文章编号:1006-3080(2023)04-0508-07DOI:10.14135/j.cnki.1006-3080.20220403001不同烷基链长度脂肪酸钾凝胶的微晶结构及热稳定性巩涛,王小永(华东理工大学化学与分子工程学院,上海200237)摘要:研究了月桂酸钾(LK)和棕榈酸钾(PK)凝胶的微晶结构、流变性质及热稳定性。在室温和偏光显微镜下,质量分数为30%的LK凝胶呈现条带状微晶交叉堆积状态,而质量分数为30%的PK凝胶呈现线状微晶纤维束状态。X射线衍射结果表明,不同质量分数的LK保持水合层状微晶结构,增大PK质量分数会使其从水合层状微晶结构转变为无水层状微晶结构。当温度升高时,LK转变为六角相液晶和球形胶束结构,PK转变为层状液晶结构。PK凝胶的储能模量和损耗模量均是LK凝胶对应值的10倍以上,且在20~60℃未出现突降,说明由长烷基链脂肪酸钾形成的PK凝胶具有更强的微晶网络结构和更高的热稳定性。关键词:脂肪酸钾;层状微晶;液晶;储能模量;热稳定性中图分类号:O647.2文献标志码:A脂肪酸盐是一类来源广泛、环境友好的阴离子表面活性剂,能够生成胶束、囊泡、液晶以及固态微晶等各种聚集体[1-2]。在改变温度、添加无机盐等诱导下,脂肪酸盐聚集体可以通过氢键、疏水等分子间相互作用以连接、缠绕、堆积等方式形成网络结构,包裹溶剂共同形成脂肪酸盐凝胶。脂肪酸盐凝胶的网络结构强度和热稳定性与不同的脂肪酸盐聚集体结构有密切关系。在月桂酸钠凝胶体系中,Yuan等[3]发现月桂酸阴离子和钠离子能够共同生成圆柱形微晶纤维,月桂酸烷基链之间的疏水作用、离子之间的电荷作用以及微晶表面结晶效应都对月桂酸钠凝胶的相转变温度产生影响。Nikiforidis等[4]研究了油酸/油酸钠体系凝胶的形成过程,发现油酸钠含量的改变会使凝胶呈现不同的微晶形貌。Zhang等[5]报道油酸和二乙烯三胺可以形成层状凝胶,其流变性质对pH和盐均具有响应性,能够用于制备纳米乳液。由于钾离子的高水合性,脂肪酸钾凝胶具有高起泡性、质地柔软等优点,不仅可广泛用于日用品、化妆品等工业,而且作为一种“绿色”软物质也引起药物包载、纳米材料、相变材料等领域科学家的关注[6-8]。在不同脂肪酸钾浓度下,Li等[9]观察到单一及混合脂肪酸钾凝胶呈现层状、六角相和立方相等多种微晶结构。他们还研究了烷基链长度对脂肪酸钾凝胶相转变温度的影响[10]。在脂肪酸胆碱盐凝胶的相行为研究中,Rengstl等[11]发现烷基链长度的增加会拓宽脂肪酸胆碱盐形成凝胶的浓度范围。本课题组前期的工作[12]表明,硬脂酸...