Surface Deposition and Phase Behavior of Oppositely Charged Polyion–Surfactant Ion Complexes. Delivery of Silicone Oil Emulsions to Hydrophobic and Hydrophilic Surfaces

The adsorption from mixed polyelectrolyte-surfactant solutions at hydrophobized silica surfaces was investigated by in situ null-ellipsometry, and compared to similar measurements for hydrophilic silica surfaces. Three synthetic cationic copolymers of varying hydrophobicity and one cationic hydroxyethyl cellulose were compared in mixtures with the anionic surfactant sodium dodecylsulfate (SDS) in the absence or presence of a dilute silicone oil emulsion. The adsorption behavior was mapped while stepwise increasing the concentration of SDS to a polyelectrolyte solution of constant concentration. The effect on the deposition of dilution of the bulk solution in contact with the surface was also investigated by gradual replacement of the bulk solution with 1 mM aqueous NaCl. An adsorbed layer remained after complete exchange of the polyelectrolyte/surfactant solution for aqueous NaCl. In most cases, there was a codeposition of silicone oil droplets, if such droplets were present in the formulation before dilution. The overall features of the deposition were similar at hydrophobic and hydrophilic surfaces, but there were also notable differences. SDS molecules adsorbed selectively at the hydrophobized silica surface, but not at the hydrophilic silica, which influenced the coadsorption of the cationic polymers. The largest amount of deposited material after dilution was found for hydrophilic silica and for the least-hydrophobic cationic polymers. For the least-hydrophobic polyions, no significant codeposition of silicone oil was detected at hydrophobized silica after dilution if the initial SDS concentration was high

Forced desorption of surfactants at polymer-water interface

Les recherches présentées dans ce mémoire s'intéressent à la désorption du tensioactif dans les films de latex en cours de séchage. Les travaux concernent d'une part l'élaboration d'un système expérimental modélisant le rapprochement de deux particules de latex recouvertes de tensioactif pour accéder aux paramètres influençant la désorption, et d'autre part l'étude de ce phénomène directement sur un latex. Un protocole pertinent de fabrication d'un film polymère mince déposé sur du mica, de faible rugosité, et résistant à une immersion prolongée dans un milieu aqueux a été obtenu. L'adsorption d'un tensioactif anionique, le dodécyl sulfate de sodium (SDS) sur un film polymère de poly (méthacrylate d'éthyle) (PEMA) est investiguée par microscopie à force atomique et indique la présence d'agrégats de surface dont la densité croit lorsque la concentration en tensioactif dans la solution dépasse la concentration micellaire critique (CMC). Le profil des interactions s'exerçant entre deux surfaces de polymère immergées en solutions aqueuses de tensioactif en fonction de la séparation entre les interfaces est obtenu par la technique de mesure des forces de surface (surface force apparatus, SFA), et permet de répondre à la question de l'occurrence ou non de la désorption du tensioactif (SDS) lorsque le milieu aqueux intermédiaire séparant les interfaces de PEMA est réduit jusqu au contact physique, comme dans le mécanisme de séchage lorsque les colloïdes de latex se rapprochent au fur et à mesure que l'eau disparaît. L'étude de la désorption du tensioactif dans un système réel, à savoir lors du séchage d'un film de latex, est menée par mesures d'anisotropie de fluorescence et mesures par résonateur de torsion et montre la simultanéité entre la perte de mobilité de la sonde fluorescente hydrophile et l'évaporation de l'eau, augurant d'un comportement analogue pour le tensioactif.Pas de résum

Forced desorption of surfactants at polymer-water interface

Les recherches présentées dans ce mémoire s'intéressent à la désorption du tensioactif dans les films de latex en cours de séchage. Les travaux concernent d'une part l'élaboration d'un système expérimental modélisant le rapprochement de deux particules dePas de résum

