乳状液中液晶结构形成的规律性研究(2)

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1 1,2-丙二醇 19

3.4.2 1,3-丁二醇 20

3 丙三醇 21

3.5 无机盐的加入对液晶结构形成的影响 22

3.6 不同工艺对液晶结构形成的影响 23

3.7 高低温下液晶结构变化的影响 25

4.结论 27

致谢 28

参考文献 29

1.绪论

1.1 液晶结构研究概况

1.1.1 液晶现象

液晶现象是奥地利植物学家Relinitzer，1888年在加热胆甾醇苯甲酯晶体时发现的，随后德国物理学家Lehmann对此现象进行了研究，并提出液晶这一术语[1]。液晶的出现打破了物质有固、液、气三态的常规概念，液晶是指处于“中介相”状态或称介晶态的物质，一方面具有像液体的流动性和连续性，另一方面又有像晶体一样的各向异性。显然，这种“中介相”保留着晶体的某种有序排列，这样才在宏观上表现出物理性质的各向异性。而实际上，液晶是长程有序而短程无序的，即其分子排列存在位置上的无序性和取向上的一维或二维长程有序性，并不存在像晶体那样的空间晶格，但是也具有各向异性的晶体所特有的双折射性。液晶因其特殊的微观结构，除了兼有液体和晶体的某些性质（如流动性、各向异性等）外，还有其独特的性质，比如高度有序的结构、独特的光学效应、和皮肤较好的亲和性等，这为化妆品的发展提供了更为广阔的空间。

1.1.2 液晶结构

液晶，即液态晶体(Liquid Crystal, LC)：某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶。液晶结构是处于晶体和液体之间的介晶态，既有像液体一样的流动性和连续性，而其分子又保持着固态晶体特有的规则排列方式，有各向异性的晶体所特有的双折射性。

液晶种类很多，因液晶产生之条件（状况）不同而被分为两大类：热致液晶(thermotropic LC)和溶致液晶(lyotropic LC)。热致液晶是指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶，通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质形态，液晶相由温度变化而引起的。溶致液晶是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶，一般是双亲化合物与极性溶剂组成的二元或多元体系[2]。溶致液晶是在溶液中溶质分子浓度处于一定范围内时出现的液晶相，液晶相由浓度变化而引起，其中水和表面活性剂组成的液晶是溶致液晶中最为常见的一类[3]。

表面活性剂液晶的形成与表面活性剂分子的特殊结构是息息相关的。表面活性剂分子具有其他物质没有的特殊分子结构，分子的一端为亲水基团，另一端为亲油基团，具有两亲性。当表面活性剂在溶液中的浓度在临界胶束浓度CMC(一定温度下，表面活性剂形成胶束的最低浓度)以下时，是以单体的形式或吸附在界面上的形式存在，在溶液中的浓度达到CMC以上时，分子胶束随着体系的自由能降低而逐渐形成，若分子浓度继续增大，胶束将进一步缔合形成液晶（如图1.1所示）。表面活性剂液晶的形成主要依赖于双亲分子之间的相互作用，极性基团间的静电力和疏水基团之间的范德华力[4]