Study and characterization of the micellar phase of the polyethylene glycol 40 stearate, water, and soy lecithin system

Abstract

Los polímeros hidrofóbicamente modificados (PHM) han adquirido una gran importancia como modificadores de comportamiento reológico, agentes espesantes en una gran variedad de productos como son pinturas, alimentos, cosmética o medicamentos. Estos polímeros PHM tiene la capacidad de solubilizar moléculas hidrofóbicas al igual que los tensioactivos. Es decir, los PHM combinan las propiedades de los tensioactivos y de los polímeros. En este trabajo en general se estudiará la capacidad de los PHM de autoagregarse y comportarse como tensioactivos. Se presenta el estudio de la fase micelar del sistema ternario lecitina de soja (lípido natural que se comporta como tensioactivo doblemente iónico)/ polietilenglicol 40 estearato (Acid S40P, no iónico)/agua. La caracterización se realiza mediante los métodos de tensión superficial, microscopia óptica y reología. De los resultados se deduce que se forman agregados micelares no esféricos que se orientan en la dirección del flujo bajo los esfuerzos de cizalla. Los ensayos de oscilación permitieron determinar que el modulo viscoso G´´ es superior al elástico G´, con un comportamiento descrito por el modelo de Maxwell de un elemento.

Hydrophobically modified polymers (HMPs) have become of great importance as modifiers of rheological behavior, and as thickening agents for a great variety of products such as paints, foods, cosmetics, and medicines. HMPs are able to dissolve hydrophobic and hydrophilic molecules, just like surfactants. This means that HMPs combine the properties of surfactants and polymers. In this project, the ability of HMPs to self-aggregate in water and in the presence of soy lecithin (a natural lipid which behaves as a dipolar surfactant) was studied. The characterization of the micellar phase of the soy lecithin/polyethelyne glycol 40 stearate (Acid S40P, nonionic)/water ternary system is presented by way of surface tension, optic microscope, and rheology methods. From the results, it is deduced that non-spherical micellar aggregates are formed, which orient in the direction of the flow under shear stress. Oscillation tests allowed for the determination that the viscous modulus G'' is greater than the elastic modulus G', with behavior described by the Maxwell model.