有机硅表面活性剂的超润湿性硅油的性能
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有机硅表面活性剂的功耗 #
1、有机硅表面活性剂的界面功耗 #
因为有机硅表面活性剂的侧链是厚实的Si—O键,既不亲水,也不亲油,因此可适于水氨水和普通醇类表面活性剂不能应用的非水介质。另一方面,有机硅表面活性剂以酰基排列在界面上,可使表面张力降至20mN/m左右,而普通醇类表面活性剂以亚乙基排列在界面上,只好使表面张力降至30mN/m左右。
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在有机硅表面活性剂中使用最多的是EO/PO改性有机硅表面活性剂,其功耗与EO/PO的比值、表面活性剂的聚合度等多种诱因有关。EO是表面活性剂改性配体中的亲水部份,PO是亲油部份。当EO/PO的比值发生变化时,有机硅表面活性剂的功耗会发生变化。研究发觉,若EO/PO比值变大,则表面活性剂的HLB值会下降,阐明亲水性提高;EO/PO比值变小,则会使表面活性剂的亲水性减低。当共聚物型共聚物改性硅油的EO的宽度一样时,其表面张力随聚二醇聚合度的增加而降低。这是因为聚二醇的分子链越短,在空/水界面的堆积越密切,表面的烷基越多。当PO被引进时,降低了共聚物链的疏水性,进而减小了共聚物改性硅油的表面张力。
2、有机硅表面活性剂的超浸蚀性 #
三硫醚表面活性剂不但能增加油/水界面的界面张力,同时还或许在低能疏水表面浸蚀扩充,这一能力称为“超浸蚀性”或“超延展性”。此类现象被觉得是在碱液中存在特殊的表面活性剂集聚体。 #
聚二烷基硫醚链易展布于极性表面(如水、金属、纤维等)的成因是硅氧链中的氧能与极性分子或原子团产生氧键,提高了硅氧链与极性表面分子之间的斥力,使得其展布成单分子层,因而使疏水性的侧链矗立于极性表面,成特有的“伸展链”构型,而普通表面活性剂的疏水基是直立于极性表面的。当聚二醇中的羰基被其他配体(如大的甲基、脂环基、芳基、硅烷烃或碳氢键)代替时,因为改变了代替基的极性或空间位阻,势必会影响聚异戊二烯的疏水性和在极性表面的展布速率及状态。硅氧链上代替基的多少和分布情况也会形成同样的影响。诸如,氨基被较大的羟基或芳基替代后,会明显降低聚异戊二烯的展布能力,同时降低其在极性表面的定向能力。 #
3、有机硅表面活性剂稳定面膜的能力 #
有些共聚物状有机硅表面活性剂可使乳霜在盐、乙醇及有机乙腈存在时保持定这些能力是传统醇类表面活性剂不具有的。通过原子显微镜(AFM)测量发觉硅表面活性剂在界面处存在互相斥力。非离子表面活性剂在25%甲酸氨水中都会丧失表面活性,而有机硅表面活性剂在乙酸容积分数达80%时仍能增加表面张力。有机硅表面活性剂的这些性质反映出聚二烷基硫醚除了是疏水的,随着聚二烷基硫醚浓度的降低,有机硅表面活性剂在有机乙腈中也不溶。
4、有机硅表面活性剂与CO2的作用 #
Rocha等觉得聚氧乙烯醚三硫醚表面活性剂可以使CO2和水产生面膜,通过调节EO数表面活性剂的作用,改变表面活性剂的“亲水亲CO2平衡(HCB)值”表面活性剂的作用,可以使乳霜由CO2包水(W/C)转变为水包CO2(C/W)。Sarbu等觉得聚异戊二烯表面活性剂的特征能使它在超临界CO2中得到应用。Fink等觉得有机硅表面活性剂在超临界CO2中的相行为,发觉相行为对疏CO2的电负性很敏感,而对硅烷的大小不太敏感,并发觉了无规则的纯平相。Folk等制得了一系列阳离子型有机硅表面活性剂,并研究了他们在莱州度CO2中的行为。改变聚二烷基硫醚的链长和反离子就会强烈改变其在临界CO2中的表面活性。 #
有机硅表面活性剂的应用 #
1、在日化用具中的应用
