本发明专利技术公开了一种在CTAB/SDS/H2O复配体系中共同加入正己醇和溴化钠，协同促进溶致液晶的形成的溶致制备方法。本发明专利技术大大加强阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在水溶液中的稳定性，NaBr和正己醇可协同促进体系有序组合体的生长，显著增强表面活性剂的表面活性，使得体系相行为中一个重要区域即液晶区得到明显的拓宽，进而提高表面活性剂的使用效率，降低使用成本。
Lyotropic liquid crystal formed by cationic anionic surfactant containing additives and preparation method thereof
The invention discloses a lyotropic preparation method for synergistic promotion of lyotropic liquid crystal formation by adding hexanol and sodium bromide together in the CTAB/SDS/H2O compound system. The invention greatly strengthens the stability of the cationic surfactants and anionic surfactants in the aqueous solution. NaBr and n-hexanol can promote the growth of the ordered composition of the system and enhance the surface activity of the surfactant, which makes the liquid crystal area in an important area in the phase behavior of the system obviously widened. High surfactant efficiency and low cost.
【技术实现步骤摘要】
一种含添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶及制备方法
本专利技术涉及表面活性剂科学领域，特别是一种含添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶及制备方法。
技术介绍
由于阳阴离子表面活性剂所带电性相反，等摩尔混合时极易在溶液中形成沉淀，曾一度被视为配伍禁忌。但是近年来有关阳阴离子表面活性剂理论性质的研究却预示着该体系具有很大的应用潜力。药物生产中，溶致液晶可用作囊壁材料封装药剂，避免消化过程中受到酶的破坏，而且通过控制溶致液晶的挤压速度可以调控药物的释放速度和在体内的溶解能力；化学反应中，利用溶致液晶相态变化的动态平衡可以为反应提供一个有序的微环境；溶致液晶还可被用来作为纳米材料的合成模板，通过调控溶致液晶的结构与尺寸合成出具有不同形貌和结构特征的纳米材料。在没有任何添加剂的情况下，十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配体系只有满足严格的配比关系才能形成溶致液晶，并且稳定时间特别长，因此同类表面活性剂斥力作用过大或异类表面活性剂引力太强，都不利于液晶的形成。当SDS/CTAB/H2O复配体系中加入盐，不管是有机盐还是无机盐，都会对体系的相行为造成影响，然而，尽管盐在一定程度上可拓宽SDS/CTAB/H2O复配体系的双水相的相区宽度，但是结果并不理想，依旧存在大面积的沉淀区。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种在CTAB/SDS/H2O复配体系中共同加入正己醇和溴化钠，协同促进溶致液晶的形成的溶致液晶及制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种含添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶的制备方法，具体步骤如下：(1)配制一定浓度的NaBr溶液；(2)以步骤(1)配制的NaBr盐溶液为溶剂，配制一定浓度的CTAB和SDS溶液，用磁力搅拌器搅拌使其完全溶解；(3)分别向步骤(2)制备的CTAB、SDS溶液中加入一定量的正己醇溶液，混合均匀，得到含有一定浓度NaBr和正己醇的CTAB、SDS母液；(4)将步骤(3)得到的CTAB、SDS母液按照一定的配比混合于螺口小瓶中，震荡均匀后置于恒温水浴锅中恒温一定时间，制得溶致液晶。在CTAB/SDS/H2O复配体系中共同加入正己醇和溴化钠，添加剂溴化钠可以压缩反离子层，另一种添加剂正己醇能够插入到表面活性剂分子之间，减小表面活性剂离子头基之间的静电作用和界面的电荷密度，大大提高表面活性剂降低表面张力的效率和效能，临界胶束浓度显著降低，有利于溶致液晶的形成，拓宽液晶相区宽度的同时，缩短形成时间。进一步地，所述步骤(1)中NaBr溶液的浓度是0.2mol/L。进一步地，所述步骤(2)中CTAB和SDS的浓度是0.1～0.4mol/L。进一步地，所述步骤(3)中正己醇的浓度为0.2～0.4mol/kg。正己醇浓度的变化对体系液晶相的相区范围具有极大影响。当正己醇浓度较低时，液晶相区狭窄，存在大面积的沉淀区。随着正己醇浓度的增加，沉淀区逐渐消失形成双水相区，液晶区的面积向两侧扩宽。正己醇至少均匀的穿插在每两个表面活性剂分子之间，才能有效遏制静电引力作用下沉淀的形成及静电斥力作用下短程有序组合体的形成，从而液晶区大幅度拓宽。并且在CTAB和SDS体系中介入的正己醇越多，对分子间的静电引力作用、静电斥力作用的缓冲作用越大，越有利于形成溶致液晶。进一步地，所述步骤(4)中恒温水浴的温度是40～70℃，恒温时间为12h。