2.3非离子表面活性剂对界面张力的影响

由于微胶囊靶向增黏聚合物是以非离子表面活性剂Span80和Tween80为乳化剂制备的，因此，以C8P10E5C为例，分别考察了0.1%的Span80和Tween80对0.3%C8P10E5C溶液与系列正构烷烃间界面张力稳态值的影响，结果如图6所示。

图6 Span80和Tween80对C8P10E5C与正癸烷间的界面张力稳态值的影响

从图中可以看出，由于Span80是油溶性很强的非离子表面活性剂，其在水中溶解性不好，只能与C8P10E5C分子形成混合胶束。因此，Span80不会影响C8P10E5C的亲水亲油平衡，表现为混合体系的nmin值与单独C8P10E5C相似。同时，Span80会分配到油相中，然后从油相一侧向界面吸附。这就造成油相烷烃碳数较低、界面张力较高时，Span80通过混合吸附，轻度降低界面张力；而当油相烷烃碳数较高、界面张力较低时，Span80通过竞争吸附，造成界面张力略有升高。但总体而言，油溶性非离子表面活性剂对界面张力影响不大。

水溶性非离子表面活性剂Tween80与C8P10E5C复配时，一方面，混合溶液的水溶性增强，体系的nmin值从≥14降低至10；另一方面，Tween80从水相一侧向界面的竞争吸附，也会破坏C8P10E5C原来紧密排列的界面膜，造成高烷烃碳数油相的界面张力明显升高。

2.4靶向增黏聚合物对界面张力的影响

2.4.1未破壳靶向增黏聚合物对界面张力的影响

未破壳微胶囊聚合物对延展型表面活性剂与正癸烷间界面张力稳态值的影响如图7所示。对于不能达到超低界面张力的延展型表面活性剂分子，由于它们的界面活性不够强，界面膜排列不够，未破壳微胶囊聚合物中的非离子型乳化剂在正癸烷-水界面发生竞争吸附，造成界面上混合表面活性剂的排列更加疏松，界面张力升高。

图7未破壳微胶囊聚合物对延展型表面活性剂与正癸烷间的界面张力稳态值的影响

对于能够达到超低界面张力的延展型表面活性剂分子，非离子表面活性剂竞争吸附能力被大大削弱，主要通过增大混合表面活性剂溶液的水溶性来改变界面张力。从图7中可以看出，5种具有超低界面张力活性的表面活性剂中，只有C8P10E5C的界面张力在加入未破壳聚合物后有所降低，其它均升高。这是由于未破壳聚合物为油包水乳液，其中的Tween80会扩散入水相，从而影响亲水亲油平衡，造成nmin值明显降低；而Span80则停留在油相，对界面张力影响较小。C8P10E5C的nmin值≥14，远高于正癸烷的烷烃碳数10；加入聚合物使得混合溶液的nmin值更加接近10。也就是说，聚合物有利于表面活性剂溶液达到亲水亲油平衡，因此，界面张力降低。而其它4种表面活性剂C8P15E10C、C8P10E5S、C8P15E5S、C8P15E10S的nmin值分别为11，9，12，9，比较接近油相的碳数10，聚合物大幅度降低nmin值后，混合溶液偏水溶，界面张力反而升高。另外，一旦亲水亲油平衡被破坏，界面张力升高，Tween80的竞争吸附能力增强，又会进一步提高界面张力的数值。

2.4.2破壳靶向增黏聚合物对界面张力的影响

破壳微胶囊聚合物对延展型表面活性剂与正癸烷之间的界面张力稳态值的影响如图8所示。从图8中可以看出，除C8P10E5C外，C8P15E5S的界面张力在加入破壳聚合物后也有所降低。当微胶囊聚合物破壳后，油溶性非离子表面活性剂Span80和水溶性非离子表面活性剂Tween80共同进入水相，对混合溶液nmin值的降低程度减小。C8P15E5S的nmin值为12，是油溶性仅次于C8P10E5C的表面活性剂。显然，破壳微胶囊聚合物使得C8P15E5S的nmin值适当降低，促进亲水亲油平衡，因此界面张力进一步降低，维持超低界面张力活性。

图8破壳微胶囊聚合物对延展型表面活性剂与正癸烷间的界面张力稳态值的影响

3结论

考察了延展型表面活性剂分子中PO数目、EO数目和离子头基类型对降低界面张力的影响规律，研究了微胶囊聚合物与延展型表面活性剂的相互作用机制，得出以下结论：

1）延展型表面活性剂分子结构中的PO长链是降低界面张力的关键结构因素，EO链过长则不利于降低界面张力。当PO数目≥10且EO数目≤10时，才能达到超低界面张力。

2）随着PO数目的增多，延展型表面活性剂分子的油溶性增强；EO数目增多则水溶性增强。硫酸根电荷强于羧酸根，类似结构的硫酸盐类延展型表面活性剂（C8PmEnS）比羧酸盐类（C8PmEnC）的水溶性强。可以用nmin值对延展型表面活性剂的亲水亲油平衡进行定量表征。

3）水溶性非离子表面活性剂Tween80会明显降低延展型表面活性剂的nmin值。而油溶性非离子表面活性剂Span80与延展型表面活性剂分子在溶液中形成混合胶束，不影响nmin值。

4）当延展型表面活性剂的界面活性不够强时，靶向增黏聚合物中的非离子表面活性剂与其发生竞争吸附，造成界面张力升高；当延展型表面活性剂的界面活性较强时，靶向增黏聚合物通过增强混合体系的水溶性影响界面张力。

5）未破壳和破壳靶向增黏聚合物均会进一步降低油溶性较强的延展型表面活性剂的界面张力，维持超低界面张力活性。这对靶向增黏二元驱的体系设计具有指导意义。