[发明专利]阴/阳离子表面活性剂构筑的PH调控型粘弹溶液及应用

说明书

本发明公开一种阴/阳离子表面活性剂复配构筑的PH调控型粘弹溶液及其制备方法和用途：该粘弹溶液体系由阴阳离子表面活性剂复配制得，其中阴离子表面活性剂为马来海松酸基十二酰亚胺钠、马来海松酸基十四酰亚胺钠、马来海松酸基十六酰亚胺钠中任意一种，阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的任意一种。PH值在1.7~14范围内，可控制体系的粘弹性，具有凝胶的特征，其粘弹溶液的零剪切粘度可达到295.2 Pa·s。本发明还公开该粘弹溶液在单层碳纳米管(SWNT)中的应用，制备的SWNT分散液均一性好，稳定时间长。

技术领域

本发明涉及阴/阳离子表面活性剂复配构筑的PH调控型粘弹溶液及应用，尤其涉及一种马来海松酸基阴离子表面活性剂和商业化阳离子表面活性剂构筑的PH调控型粘弹溶液在分散单壁碳纳米管中的应用。属于松脂化学利用和表面活性剂科学领域。

背景技术

表面活性剂分子在水溶液中可形成形态各异的聚集体，如：球状、棒状、双分子层、溶致液晶等。在合适的条件下，表面活性剂可以形成截面直径为纳米级而长度可达微米级别的超长柔性的蠕虫胶束。在水溶液中，蠕虫胶束之间彼此缠绕交叠，形成动态的三维网络，使溶液表现出明显的粘弹性。这类表面活性剂粘弹溶液可被应用于洗发剂等个人护理用品配方、油田压裂液与驱油剂、流体减阻剂等领域。某些粘弹溶液体系自身还具有刺激－响应性能，随着外界条件（光、温度、PH及电解质浓度等）变化，粘弹溶液的性质也随之变化。可用来构筑智能型软物质材料。在日用化学品、生物工程、药物运输和采油工业等具有较高的应用价值。

目前向普通表面活性剂体系中，添加有机或无机盐是构筑表面活性剂粘弹溶液的常用方法。但是此方法通常需要表面活性剂达到较高的浓度，一方面加入盐会对体系造成污染，增加后续处理的难度，另一方面表面活性剂浓度的增加会大大地增加成本。松香是一种丰富的可再生林产资源，具有独特的三环二萜刚性结构，是绿色表面活性剂重要的原料来源。目前研究表明松香基表面活性剂具有较好的泡沫性能和乳化性能，可用作杀菌剂、吸附剂等。但在构筑表面活性剂粘弹溶液方面的应用较少。以松香的重要衍生物马来海松酸为主要原料合成的马海松酸基阴离子表面活性剂，将该表面活性剂与商业型阳离子表活性剂(C_nTAB)复配，发现其可形成一种PH调控型粘弹溶液。并将该粘弹溶液应用于单层碳纳米管的分散中，得到均一性好、稳定时间长的单层碳纳米管分散液。

发明内容

为解决现有技术需要加入大量的盐，表面活性剂浓度高，成本大及后续处理难等问题。本发明的目的在于提供一种阴/阳离子表面活性剂复配构筑的PH调控型粘弹溶液的制备方法，固定阳离子表面活性剂的浓度，加入少量的马来海松酸基阴离子表面活性剂复配制得。该粘弹溶液在较广的PH范围内表现出不同的粘弹性质。将PH调控型粘弹溶液应用在单层碳纳米管的分散中，可制得流动性不同的均一稳定的单层碳纳米管的分散液。

为实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种阴/阳离子表面活性剂复配构筑的PH调控型粘弹溶液，所用的阴离子表面活性剂为马来海松酸基酰十二亚胺钠，马来海松酸基酰十二亚胺钠，马来海松酸基酰十二亚胺钠中的任意一种。

所述的阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的任意一种。且三种阳离子表面活性剂均为市售。

固定阳离子表面活性剂的浓度，将合成的马来海松酸基阴离子表面活性剂配制成一定浓度的溶液，与阳离子表面活性剂复配，即可得到具有凝胶特征的粘弹溶液。通过向粘弹溶液中添加微量的浓盐酸和浓强氧化钠溶液调节粘弹溶液体系的PH值。