1. Propriedades interfaciais de surfactantes de organossilício
Os surfactantes de silicone mais usados são os surfactantes de silicone modificados com EO/PO, cujas propriedades estão relacionadas a vários fatores, como a proporção de EO/PO e o grau de polimerização do surfactante, etc. EO é a porção hidrofílica do grupo modificado do surfactante e PO é a porção lipofílica. Quando a proporção de EO/PO muda, o desempenho do surfactante de silicone muda. Verificou-se que, se a relação EO/PO for maior, o valor HLB do tensoativo aumentará, indicando maior hidrofilicidade; uma relação EO/PO menor tornará a hidrofilicidade do tensoativo mais fraca. Quando o comprimento do EO do óleo de silicone modificado por poliéter enxertado é o mesmo, sua tensão superficial aumenta com a diminuição do grau de polimerização do polissiloxano. Isso se deve ao fato de que, quanto mais curta for a cadeia molecular do polissiloxano, mais apertado será o empilhamento na interface ar/água e mais grupos metil na superfície. Quando o PO é introduzido, ele aumenta a hidrofobicidade da cadeia de polissiloxano, aumentando assim a tensão superficial do óleo de silicone modificado com poliéter.
2、Super molhabilidade dos surfactantes de silicone
A razão pela qual a cadeia de polidimetilsiloxano é fácil de se espalhar na superfície polar (como água, metal, fibra etc.) é que o oxigênio na cadeia de siloxano pode formar uma ligação de oxigênio com a molécula polar ou grupo atômico, o que aumenta a força entre a cadeia de siloxano e as moléculas na superfície polar.) é que o oxigênio na cadeia de siloxano pode formar uma ligação de oxigênio com a molécula polar ou grupo atômico, o que aumenta a força entre a cadeia de siloxano e as moléculas na superfície polar, levando-a a se espalhar em uma única camada de molécula, fazendo com que o siloxano hidrofóbico fique na superfície polar e formando uma configuração única de "cadeia esticada", enquanto os grupos hidrofóbicos de surfactantes comuns ficam na vertical na superfície polar. Quando o grupo metil do polissiloxano é substituído por outros grupos (como grandes grupos alquil, alicíclicos, aril, silil ou funcionais de carbono), a polaridade ou a resistência espacial do grupo substituinte será alterada, o que inevitavelmente afetará a hidrofobicidade dos polissiloxanos e a velocidade de espalhamento e o estado da superfície polar. Por exemplo, a substituição de um grupo metil por um grupo alquil ou aril maior reduz significativamente a capacidade de espalhamento dos polissiloxanos, bem como sua capacidade de orientação em superfícies polares.
3, a capacidade dos surfactantes de silicone de estabilizar a emulsão
Alguns surfactantes de silicone enxertados podem manter a emulsão estabilizada na presença de sal, etanol e solventes orgânicos, o que não acontece com os surfactantes de hidrocarbonetos convencionais. Descobriu-se que os surfactantes de silicone têm forças de interação na interface por microscopia de força atômica (AFM). Os surfactantes não iônicos perdem sua atividade superficial em solução de etanol 25%, enquanto os surfactantes de organossilício ainda são capazes de reduzir a tensão superficial em frações de volume de etanol de até 80%. Essa propriedade dos surfactantes de silicone reflete que o polidimetilsiloxano não é apenas hidrofóbico, mas que os surfactantes de silicone são insolúveis em solventes orgânicos à medida que o teor de polidimetilsiloxano aumenta.
4、Surfactante de organosilicone e ação de CO2
Rocha et al. concluíram que o surfactante poloxamer trisiloxano pode fazer com que o CO2 e a água formem uma emulsão e, ajustando o número de EO e alterando o "valor do equilíbrio hidrofílico-CO2 (HCB)" do surfactante, a emulsão pode ser transformada de CO2 em água (W/C) para C/W. Sarbu et al. analisaram o comportamento de fase dos surfactantes de organossilício em CO2 supercrítico e descobriram que o comportamento de fase era sensível aos grupos fóbicos de CO2 e menos sensível ao tamanho do CO2. A alteração do comprimento da cadeia e do contra-íon dos polidimetilsiloxanos alterou fortemente sua atividade de superfície em CO2 crítico.