Physiochemical Properties of Hydroxy Mixed Ether HME _n Surfactants and their Interaction with Sodium Dodecyl Sulfate SDS Translated title: Physikalisch-chemische Eigenschaften von Hyroxy-Mischether-Tensiden (HME _n) und ihre Wechselwirkung mit Natriumdodecylsulfat (SDS)

Abstract

This paper is focused on the phase behavior, interaction with anionic surfactant sodium dodecyl sulfate SDS, adsorption and wetting investigations of new hydroxy mixed ether nonionic surfactants HME _n. The phase diagrams of (0.1–100) %wt of HME _n (n-value is the ethoxylation number EO) at the temperature range 20–100°C have shown that the increasing of n-value raises the cloud boundary toward higher temperature. Remarkable result was obtained from the interaction between SDS and HME _B, at which the mixed system exhibits a unique homogeneity and a liquid crystal phase formation. Macroscopically, the liquid crystal region was found when the SDS concentration range between 8 and 24 mM mixed with 10% wt HME _B. The interaction between HME _n and mica was also investigated using atomic force microscopy AFM and a pronounced adsorption of HME _n on mica was observed. Moreover, contact angle results reveal that glass substrate shows strong wettability of HME _n surfactant solutions compared with polyethylene PE and polymethylmethaacrylate PMMA substrates. This wettability however also decreases with EO number.

Kurzfassung

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des Phasenverhaltens, der Wechselwirkung mit dem anionischen Tensid Natriumdodecylsulfat (SDS), Adsorption und Benetzung von neuen nichtionischen Hyroxy-Mischether-Tensiden (HME _n). Die Phasendiagramme von (0,1–100) %wt HME _n (n = Ethoxylierungsgrad EO) in einem Temperaturbereich von 20–100°C zeigen, dass mit steigendem n-Wert die Trübungsgrenze zu höheren Temperaturen hin angehoben wird. Ein auffallendes Ergebnis wird bei der Wechselwirkung zwischen SDS und HME _B erhalten, bei der das Mischsystem eine eindeutige Homogenität und die Ausbildung einer Flüssigkristallphase zeigt. Makroskopisch wird ein Flüssigkristallbereich gefunden, wenn die SDS-Konzentration, vermischt mit 10% wt HME _B, zwischen 8 und 24 mM liegt. Außerdem wurde die Wechselwirkung zwischen HME _n und Glimmererde mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM) untersucht, bei der eine deutliche Adsorption von HME _n auf Glimmererde beobachtet wurde. Darüber hinaus zeigen die Kontaktwinkelergebnisse von HME _n-Tensidlösungen auf Glassubstrat, verglichen mit Polyethylen- (PE) und Polymethylmethacrylat- (PMMA) Substraten, ein stabiles Benetzungsverhalten. Die Benetzbarkeit nahm aber auch mit dem Ethoxylierungsgrad ab.