Silikona virsmaktīvā viela

Lieliska virsmas spraiguma samazināšana:Silikona virsmaktīvās vielas lieliski samazina virsmas spraigumu, uzlabojot to veiktspēju dažādos lietojumos.
Izcila mitrināšanas veiktspēja:To hidrofobiskais raksturs veicina izcilas mitrināšanas spējas.
Pretputošanas un putu stabilizācijas īpašības:Silikona virsmaktīvās vielas ir efektīvas gan putu novēršanai, gan stabilizēšanai, padarot tās vērtīgas dažādās nozarēs.
Zema toksicitāte un fizioloģiski inerts:Silikona virsmaktīvām vielām ir zema toksicitāte, tāpēc tās ir piemērotas lietošanai personīgās aprūpes un farmācijas vajadzībām.
Efektīva emulgācija un saderība:To daudzpusīgā struktūra nodrošina efektīvu emulģēšanu un savietojamību dažādos medijos.
Silikona virsmaktīvās vielas:Kritiskā micellu koncentrācija (CMC).
Silikona virsmaktīvo vielu efektivitāti bieži nosaka ar kritisko micellu koncentrāciju (CMC), kas norāda minimālo koncentrāciju, kas nepieciešama, lai samazinātu ūdens virsmas spraigumu. CMC vērtību izpratne ir ļoti svarīga, lai salīdzinātu un atlasītu silikona virsmaktīvās vielas, pamatojoties uz to efektivitāti kā biovirsmaktīvās vielas.

Silikona virsmaktīvās vielas ir jauna veida palīgvielas, kas ieņem nozīmīgu vietu valsts ekonomikā un mūsdienu rūpnieciskajā un lauksaimniecības ražošanā. Pārskatot silikona virsmaktīvo vielu pielietojumu pesticīdu, ikdienas ķīmisko vielu un tekstilrūpniecības jomā, tiek prognozētas attīstības perspektīvas un piedāvāti galvenie attīstības virzieni: specializācija, specializācija, zaļās un augstas efektivitātes silikona virsmaktīvās vielas.

Silikona virsmaktīvās vielas ir liela organisko vielu klase. To īpašības ir ārkārtīgi raksturīgas, tās ir ārkārtīgi elastīgas un universālas, un tām ir liela lietošanas vērtība.

Virsmaktīvās vielas ir izmantotas kā demulgatori, eļļas{0}}izstādīšanas līdzekļi, pretsalipes līdzekļi, dezodoranti, antistatiski līdzekļi un citi desmitiem eksperimentālu reaģentu ikdienas dzīvē un daudzās rūpnieciskās un lauksaimniecības ražošanas jomās. Lai gan tā izmantošana nav liela, tai var būt galvenā loma produktu daudzveidības palielināšanā, izmaksu samazināšanā, resursu taupīšanā un kvalitātes nodrošināšanā.

Silikona virsmaktīvās vielas ir virsmaktīvās vielas, kas sastāv no polidimetilsiloksāna kā tā hidrofobā mugurkaula un vienas vai vairākām organiskā silīcija polārām grupām, kas savienotas ar meta vai gala pozīcijām. Saskaņā ar hidrofilās grupas R ķīmiskajām īpašībām tās ķīmiskajā struktūrā silikona virsmaktīvās vielas var iedalīt četrās kategorijās: anjonu, katjonu, nejonu un cviterjonu. Starp tiem visvairāk pētītas ir nejonu virsmaktīvās vielas. , Visplašāk izmantotais. Tagad Xinjiayi palīdzēs jums izprast silikona virsmaktīvo vielu klasifikāciju:

