华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (12): 18-23.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.12.004

• 化学化工、能源 • 上一篇    下一篇

羟丙基甲基纤维素在不同界面的表面活性

叶君1 黎青勇1 熊犍2,3†   

  1. 1.华南理工大学 制浆造纸工程国家重点实验室,广东 广州 510640; 2.华南理工大学 轻工与食品学院,广东 广州 510640;3.四川大学 高分子材料工程国家重点实验室,四川 成都 610065
  • 收稿日期:2013-06-06 修回日期:2013-08-27 出版日期:2013-12-25 发布日期:2013-11-19
  • 通信作者: 熊犍(1965-),男,教授,博士,主要从事纤维素及其他天然高分子结构与性能研究. E-mail:lcjxiong@scut.edu.cn
  • 作者简介:叶君(1963-),女,教授,博士,主要从事植物资源化学研究.E-mail:jye@scut.edu.cn
  • 基金资助:

    国家 “973” 计划项目(2010CB732201);国家自然科学基金资助项目(31270617);四川大学高分子材料工程国家重点实验室开放课题(KF201301)

Surface Activity of Hydroxypropyl Methylcellulose at Different Interfaces

Ye Jun1 Li Qing- yong1 Xiong Jian2,3   

  1. 1.State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China;2.School of Light Chemistry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China;3 State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,Sichuan,China
  • Received:2013-06-06 Revised:2013-08-27 Online:2013-12-25 Published:2013-11-19
  • Contact: 熊犍(1965-),男,教授,博士,主要从事纤维素及其他天然高分子结构与性能研究. E-mail:lcjxiong@scut.edu.cn
  • About author:叶君(1963-),女,教授,博士,主要从事植物资源化学研究.E-mail:jye@scut.edu.cn
  • Supported by:

    国家 “973” 计划项目(2010CB732201);国家自然科学基金资助项目(31270617);四川大学高分子材料工程国家重点实验室开放课题(KF201301)

摘要: 在不同浓度和pH 值下,考察了羟丙基甲基纤维素(HPMC)粉末在水表面的动态接触角以及HPMC 溶液在气-液、油-水界面的表面张力.结果表明:HPMC 粉末的润湿性不强,且受pH 值的影响不大,当 pH =4.00 时,接触角最低为86.380°;无论在气-液界面还是在油-水界面,表面张力主要取决于界面区域的 HPMC 分子链构象变化,这与溶液 pH 值和溶液浓度有关;质量浓度为0.1%的 HPMC 溶液,气-液界面的表面张力随pH值增大而增大,质量浓度为0.3% ~1.0%的 HPMC 溶液,气-液界面的表面张力随 pH 增大呈“∨” 形变化,说明界面区域的 HPMC 分子链构象变化复杂;油-水界面的 HPMC 与界面上的油脂分子相互作用,使得 HPMC 分子链构象变化更为复杂;当pH≥6.00 时,油-水界面的表面张力随pH 值增大而减小,而在pH <6.00 时,浓度的影响更大,油-水界面的表面张力上下波动.

关键词: 羟丙基甲基纤维素, 表面张力, 接触角

Abstract:

The dynamic contact angle of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) powders on water surface,as wellas the air- water and the oil- water surface tensions of HPMC aqueous solution,were investigated at different concen-trations and pH values.The results show that (1) the wettability of HPMC powders is not strong enough and isslightly affected by the pH value; (2) the contact angle reaches its minimum 86.380° at pH 4.00; (3) the sur-face tension of HPMC aqueous solution mainly depends on the change of molecular chain conformation in the inter-facial area and varies with both the pH value and the concentration; (4) the air- water surface tension increaseswith the pH value at the mass concentration of 0.1% and shows a V- shaped variation with the pH value at the massconcentration ranging from 0.3% to 1.0%,which illustrates the complex change of HPMC molecular chain confor-mation in the interfacial area; (5) the conformation of HPMC molecular chains becomes more complex at the oil-water interface due to the interaction between HPMC and the lipid in the oil; and (6) the oil- water surface tensiondecreases with the increase of pH value that is not less than 6.00,and varies irregularly due to the greater effect ofconcentration when the pH value is less than 6.00.

Key words: hydroxypropyl methylcellulose, surface tension, contact angle

中图分类号: