利用分散粒子動力學探討界面活性劑添加兩溶劑時之相行為

Abstract

我們利用分散粒子動力學探討溶劑的不互溶性與界面活性劑鏈段比例對於系統的相行為影響。對稱性界面活性劑A1B1添加兩相反選擇性的溶劑X2、Y2，大致上來看，當兩溶劑間完全互溶時，兩溶劑可互溶自成一相與形成層狀的界面活性劑二相共存。而當兩溶劑間不互容性上升之後，兩溶劑不再互溶自成一相，而是各自進入喜歡的A層或B層之中，依溶劑比例的不同而會形成層狀結構單一相或是層狀結構與某一溶劑相共存。在非對稱性界面活性劑A1B3添加兩相反選擇性的溶劑X2、Y2的相行為與A1B1系統差異相當大。當兩溶劑間完全互溶時，兩溶劑可互溶自成一相與界面活性劑二相共存。然而不同的地方在於界面活性劑相的相行為會受到溶劑比例的影響。當溶劑X2比例高時，界面活性劑相不會有微結構產生。當溶劑Y2比例高時，界面活性劑相則以六方堆積圓柱型態存在。當兩溶劑間不互容性上升之後，兩溶劑不再互溶自成一相。當溶劑X2比例高時，系統呈現界面活性劑與溶劑X2共存的型態。當溶劑Y2比例高時，系統卻是以微乳化的無序微胞存在。本研究中尚有觀察到六方堆積圓柱因溶劑不相容性上升而轉變為體心立方堆積的動態過程。

We employ Dissipative Particle Dynamics (DPD) to simulate the phase behavior for a surfactant in the presence of two solvents. Two kinds of surfactants A1B1and A1B3 are studied. For the case of two miscible solvents, we find that the systems undergo a two macrophase separation with a surfactant-rich phase and a solvent X2/Y2-rich phase. With increasing the incompatibility between these two solvents, due to the fact that both solvents partition into their respective favored domain, ordered microphase region is enlarged.