans-ACA两种胶束体系温度、pH值、组成对相对黏度的影响;研究了ODAA/trans-ACA与1B-HP-18/trans-ACA两种胶束体系紫外光照前后流变学以及微流变学性质;进一步研究了两种胶束体系(ODAA/trans-ACA,18-HP-18/trans-ACA)光敏过程流变学,并用流变动力学方程进行表征;最后考察了黏弹性表面活性剂胶束体系(ODAA/trans-pClCA)的减阻性能,获得以下主要结论:1)获得了七种黏弹性胶束体系(OA/trans-CA, OA/trans-pCICA, OA/trans-ACA, ODAA/trans-CA, ODAA/trans-pClCA, ODAA/trans-ACA, 18-HP-18/trans-ACA)。证实了ODAA/trans-ACA与18-HP-18/trans-ACA两种胶束体系具有良好的光敏效果,明确了两种光敏胶束体系较优摩尔比、温度、pH以及合适紫外光照时间。2)明确了不同浓度ODAA/trans-ACA光敏胶束体系紫外光照前后流变学性质(稳态黏度、流动曲线、触变性、黏弹性)以及微流变学性质(宏观黏度因子MVI、弹性因子EI)变化曲线。证实了ODAA/trans-ACA胶束为紫外光照变稀体系,且具有光流变可逆性。3)获得了不同浓度ODAA/trans-ACA光敏胶束新体系紫外光照过程流变学性质变化曲线。稳态剪切流场中,明确了稳态黏度随紫外光照时间的变化曲线,稳态剪切流变动力学方程准确描述了该过程;小振幅震荡流场中,明确了黏弹性模量随紫外光照时间的变化曲线,黏弹性流变动力学方程准确描述了该过程。4)获得了不同浓度18-HP-18/trans-ACA溶液体系紫外光照前后流变学性质(稳态黏度、流动曲线、触变性、黏弹性)以及紫外光照过程流变学性质变化曲线,证实了18-HP-18trans-ACA溶液为紫外光照增稠体系。稳态剪切流场中,明确了稳态黏度随紫外光照时间的变化曲线,稳态剪切流变动力学方程准确描述了该过程;小振幅震荡流场中,明确了黏弹性模量随紫外光照时间的变化曲线。5)获得了不同浓度ODAA/trans-pClCA黏弹性胶束体系流动曲线以及减阻率曲线,证实了ODAA/trans-pCICA黏弹性胶束体系具有较好的减阻性能。其中ODAA/trans-pClCA(10mM/10mM)胶束体系在光滑管中的最大减阻率达到70%。
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