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由于有机硅表面活性剂具备无毒、无脸部剌激性、抗氧化作用、紫外线防护作用、生物相容性好、防水透气功耗优异等许多特点,因此在护肤品、洗发护肤类制品、膏霜类制品与产品中有一定程度的应用。有机硅表面活性剂因其低的表面张力和适合的硬度,有促使化装品在皮肤和毛发表面扩散,能减少化装品在脸部上的紧致性和滞留性,又可保持脸部的正常透气,也能赋于头发光泽、易梳理、平滑简洁、抗静电和厚实感。
2、在纺纱行业的应用 #
有机硅表面活性剂具备抗静电性、柔软性以及良好的消毒和杀菌能力,并能赋于纤维挺好的轻盈疗效。阳离子型有机硅表面活性剂在纺纱工业中主要用作抗静电剂和厚实剂,季胺基类阳离子型有机硅表面活性剂适于纤维制品的卫生整理,具备挺好的消毒、防霉作用,但是安全耐久。 #
3、在化肥中的应用
在化肥加工中,加入0.05%-0.1%(品质分数)的有机硅表面活性剂作溶剂,可优化剂型的地理功耗及物理稳定性,提高剂型品种,扩大应用范围。动物的叶、茎外皮往往具备抗浸蚀性的成份或结构,并且常常带有负电势,对化肥液体具备厌恶作用,而有机硅表面活性剂的添加可促使肥料剂型在动物上顺利地粘附、保持、铺展及渗透,对药效的增加起到关键作用。有机硅表面活性剂能增加其表面张力,使水渗透到植物食道内,使其身亡,作为除草剂染料。 #
4、在乳品、医药方面的应用 #
有机硅助剂是以改性聚二醇为主要成份,添加多种非离子型表面活性剂等配制而成的,具备优良的增稠功耗,药量少,使用便捷,无毒,无磨蚀性,对酱油、豆制品以及药物生产中形成的泡沫均有良好的增稠和抑泡作用。 #
5、在皮具物理品中的应用
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有机硅表面活性剂主要可以作为皮具中加脂剂和厚实剂,由于它具备良好的润滑功耗和防水功耗。它与油脂共聚物共聚纯化的有机硅加脂剂解决了含硅表面活性剂易向外迁移的问题且降低了加脂剂的药量,增加了费用。经过有机硅表面活性剂涂敷的革纤维分散、润滑功耗好,成革厚实,尤其适合服饰革和鞋底革,也可以适于毛皮制造。甲基硅氧烷共改性的有机硅表面活性剂用作加脂剂,可使轻盈性和亲水性达到满意的程度,另外,也可以用作涂漆剂、防水剂、酶剂型,令皮具厚实、光亮、有油感。 #
6、机械加工中的应用
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在金属制品的生产、使用和修理过程中,还要擦洗粘附在其表面上的各类秽物(如加工过程中的金属屑、切削液、磨料和各类油脂,尘土及酸、碱、盐等电解质和手汗等),以保证产品内在和表面品质,延长使用寿命。有机硅表面活性剂擦洗剂具备擦洗功耗好,除菌力强,除了能清除金属表面的污垢,同时也能清盥洗汗、无机盐等脏物,因此它也有不可燃,无毒,使用安全,以及良好的缓蚀防腐能力,还可以节省能源,降低环境污染,适用于机械化手动清洗。 #
7、在塑胶工业上的应用
有机硅表面活性剂在聚氨泡沫塑胶生产过程中,如机制分散、气泡生长、气泡稳定及气室开放等起重要作用,是一种挺好的聚氨泡沫塑胶的稳泡匀泡剂。运用其表面活性,可以制造聚氨软泡、硬泡、半硬泡及高回弹性泡沫等。另外,作为无卤性的有机硅泡沫稳定剂在聚氨泡沫中的应用也越来越广。 #
结语 #
有机硅表面活性剂具备原料廉价易得、工艺温和易控、应用广泛、需求量大等特点,领域功耗好、发展快、市场潜力大,是一种高附加值的精细焦化产品。国外专家对有机硅表面活性剂的研究正在大踏步的追赶国际水平,其中结构狮子化等方向已取得了一定的前沿研究成果,但是未能达到应用阶段,但也大大增加了该类表面活性剂的特种化研究程度。同时,工艺及产品的清洁、绿色化研究还有较差进展。 #