本专利技术同时提供了一种使用上述步骤制备的溶致液晶。本专利技术制备含有添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶的原理如下：正己醇和NaBr可协同促进体系有序组合体的生长，使得液晶区得到明显的拓宽。以阳离子液晶区为例，如图1所示，阳离子表面活性剂含量多于阴离子表面活性剂，表面活性剂有序组合体整体带正电，其反离子为阴离子(Br－)。CTAB和SDS复配体系中，当有盐(NaBr)存在时，反离子与有序组合体之间强的静电作用既削弱了同类表面活性剂间的静电斥力作用，又削弱了异类表面活性剂间的静电引力作用，从而形成长程有序且稳定存在的液晶结构；同时正己醇的存在，醇可有效的嵌入到阴阳离子表面活性剂分子之间，醇羟基和表面活性剂分子头基之间形成氢键，打破了阳阴离子表面活性剂间强的静电引力作用，使得同种表面活性剂带电亲水基之间的距离增大，表面活性剂的长链疏水基和正己醇的碳链紧密靠拢，从而在较大SDS和CTAB配比范围内形成液晶结构。同理可分析阴离子液晶区溶致液晶的形成原理。与现有技术相比，本专利技术有益效果：(1)本专利技术操作简单，条件温和，不含污染物质；(2)本专利技术进一步打破了阴阳离子表面活性剂之间的配伍禁忌，使得溶致液晶形成的范围大幅度扩宽，同时大大缩短形成时间；(3)本专利技术大大加强阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在水溶液中的稳定性，NaBr和正己醇可协同促进体系有序组合体的生长，显著增强表面活性剂的表面活性，使得体系相行为中一个重要区域即液晶区得到明显的拓宽，进而提高表面活性剂的使用效率，降低使用成本。附图说明图1是本专利技术制备含有添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶的原理图。图2是本专利技术实施例1制备的溶致液晶的偏光照片图3是本专利技术实施例1SDS/CTAB/NaBr/H2O/C6OH体系的拟三元相图。图4是本专利技术实施例2制备的溶致液晶的偏光照片。图5是本专利技术实施例3制备的溶致液晶的偏光照片。图6是本专利技术实施例4制备的溶致液晶的偏光照片。图7是本专利技术实施例5制备的溶致液晶的偏光照片。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1一种含添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶的制备方法，具体步骤如下：(1)配制浓度为0.2mol/LNaBr溶液，准确称取10.289g固体NaBr，置于250mL烧杯中，加入蒸馏水进行搅拌溶解，然后定量转移至500mL容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀；(2)配制浓度为0.4mol/L表面活性剂溶液，称取20.409gCTAB置于250mL锥形瓶中，加入步骤(1)配制的NaBr溶液119.6g，；同理称取16.149gSDS置于另一250mL锥形瓶中，加入NaBr溶液123.9g，分别放入磁子，在磁力搅拌器上加热搅拌使其完全溶解，得到含有0.2mol/LNaBr的0.4mol/L的CTAB、SDS溶液；(3)利用胶头滴管，在步骤(2)制得的CTAB、SDS溶液分别加入正己醇溶液5.724g，搅拌均匀使其完全溶解，得到含有0.2mol/LNaBr、0.4mol/kg正己醇的0.4mol/L的CTAB、SDS母液。(4)将CTAB、SDS母液按照比例制成混合溶液10mL，将混合溶液充分摇匀后40℃恒温水浴中12h，体系CTAB的质量分数在5～36％和64～100％范围内均可形成溶致液晶。图2为实例1条件下构筑的溶致液晶的偏光照片，发现液晶的偏光现象非常明显，结构非常致密。图3为SDS/CTAB/NaBr/H2O/C6H13OH体系的拟三元相图，其中，SDS、CTAB浓度变化范围为0.05～0.4mol/L。相图可知，添加剂正己醇和NaBr的存在，对体系液晶区的范围产生了非常明显的变化，液晶区宽度得到明显拓宽。由此说明，在溶致液晶的形成过程中，反离子是不可忽视的部分，在阴离子液晶区(LCa)区中，S本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)配制一定浓度的NaBr溶液；(2)以步骤(1)配制的NaBr盐溶液为溶剂，配制一定浓度的CTAB和SDS溶液，用磁力搅拌器搅拌使其完全溶解；(3)分别向步骤(2)制备的CTAB、SDS溶液中加入一定质量的正己醇溶液，混合均匀，得到含有一定浓度NaBr和正己醇的CTAB、SDS母液；(4)将步骤(3)得到的CTAB、SDS母液按照一定的配比混合于螺口小瓶中，震荡均匀后置于恒温水浴锅中恒温一定时间，制得溶致液晶。
【技术特征摘要】
1.一种含添加剂的阳阴离子表面活性剂构筑的溶致液晶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)配制一定浓度的NaBr溶液；(2)以步骤(1)配制的NaBr盐溶液为溶剂，配制一定浓度的CTAB和SDS溶液，用磁力搅拌器搅拌使其完全溶解；(3)分别向步骤(2)制备的CTAB、SDS溶液中加入一定质量的正己醇溶液，混合均匀，得到含有一定浓度NaBr和正己醇的CTAB、SDS母液；(4)将步骤(3)得到的CTAB、SDS母液按照一定的配比混合于螺口小瓶中，震荡均匀后置于恒温水浴锅中恒温一定时间，制得溶致液晶。2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕弘霓，张凯丽，郝慧秀，张浩，陈勇，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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