本文關(guān)鍵詞：農(nóng)藥乳液劑型界面膜擴張粘彈性質(zhì)研究

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【摘要】：農(nóng)藥乳液劑型(包括水乳劑和微乳劑劑型)是農(nóng)藥水基化劑型的發(fā)展方向之一,具有安全、高效和環(huán)保的優(yōu)點。但乳液屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,物理穩(wěn)定性受到多種因素的有影響,在生產(chǎn)加工和運輸貯存的過程中容易出現(xiàn)分層、聚結(jié)、奧氏熟化、析油、破乳等不穩(wěn)定等問題。因此,乳液制劑的穩(wěn)定性是農(nóng)藥乳液制劑加工中的一個重要課題。油水界面膜是農(nóng)藥乳液劑型穩(wěn)定性的重要影響因素,而界面膜的擴張粘彈性是界面膜的重要性質(zhì)之一,研究界面擴張粘彈性質(zhì)有助于人們對發(fā)生在界面膜內(nèi)和界面附近的主要弛豫過程的認(rèn)識,對加深乳液體系界面膜的微觀認(rèn)識,從而闡明農(nóng)藥乳液制劑的穩(wěn)定性機理具有重要的科學(xué)意義。 本研究利用震蕩液滴技術(shù),采用小幅低頻震蕩和界面張力弛豫的實驗方法,系統(tǒng)考察了聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯系列非離子表面活性劑疏水基團結(jié)構(gòu)與擴張流變性質(zhì)的關(guān)系；針對具體的乳液制備方式,考察了不同方式形成的界面膜性質(zhì)的差異；非離子表面活性劑與大分子間相互作用以及非離子表面活性劑與水溶性農(nóng)藥原藥間的相互作用。通過本研究旨在為農(nóng)用表面活性劑科學(xué)合理使用,以及深入地理解農(nóng)藥乳液制劑加工中的界面現(xiàn)象與體系穩(wěn)定性關(guān)系奠定科學(xué)的理論基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下： 1.疏水烷基鏈長較短的Tween20分子在界面上吸附量較大,分子排列更緊密,Tween40和Tween60具有大致相同的“有效截面積”,導(dǎo)致飽和吸附時界面張力(ycmc)比較接近。TweenX濃度大于臨界膠束濃度(CMC)時,由于’Tween20分子排列的更加緊密,模量和彈性大于Tween40和Tween60。當(dāng)TweenX的疏水烷基鏈長達(dá)到一定長度時,TweenX的界面膜性質(zhì)受疏水鏈長的影響減弱,Tween40口’Tween60的擴張參數(shù)相差不大。具有不飽和疏水基團的’Tween80的界面活性顯著高于具有飽和疏水基團的Tween60。Tween80的Amin值較大是由不飽和鍵存在影響了Tween80分子的構(gòu)型。具有不飽和疏水基團的非離子表面活性劑分子間更易纏繞和折疊,導(dǎo)致模量增大,相角降低。低溫降低了具有不飽和疏水基團分子的這種纏繞和折疊,而對具有飽和疏水基團的非離子表面活性劑分子影響較小。三疏水烷基長鏈與單疏水烷基長鏈相比,界面性質(zhì)顯著不同,三疏水烷基長鏈分子的界面性質(zhì)類似于聚合物和蛋白質(zhì)。分子的擴散交換作用變得微弱,這導(dǎo)致了logε-logω雙對數(shù)曲線的斜率界面壓-模量曲線發(fā)生顯著改變,模量和相角幾乎不隨著濃度的增大而發(fā)生改變。 2. Span80與Tween80從油相共吸附形成的界面膜,由于親水氧乙烯基團的空間占比較大,導(dǎo)致隨著Tween80比例的增大(即Span800比例的減小),界面膜分子間的相互作用逐漸削弱,彈性模量、結(jié)構(gòu)模量逐漸減小,界面膜由較慢的弛豫過程控制。Span80與Tween80分別從油相和水相共吸附形成的界面膜,Tween80分子逐漸的頂替界面上的Span80分子。隨著’Tween80比例的增大(即Span800比例的減小),擴張彈性、結(jié)構(gòu)模量、逐漸增大至接近平臺值,界面膜由更慢的弛豫過程控制。兩種不同吸附方式形成的界面膜性質(zhì)比較發(fā)現(xiàn),油相共吸附的界面活性、擴張粘性、靜態(tài)模量明顯大于油／水雙向吸附所形成的界面膜。這是由于兩種吸附方式的機制是完全不同的,此外氧乙烯基團從油相共吸附形成的界面膜沒有形成氧乙烯亞層結(jié)構(gòu)。 3.表面活性劑Silwet408與蛋白質(zhì)β-LG存在競爭吸附。在低濃度時,Silwet408與β-LG通過疏水相互作用形成了復(fù)合物,這導(dǎo)致了β-LG/Silwet408混合體系的擴張模量大于純β-LG,隨著Silwet408濃度的增大,表面活性劑分子逐漸頂替β-LG分子,界面膜的剛性被逐漸削弱,但是還有部分β-LG沒有被完全頂替,這造成了界面張力曲線在高濃度時沒有重合,模量-界面壓曲線隨著體系中的表面活性劑濃度的增大而逐漸分散減小。 4.草甘膦異丙胺鹽顯著的改變了牛脂胺聚氧乙烯的表面活性,在高濃度時出現(xiàn)了負(fù)吸附�；旌象w系界面擴張粘彈性質(zhì)與牛脂胺聚氧乙烯相比,界面膜的彈性和粘性均顯著降低,這種現(xiàn)象不同于一般的鹽與表面活性劑的相互作用,推測這可能是由于草甘膦異丙胺鹽與牛脂胺聚氧乙烯在體相中形成了復(fù)合物,這種復(fù)合物具有不同的界面性質(zhì)。與牛脂胺聚氧乙烯不同,草銨膦和草甘膦異丙胺鹽作為電解質(zhì)大大增強了表面活性劑分子在界面與體相間的擴散交換作用,降低了模量,導(dǎo)致Tween80界面膜通過Marigoni效應(yīng)抵抗界面形變的能力被削弱了。草銨膦異丙胺鹽對擴散交換的增強作用更顯著。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ450.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1198507