Katjonu silikona virsmaktīvā viela
Ja R grupā ir struktūrvienības, piemēram, alkilamonija savienojumi, amido ceturtā amonija savienojumi un imidazolīna atvasinājuma ceturtā amonija savienojumi, to sauc par katjonu silikona virsmaktīvo vielu. No katjonu silikona virsmaktīvām vielām visplašāk tiek izmantotas katjonu polisiloksāna ceturtdaļējā amonija sāls virsmaktīvās vielas. Katjonu polisiloksāna kvaternārā amonija sāls virsmaktīvā vielai ir liela molārā masa, un tā var būt saderīga ar anjonu virsmaktīvām vielām. Tas nekairina cilvēka ādu un acis. Tam ir noteiktas antibakteriālas īpašības. Tas nerada brīvu amoniju sārmainā šķīdumā. stabils. Šī produkta makromolekulā ir hidrofobā garā-ķēdes polisiloksāna ķēde, kas nodrošina izcilu gludumu un maigumu.

Anjonu silikona virsmaktīvā viela
Ja R grupā ir struktūrvienības, piemēram, fosfāts, sulfāts, karboksilāts, sulfonāts un sulfosukcinamīda esteris, to sauc par anjonu silikona virsmaktīvo vielu. Ja R ir struktūra, kas parādīta attēlā zemāk, to sauc par anjonu polisiloksāna fosfāta sāls virsmaktīvo vielu.
Ja R' ir taukskābju funkcionālā grupa, tā ir polisiloksāna fosfāta betaīna amfoteriskā virsmaktīvā viela. Virsmaktīvās vielas molekulai ir ne tikai fosfāta betaīna struktūra un īpašības, bet arī polisiloksāna struktūra un īpašības. Ja izvēlas zemas molmasas polisilānu, polisiloksānam ir vājas īpašības; gluži pretēji, ja tiek izvēlēts lielas molmasas polisiloksāns, polisiloksānam ir nozīmīgas īpašības. Šāda veida izstrādājumiem ir zemas toksicitātes, antibakteriālas, cieta ūdens izturības īpašības un laba saderība ar dažādām virsmaktīvām vielām.

Ne{0}}jonu silikona virsmaktīvā viela
Ja R grupā ir tādas vienības kā poliēteris, alkanolamīds, esteris, glikozīds utt., tā ir nejonu virsmaktīvā viela. Starp tiem visplašāk tiek izmantotas poliētera silikona virsmaktīvās vielas.
Nejonu poliētera silikona virsmaktīvā viela ir polisiloksāna segmenta (A) un poliētera segmenta (B) kombinācija. Kombinācijas metodes ir: AB tips, ABA tips, BAB tips, (AB) veidi, piemēram, n tips, sazarotās ķēdes tips un sānu ķēdes tips. Ir divi veidi, kā savienot poliētera segmentu un siloksāna segmentu, proti, Si-O-C tips un Si-C tips. Pirmais ir nestabils un pieder hidrolizētajam tipam; Pēdējais ir stabils pret ūdeni un tiek saukts par ne-hidrolizēto tipu.

● Virsmaktīvās vielas tekstilrūpniecībā
Silikona virsmaktīvās vielas tiek plaši izmantotas tekstilrūpniecībā. Piemēram, vērpšanas, vērpšanas, atdalīšanas, adīšanas vai adīšanas, tīrīšanas (rafinēšanas un balināšanas), krāsošanas, apģērba apdrukas, apdares un citās tekstilizstrādājumu apstrādes procedūrās virsmaktīvās vielas vai virsmaktīvās vielas ir vajadzīgas kā kodols. Modifikatori, lai uzlabotu efektu, optimizētu apstrādes tehnoloģiju, uzlabotu veiktspēju un nodrošinātu kvalitāti. Starp jonu virsmaktīvām vielām anjonu virsmaktīvās vielas galvenokārt izmanto kā mazgāšanas līdzekļus, caurlaidīgās vielas, mitrinātājus, demulgatorus un biezinātājus utt.; katjonu virsmaktīvās vielas, jo šķiedras ir negatīvāk lādētas, var stingri uzsūkties uz tekstilizstrādājumu To bieži izmanto kā auduma mīkstinātāju, izlīdzināšanas līdzekli, hidroizolācijas līdzekli, antistatisku līdzekli un fiksējošo līdzekli utt.; amfotērisko virsmaktīvā viela parasti tiek izmantota kā izlīdzināšanas līdzeklis metālu kompleksu krāsvielu, auduma mīkstinātāju un antistatisko līdzekļu.

