表面活性剂溶致液晶的流变学性质

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1、第16卷第5期化学进展VoI.16No.52004年9月PR0GRESSINCHEMISTRYSep.，2004表面活性剂溶致液晶的流变学性质!冯尚华王红霞张高勇!!谢新玲（中国日用化学工业研究院太原030001）摘要系统阐述了三种溶致液晶（六角状、立方状和层状液晶）的流变性质，概括了各自的流变性特点并给出了其理论模型，特别对立方相的流变学模型和层状相的剪切诱导转变作用进行了较详细的说明。讨论了因为这种转变而导致的囊泡的形成，并且在表面活性剂和嵌段共聚物中均可观察到剪切诱导的结构转变。关键词表面活性剂

2、流变溶致液晶囊泡中图分类号：0647.2；0753+.2文献标识码：A文章编号：1005-281X（2004）05-0687-09RheologicalPropertiesofLyotropicLiguidCrystalFengShanghuaWangHongxiaZhangGaoyong!!XieXinling（ChinaResearchInstituteofDaiIyChemicaIIndustry，Taiyuan030001，China）AbstractTherheoIogicaIpropert

3、iesofIyotropicIiguidcrystaIs，hexagonaI，cubicandIameIIarphasesaresumma-rized.ThecharacteristicsandtheoreticaImodeIsoftherheoIogyoftheIyotropicIiguidcrystaIaredescribed.ThemodeIofthecubicphaseofIyotropicandtheshearinducedtransitionoftheIameIIarphasearedis

4、cussed.ThesimiIartransitionhasbeenobservedbothinsurfactantandbIockco-poIymer.Keywordssurfactants；rheoIogy；IyotropicIiguidcrystaIs；vesicIes流变学是研究物质在外力作用下发生形变和流［9，10］。M41S系列的材料包含M41S系列中孔分子筛动的科学［1］。液晶的流变性质研究因其在许多领域3个相：六角相（MCM41）、立方相（MCM48）和非稳定如洗涤及相关行业、化妆品行

5、业、制药工业、微乳化的层状相（MCM-50），但是其机理研究表明合成产物技术领域，润滑与食品工业以及三次采油中的广泛和原料之间并不存在结构上的一一对应关系。类似应用而日益受到人们的关注。所以研究溶致液晶的的情况在以液晶为模板合成纳米材料的过程中也可流变性质对于化工过程单元操作的设计、产品质量以观察到。实现从表面活性剂液晶模板到目标产物控制、参数计算和加工过程的优化都是十分必要的。的模板复制（onetoonepIate）还必须作进一步的研液晶的流变性质与其结构以及内部基团的相互作用究。但是因为不能进行即

6、时监测，很难说明其微观有直接关系，例如六角状和立方状液晶有较高的粘变化过程。流变学的方法就是通过对体系宏观性质度，这就给加工和运输带来了不便。在剪切作用下，的即时监测来反映其内部微观结构的变化，因此研某些液晶的形式可能会发生变化，即所谓的剪切诱究表面活性剂液晶的流变学性质无论是对于理论研导结构转化，像某些层状相在剪切作用下会转变成究还是实际应用来说都具有很重要的价值。囊泡［2—8］。目前，以表面活性剂液晶进行模板合成的情况越来越多。早在1992年，美国MobiI公司的一、流变学知识简介科学家首次应用阳

7、离子表面活性剂为模板剂合成了人们曾把遵循牛顿定律（式1）和Hooke定律（式收稿：2003年7月，收修改稿：2003年10月!国家自然科学基金重点资助项目（No.20233010）!!通讯联系人e-maiI：ridcifIy@yahoo.com.cn·688·化学进展第16卷2）的物质分别称为粘性体和弹性体：~=（1）=G（2）其中的为牛顿体的粘度，G为弹性体的弹性模量，和~分别是应变和切变速率。实际情况中，流体是同时表现粘性和弹性的，即粘弹性，哪一种性质占优势则要看应力的大小与其作用时间而定。为了说

8、明时间因素在流变过程研究中的作用，人们引入图1MaxweII模型（左）和KeIvin-voigt模型（右）示意图了Deborah数的概念：Fig.1SchematicofMaxweIImode（IIeft）andKeIvin-voigtImateriaINDe=（3）mode（Iright）Iprocess其中的ImateriaI和Iprocess分别是指流体的特征时间和流变学过程的特征时间，如果NDe＞1，流体表CG（"C）=G022（8）现为弹性体的