Dynamic surface properties of solutions of polyelectrolytes and polyelectrolyte/surfactant complexes

Abstract

Динамические поверхностные свойства водных растворов катионных полиэлектролитов поли (гексилметилдиаллиламмония) хлорида (ПГМДААХ) и поли(бутилметилдиаллиламмония) хлорида (ПБМДААХ) существенно отличаются от свойств растворов других заряженных гомополимеров, например, поли(стиролсульфоната) натрия (ПСС) и поли (диметилдиаллиламмония) хлорида (ПДМДААХ). В то же время полученные результаты согласуются с предсказаниями теории дилатационной поверхностной вязкоупругости растворов полимеров. Динамическая поверхностная упругость растворов ПГМДААХ монотонно возрастает со временем до 30 мН/м, тогда как увеличение ионной силы раствора приводит к немонотонным кинетическим зависимостям и низким значениям (<5 мН/м) поверхностной упругости при приближении к равновесию. Поверхностная активность ПБМДААХ намного ниже, а отклонения поверхностной упругости от нуля незначительно превышают пределы погрешности в исследованном диапазоне концентраций (≤ 0.2 масс.%).

Dynamic surface properties of aqueous solutions of cationic polyelectrolytes poly(hexylmethyldiallylammonium) chloride (PHMDAAC) and poly(butylmethyldiallylammonium) chloride (PBMDAAC) differ significantly from the properties of the solutions of other charged homopolymers, for example, sodium poly(sterenesulfonate) (PSS) and poly(dimethyldiallylammonium) chloride (PDMDAAC). At the same time, the obtained results are in agreement with the predictions of the theory of the dilational surface viscoelasticity of polymer solutions. The dynamic surface elasticity of PHMDAAC solutions increases monotonically with the surface age up to about 30 mN/m while the increase of the solution ionic strength results in non-monotonic kinetic dependencies and in low values (< 5 mN/m) of the surface elasticity close to equilibrium. The surface activity of PBMDAAC is much lower and the deviations of the surface elasticity from zero exceed error limits only slightly in the investigated concentration range (≤ 0.2 wt. %).