1. Propriétés interfaciales des tensioactifs organosiliciés
Les tensioactifs silicones les plus utilisés sont les tensioactifs silicones modifiés EO/PO, dont les propriétés sont liées à divers facteurs tels que le rapport EO/PO et le degré de polymérisation du tensioactif, etc. L'EO est la partie hydrophile du groupe modifié de l'agent de surface et le PO est la partie lipophile. Lorsque le rapport EO/PO change, les performances de l'agent tensioactif siliconé changent. Il a été constaté que si le rapport EO/PO augmente, la valeur HLB de l'agent de surface augmente, ce qui indique une hydrophilie accrue ; un rapport EO/PO plus faible affaiblit l'hydrophilie de l'agent de surface. Lorsque la longueur de l'OE de l'huile de silicone greffée modifiée par un polyéther est la même, sa tension superficielle augmente avec la diminution du degré de polymérisation du polysiloxane. Cela est dû au fait que plus la chaîne moléculaire du polysiloxane est courte, plus l'empilement à l'interface air/eau est serré et plus il y a de groupes méthyle à la surface. L'introduction de PO augmente l'hydrophobie de la chaîne de polysiloxane, ce qui accroît la tension superficielle de l'huile de silicone modifiée par des polyéthers.
2、Super mouillabilité des agents de surface à base de silicone
La raison pour laquelle la chaîne de polydiméthylsiloxane s'étend facilement sur les surfaces polaires (telles que l'eau, les métaux, les fibres, etc.) est que l'oxygène de la chaîne de siloxane peut former une liaison oxygène avec la molécule polaire ou le groupe atomique, ce qui augmente la force entre la chaîne de siloxane et les molécules de la surface polaire, l'incitant à s'étaler en une seule couche de molécules, faisant ainsi reposer le siloxane hydrophobe sur la surface polaire et formant une configuration unique de "chaîne étirée", alors que les groupes hydrophobes des surfactants ordinaires sont verticaux sur la surface polaire. Lorsque le groupe méthyle du polysiloxane est remplacé par d'autres groupes (tels que de grands groupes alkyles, alicycliques, aryles, silyles ou fonctionnels au carbone), la polarité ou la résistance spatiale du groupe substituant est modifiée, ce qui affecte inévitablement l'hydrophobie des polysiloxanes ainsi que la vitesse et l'état d'étalement de la surface polaire. Par exemple, la substitution d'un groupe méthyle par un groupe alkyle ou aryle plus important réduit considérablement la capacité d'étalement des polysiloxanes, ainsi que leur capacité à s'orienter sur des surfaces polaires.
3, la capacité des tensioactifs siliconés à stabiliser l'émulsion
Certains agents de surface siliconés greffés peuvent maintenir l'émulsion stabilisée en présence de sel, d'éthanol et de solvants organiques, ce qui n'est pas le cas des agents de surface hydrocarbonés conventionnels. La microscopie à force atomique (AFM) a montré que les agents de surface à base de silicone ont des forces d'interaction à l'interface. Les agents de surface non ioniques perdent leur activité de surface dans une solution d'éthanol de 25%, alors que les agents de surface organosiliciés sont encore capables de réduire la tension superficielle à des fractions de volume d'éthanol allant jusqu'à 80%. Cette propriété des agents de surface siliconés reflète le fait que le polydiméthylsiloxane n'est pas seulement hydrophobe, mais que les agents de surface siliconés sont insolubles dans les solvants organiques à mesure que la teneur en polydiméthylsiloxane augmente.
4、Organosilicone tensioactif et action du CO2
Rocha et al. ont conclu que l'agent tensioactif poloxamère trisiloxane peut faire en sorte que le CO2 et l'eau forment une émulsion, et qu'en ajustant le nombre d'OE et en modifiant la "valeur de l'équilibre hydrophile-CO2 (HCB)" de l'agent tensioactif, l'émulsion peut être transformée de CO2-dans-l'eau (W/C) en C/W. Sarbu et al. ont étudié le comportement de phase des tensioactifs organosiliciés dans le CO2 supercritique et ont constaté que le comportement de phase était sensible aux groupes CO2-phobes et moins sensible à la taille des groupes CO2-phobes. Sarbu et al. ont produit une série de tensioactifs organosiliciés cationiques et ont étudié leur comportement dans le CO2 à haute densité. La modification de la longueur de la chaîne et du contre-ion des polydiméthylsiloxanes a fortement modifié leur activité de surface dans le CO2 critique.