.1488 北京科技大学学报 第35卷 的数码速度记录乳化液在普碳钢Q235基板上铺展 触角得到降低，且接触角和液滴直径的变化速率都 10s的过程，在这一过程接触角逐渐变化到平衡 大于使用单一阴离子乳化剂，表明使用非离子乳化 接触角，研究乳化液接触角和液滴直径随时间的变 剂能改善乳化液对基板表面的润湿性.当使用阴离 化，用来比较不同乳化剂对乳化液动态润湿性的影 子和非离子组成的复合乳化剂时，阴离子乳化剂的 响.不同阴离子和非离子乳化剂复合比例对乳化液 质量分数为30%和70%时，两者在基板表面的平衡 平衡接触角的影响见图2，添加不同乳化剂的乳化 接触角分别为26°和28.5°，两者相差不大，且乳化 液在普碳钢Q235表面铺展过程中接触角和液滴直 液的接触角和液滴直径随时间的变化情况类似，表 径随时间的变化过程见图3. 从图2和3可以看出：经过9s后，乳化液的 明两者改善乳化液润湿性的效果相似.而在使用阴 接触角和液滴直径不发生明显变化，表明乳化液在 离子乳化剂质量分数为50%的阴离子和非离子组成 基板上已经铺展完全.单独使用阴离子乳化剂三乙 的复合乳化剂时，乳化液的平衡接触角为24°，接触 醇胺油酸皂时，乳化液在基板表面上的平衡接触角 角最小，液滴直径最大，且两者随时间的变化速度 为32.5°，平衡接触角不仅最大，且接触角随时间的 也最快，表明此时乳化液对基体的润湿性效果最优 变化速度最慢，乳化液液滴直径也最小，说明此时 异.在乳化剂总的质量分数相同时，阴离子和非离子 乳化液对基板的润湿性最低.单独使用非离子乳化 组成的复合乳化剂改善乳化液润湿性的效果优于单 剂时，乳化液在基板表面的平衡接触角为30.5°，接 非离子或阴离子乳化剂 (a)30.5° (b)26° (c)24° (d)28.5 (e)32.5 图2阴离子乳化剂质量分数对平衡接触角的影响.(a)0:(b)30%:(c)50%;(d)70%:(e)100% Fig.2 Influence of anionic emulsifier mass fraction on equilibrium contact angle:(a)0;(b)30%;(c)50%;(d)70%;(e)100% 36 3.538 (a) 3.537 (b) 34 3.536 3.535 32 日3.534 3.533 30 3.532 樱 3.531 28 3.530 。-30% 3.529 307 26 3.528 ■0 70 24 4-100% 3.527 一100% 3.526 1 2 3 456789 10 234 56 7 8910 时间/8 时间/8 图3乳化液的接触角和液滴直径随时间的变化过程.()接触角随时间的变化：(b)液滴直径随时间的变化 Fig.3 Contact angle and droplet diameter of emulsions changing with time:(a)contact angle changing with time;(b)droplet diameter changing with time 乳化剂分子在油-水界面不同的吸附行为导 因此复合乳化剂能更好地增强乳化液的润湿性.由 致其对乳化液润湿性影响的不同.复合乳化剂能在 阴离子和非离子复合乳化剂形成的混合层中，非离 油-水界面形成混合膜，使乳化剂分子在油一水 子乳化剂分子嵌入阴离子乳化剂分子之间，使原来带 界面层中结合较单一非离子或阴离子乳化剂紧密， 同样电荷的阴离子乳化剂间的排斥作用减弱，使其· 1488 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 的数码速度记录乳化液在普碳钢 Q235 基板上铺展 10 s 的过程，在这一过程接触角逐渐变化到平衡 接触角，研究乳化液接触角和液滴直径随时间的变 化，用来比较不同乳化剂对乳化液动态润湿性的影 响. 不同阴离子和非离子乳化剂复合比例对乳化液 平衡接触角的影响见图 2，添加不同乳化剂的乳化 液在普碳钢 Q235 表面铺展过程中接触角和液滴直 径随时间的变化过程见图 3. 从图 2 和 3 可以看出：经过 9 s 后，乳化液的 接触角和液滴直径不发生明显变化，表明乳化液在 基板上已经铺展完全. 单独使用阴离子乳化剂三乙 醇胺油酸皂时，乳化液在基板表面上的平衡接触角 为 32.5◦，平衡接触角不仅最大，且接触角随时间的 变化速度最慢，乳化液液滴直径也最小，说明此时 乳化液对基板的润湿性最低. 单独使用非离子乳化 剂时，乳化液在基板表面的平衡接触角为 30.5◦，接 触角得到降低，且接触角和液滴直径的变化速率都 大于使用单一阴离子乳化剂，表明使用非离子乳化 剂能改善乳化液对基板表面的润湿性. 当使用阴离 子和非离子组成的复合乳化剂时，阴离子乳化剂的 质量分数为 30%和 70%时，两者在基板表面的平衡 接触角分别为 26◦ 和 28.5◦，两者相差不大，且乳化 液的接触角和液滴直径随时间的变化情况类似，表 明两者改善乳化液润湿性的效果相似. 而在使用阴 离子乳化剂质量分数为 50%的阴离子和非离子组成 的复合乳化剂时，乳化液的平衡接触角为 24◦，接触 角最小，液滴直径最大，且两者随时间的变化速度 也最快，表明此时乳化液对基体的润湿性效果最优 异. 在乳化剂总的质量分数相同时，阴离子和非离子 组成的复合乳化剂改善乳化液润湿性的效果优于单 一非离子或阴离子乳化剂. 图 2 阴离子乳化剂质量分数对平衡接触角的影响. (a) 0; (b) 30%; (c) 50%; (d) 70%; (e) 100% Fig.2 Influence of anionic emulsifier mass fraction on equilibrium contact angle: (a) 0; (b) 30%; (c) 50%; (d) 70%; (e) 100% 图 3 乳化液的接触角和液滴直径随时间的变化过程. (a) 接触角随时间的变化; (b) 液滴直径随时间的变化 Fig.3 Contact angle and droplet diameter of emulsions changing with time:(a) contact angle changing with time; (b) droplet diameter changing with time 乳化剂分子在油 – 水界面不同的吸附行为导 致其对乳化液润湿性影响的不同. 复合乳化剂能在 油 – 水界面形成混合膜，使乳化剂分子在油 – 水 界面层中结合较单一非离子或阴离子乳化剂紧密， 因此复合乳化剂能更好地增强乳化液的润湿性. 由 阴离子和非离子复合乳化剂形成的混合层中，非离 子乳化剂分子嵌入 阴离子乳化剂分子之间，使原来带 同样电荷的阴离子乳化剂间的排斥作用减弱，使其