●Virsmaktīvās vielas miecētavu un kažokādu rūpniecībā
Miecētavas apstrādes process ir ļoti sarežģīts un apgrūtinošs, un tam ir jāveic vairāki procesi, sākot no neapstrādātas ādas līdz gatavai ādai. Pirms miecēšanas ir nepieciešama mērcēšana, kaļķošana, enzīmu mīkstināšana, kodināšana un atskābināšana, attaukošana un citi preparāti; pēc miecēšanas ir nepieciešama arī krāsošana, atšķaidīšana un apdare. Visos šajos procesos virsmaktīvās vielas ir nepieciešamas kā modifikatori, lai veicinātu katra procesa fizikālo un ķīmisko iedarbību un procesus, samazinātu ražošanas ciklu, uzlabotu gatavās ādas kvalitāti un taupītu ķīmiskās izejvielas.

Silikona virsmaktīvo vielu galvenās funkcijas ādas izstrādājumu ražošanā un kažokādu apstrādē ir šķīdināšana, emulsija, mitrināšana, iespiešanās, putošana, putu noņemšana, tīrīšana, izlīdzināšana un krāsas saglabāšana utt. Katrā procesā tās lomai ir atšķirīgas prasības. Piemēram, mērcējot, tam galvenokārt tiek prasīts mitrinošs un iekļūstošs efekts; attaukošanā tai jādarbojas kā emulsijai, mitrināšanai un caurlaidībai; dekontaminācijā tai ir jābūt izcilai šķīdināšanai; krāsošanai ir nepieciešams izcils difūzijas, infiltrācijas un putošanas efekts; attaukošanai, tai ir jābūt izcilām emulsijas īpašībām utt.

Silikona virsmaktīvās vielas, piemēram, dimetikona kopoliols, satur hidrofobas un hidrofilas daļas, kas ļauj tām samazināt ūdens virsmas spraigumu.1 Virsmas spraiguma samazināšana ir pirmais solis, lai nodrošinātu putas, emulģēšanu, mitrināšanu un citas virsmaktīvās vielas. Katrai no šīm virsmaktīvās vielas īpašībām ir nepieciešama molekula, kas samazina virsmas spraigumu. Citiem vārdiem sakot, visām molekulām, kas spēj putot, emulģēt vai mitrināt, ir jāspēj samazināt virsmas spraigumu, bet ne visas molekulas, kas samazina virsmas spraigumu, nodrošina šīs īpašības. Virsmas spraiguma pazemināšanās ir atkarīga no hidrofilo un hidrofobo daļu klātbūtnes molekulā. Papildu virsmaktīvās vielas īpašības ir atkarīgas no molekulas struktūras un tās aktivitātes uz virsmas.

Dimetikona kopoliola vai jebkura cita silikona savienojuma funkcija atsevišķi ūdens šķīdumā var būt akadēmiski interesanta. Tomēr formulētāju interese par to ir ierobežota, jo preparāti nekad nav tikai ūdens un dimetikona kopoliols. Formulācijas atslēga ir mijiedarbība starp virsmaktīvajām vielām un citām sastāvdaļām, kas maina virsmaktīvo vielu darbību uz virsmas. Pastāv mijiedarbība starp dažādiem formulējuma komponentiem, un to izpratne un optimizēšana noteiktam efektam ir formulēšanas panākumu atslēga.

Virsmas spraigums ūdens šķīdumos
Ūdens šķīdumi tika sagatavoti ar dažādiem materiāliem 1% no svara. Katra materiāla virsmas spraigums tika noteikts, izmantojot tensiometru.