Désorption forcée de tensioactifs à l'interface polymère-eau

Les recherches présentées dans ce mémoire s intéressent à la désorption du tensioactif dans les films de latex en cours de séchage. Les travaux concernent d une part l élaboration d un système expérimental modélisant le rapprochement de deux particules de latex recouvertes de tensioactif pour accéder aux paramètres influençant la désorption, et d autre part l étude de ce phénomène directement sur un latex. Un protocole pertinent de fabrication d un film polymère mince déposé sur du mica, de faible rugosité, et résistant à une immersion prolongée dans un milieu aqueux a été obtenu. L adsorption d un tensioactif anionique, le dodécyl sulfate de sodium (SDS) sur un film polymère de poly (méthacrylate d éthyle) (PEMA) est investiguée par microscopie à force atomique et indique la présence d agrégats de surface dont la densité croit lorsque la concentration en tensioactif dans la solution dépasse la concentration micellaire critique (CMC). Le profil des interactions s exerçant entre deux surfaces de polymère immergées en solutions aqueuses de tensioactif en fonction de la séparation entre les interfaces est obtenu par la technique de mesure des forces de surface (surface force apparatus, SFA), et permet de répondre à la question de l occurrence ou non de la désorption du tensioactif (SDS) lorsque le milieu aqueux intermédiaire séparant les interfaces de PEMA est réduit jusqu au contact physique, comme dans le mécanisme de séchage lorsque les colloïdes de latex se rapprochent au fur et à mesure que l eau disparaît. L étude de la désorption du tensioactif dans un système réel, à savoir lors du séchage d un film de latex, est menée par mesures d anisotropie de fluorescence et mesures par résonateur de torsion et montre la simultanéité entre la perte de mobilité de la sonde fluorescente hydrophile et l évaporation de l eau, augurant d un comportement analogue pour le tensioactif.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Désorption forcée de tensioactifs à l'interface polymère-eau

Les recherches présentées dans ce mémoire s intéressent à la désorption du tensioactif dans les films de latex en cours de séchage. Les travaux concernent d une part l élaboration d un système expérimental modélisant le rapprochement de deux particules de latex recouvertes de tensioactif pour accéder aux paramètres influençant la désorption, et d autre part l étude de ce phénomène directement sur un latex. Un protocole pertinent de fabrication d un film polymère mince déposé sur du mica, de faible rugosité, et résistant à une immersion prolongée dans un milieu aqueux a été obtenu. L adsorption d un tensioactif anionique, le dodécyl sulfate de sodium (SDS) sur un film polymère de poly (méthacrylate d éthyle) (PEMA) est investiguée par microscopie à force atomique et indique la présence d agrégats de surface dont la densité croit lorsque la concentration en tensioactif dans la solution dépasse la concentration micellaire critique (CMC). Le profil des interactions s exerçant entre deux surfaces de polymère immergées en solutions aqueuses de tensioactif en fonction de la séparation entre les interfaces est obtenu par la technique de mesure des forces de surface (surface force apparatus, SFA), et permet de répondre à la question de l occurrence ou non de la désorption du tensioactif (SDS) lorsque le milieu aqueux intermédiaire séparant les interfaces de PEMA est réduit jusqu au contact physique, comme dans le mécanisme de séchage lorsque les colloïdes de latex se rapprochent au fur et à mesure que l eau disparaît. L étude de la désorption du tensioactif dans un système réel, à savoir lors du séchage d un film de latex, est menée par mesures d anisotropie de fluorescence et mesures par résonateur de torsion et montre la simultanéité entre la perte de mobilité de la sonde fluorescente hydrophile et l évaporation de l eau, augurant d un comportement analogue pour le tensioactif.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Internal Dynamics in Drying Latex Films: A Study Based on Fluorescence Anisotropy and Acoustic Dissipation

International audienc

Polymer-Surfactant Phase and Surface Interactions Leading to New Models for Cationic Polymer Chemistries

Cationic polymers are used in anionic surfactant formulations to deposit and co-deposit actives on hair or skin surfaces. A series of cationic polymers, natural and synthetic, were investigated with surface and bulk techniques, turbidity measurements and in situ null-ellipsometry on silica surfaces in order to understand three key areas: the relation between the complex that is formed at a surface and the concentrated phase in the bulk solution, the relation between molecular adsorption of cationic polymer and/or surfactant and co-deposition of actives like silicone emulsions, and the optimization of the formulation to achieve maximum deposition to drive product performance. Key findings were: (1) under most conditions an adsorbed layer of polymer and/ or surfactant is formed at the surface, but this depends greatly on the phase separation in the bulk, (2) the adsorbed amount and ability to deposit actives follows the variation in bulk phase separation because both events are governed by the cationic polymersurfactant binding isotherm, and (3) the hydrophobicity of the cationic polymer can be used to adjust the range of surfactant concentrations to where a maximum phase separation and adsorption is obtained. This led to a model for the development of a new cationic polymer, polyquaterium-76, which delivers superior wet and dry conditioning