2. tabulā ir uzskaitīti rezultāti un skaidri parādīts, ka sulfātu taukskābju spirta virsmaktīvo vielu virsmas spraigums ir diapazonā no 30 līdz 32 dīniem/cm2. Silikona virsmaktīvām vielām ir zemāks virsmas spraigums, diapazonā no 21 līdz 28 dīniem/cm2. Ievērības cienīgas ir virsmas spraiguma izmaiņas silikona savienojumu klasē. Ir bijusi tendence izdarīt vispārinājumus, ka visām silikona virsmaktīvām vielām būtībā ir identiskas virsmas spraiguma vērtības. Skaidrs, ka tas tā nav. Tā kā silikona molekula satur arvien mazāk silikona, virsmas spraigums vairāk līdzinās taukainajai virsmaktīvās vielai.

Virsmas spraigumu nosaka virsmaktīvās vielas molekulas orientācija gaisa/ūdens saskarnē. Precīzāk, virsmas spraigumu nosaka organisko funkcionālo grupu orientācija uz virsmaktīvās vielas molekulas. Šajās grupās ietilpst silīcija -saturošas daļas, metilgrupas, metilēngrupas un polioksialkilēngrupas. Darbība saskarnē ir atkarīga no grupas, kas dominē uz virsmas, kad molekula ir zemākajā brīvās enerģijas konformācijā. Molekulas silikona daļā ir daudz metilgrupu, kas samazina virsmas spraigumu. Tauku virsmaktīvo vielu grupās ir daudz metilēngrupu (-CH2-), kas palielina virsmas spraigumu.

Ir svarīgi atzīmēt, ka visām silikona virsmaktīvām vielām nav vienāda zema virsmas spraiguma. Molekulām, kurām ir garas etilēnoksīda vai propilēna oksīda ķēdes, ir virsmas spraigums, piemēram, taukainās virsmaktīvās vielas, nevis silikona virsmaktīvās vielas. Kā tiks parādīts, formulējumu veiktspēja ir sarežģīta; tas ir atkarīgs no pārējām esošajām sastāvdaļām.

Virsmas spraigums binārās jauktās sistēmās
Ūdens ir unikāls materiāls, jo tas orientējas ar ūdeņraža saiti. Ūdeņraža saite ir īpaša veida dipola-dipola spēks, kas pastāv starp elektronnegatīvu atomu un ūdeņraža atomu, kas saistīts ar citu elektronnegatīvu atomu. Ūdeņraža saite rada tādu molekulu orientāciju, kurām ir viszemākā enerģija šķīdumā. Šis zemākās enerģijas stāvoklis ir labvēlīgs. Tas rada augstu ūdens virsmas spraigumu. Iemesls, kāpēc eļļa un ūdens atdalās viens no otra, ir tas, ka abām atsevišķām fāzēm ir zemāka enerģija nekā tad, kad tās ir kopā. Vienkārši sakot, ūdeņraža saišu skaits starp ūdens molekulām, kas jāpārtrauc, lai eļļa būtu ūdens fāzē, nodrošina fāžu atdalīšanu ar zemāko enerģiju.

Virsmaktīvās vielas (taukskābes vai silikons) piedzīvo ūdeņraža saiti ūdenī. Ja ūdenī ir vairāki dažādi virsmaktīvās vielas veidi, mijiedarbība kļūst sarežģītāka, lai gan to joprojām nosaka zemākās enerģijas sasniegšana.

SLS vai SLES-2 kombinācija ar dažādiem dimetikona kopolioliem liecina par daudzām iespējamām mijiedarbībām:

• Mijiedarbība virsmaktīvās vielas silikona, taukskābju un ūdenī{0}}šķīstošo domēnu nesaderības dēļ. Tāpat kā tikko aprakstītajā eļļas un ūdens mijiedarbībā, šie domēni nav savietojami viens ar otru.

• Mijiedarbība no ūdeņraža saites, kas notiek starp vienas molekulas polioksialkilēna domēniem, kas mijiedarbojas ar polioksialkilēna domēniem vai polārajiem domēniem citā molekulā. Visu šo mijiedarbību raksturs kopā nosaka dažādu maisījumu virsmas spraigumu.