Silikonski surfaktant

Odlično smanjenje površinske napetosti:Silikonski surfaktanti izvrsni su u smanjenju površinske napetosti, poboljšavajući njihove performanse u različitim primjenama.
Izvanredne performanse vlaženja:Njihova hidrofobna priroda doprinosi izuzetnim sposobnostima vlaženja.
Svojstva protiv pjenjenja i stabilizacije pjene:Silikonski surfaktanti su efikasni u sprečavanju i stabilizaciji pene, što ih čini vrednim u različitim industrijama.
Niska toksičnost i fiziološki inertan:Silikonski surfaktanti pokazuju nisku toksičnost, što ih čini pogodnim za upotrebu u osobnoj njezi i farmaceutskim aplikacijama.
Učinkovita emulzifikacija i kompatibilnost:Njihova svestrana struktura omogućava efikasnu emulzifikaciju i kompatibilnost u različitim medijima.
Silikonski tenzidi:Kritična koncentracija micela (CMC).
Efikasnost silikonskih tenzida često se određuje kritičnom koncentracijom micela (CMC), što ukazuje na minimalnu koncentraciju potrebnu za smanjenje površinske napetosti vode. Razumijevanje CMC vrijednosti je ključno za poređenje i odabir silikonskih surfaktanata na osnovu njihove djelotvornosti kao biosurfaktanata.

Silikonski surfaktanti su nova vrsta pomoćnog sredstva, koja zauzima značajno mjesto u nacionalnoj ekonomiji i modernoj industrijskoj i poljoprivrednoj proizvodnji. Kroz pregled primjene silikonskih tenzida u oblasti pesticida, dnevnih hemikalija i tekstilne industrije, sagledavaju se perspektive razvoja i predlažu glavni pravci razvoja specijalizacije, specijalizacije, zelenih i visokoefikasnih silikonskih tenzida.

Silikonski surfaktanti su velika klasa organskih supstanci. Njihove karakteristike su izuzetno karakteristične, izuzetno su fleksibilne i univerzalne, te imaju veliku upotrebnu vrijednost.

Surfaktanti su korišteni kao demulgatori, agensi{0}}za istiskivanje ulja, agensi protiv-zgrušavanja, dezodoransi, antistatici i drugi desetine eksperimentalnih reagensa za svakodnevni život i mnoga polja industrijske i poljoprivredne proizvodnje. Iako njegova upotreba nije velika, može igrati ključnu ulogu u povećanju raznolikosti proizvoda, smanjenju mjera troškova, uštedi resursa i osiguranju kvaliteta.

Silikonski surfaktanti su tip surfaktanta koji se sastoji od polidimetilsiloksana kao hidrofobne kičme i jedne ili više organskih silicijumskih polarnih grupa povezanih sa meta ili terminalnim pozicijama. Prema hemijskim svojstvima hidrofilne grupe R u njenoj hemijskoj strukturi, silikonski surfaktanti se mogu podeliti u četiri kategorije: anjonski, kationski, nejonski i cviterionski. Među njima su nejonski surfaktanti najviše proučavani. , Najšire korišteni. Sada će vas Xinjiayi odvesti da shvatite klasifikaciju silikonskih površinski aktivnih tvari:

Kationski silikonski surfaktant
Ako R grupa sadrži strukturne jedinice kao što su alkil kvaternarna amonijum jedinjenja, amido kvaternarna amonijum jedinjenja i derivati ​​imidazolina kvaternarna amonijum jedinjenja, naziva se katjonski silikonski surfaktant. Među kationskim silikonskim surfaktantima, kationski polisiloksanski kvaternarni amonijevi soli surfaktanti su najčešće korišteni. Kationski polisiloksanski kvaternarni surfaktant amonijeve soli ima veliku molarnu masu i može biti kompatibilan s anionskim surfaktantima. Ne iritira ljudsku kožu i oči. Ima određene antibakterijske sposobnosti. Ne proizvodi slobodni amonijum u alkalnoj otopini. stabilan. Makromolekula ovog proizvoda sadrži hidrofobni polisiloksanski lanac dugog{7}}lanca, što ga čini odličnom glatkoćom i mekoćom.

Anionski silikonski surfaktant
Kada R grupa sadrži strukturne jedinice kao što su fosfat, sulfat, karboksilat, sulfonat i sulfosukcinamid ester, naziva se anjonski silikonski surfaktant. Kada je R struktura prikazana na donjoj slici, naziva se anionska polisiloksanska fosfatna sol surfaktant.
Kada je R' funkcionalna grupa masnih kiselina, to je polisiloksan fosfat betain amfoterni surfaktant. Molekul surfaktanta ne samo da ima strukturu i karakteristike fosfat betaina, već ima i strukturu i karakteristike polisiloksana. Ako je odabran polisilan niske molarne mase, polisiloksan ima slaba svojstva; naprotiv, ako se odabere polisiloksan velike molarne mase, polisiloksan ima značajna svojstva. Ova vrsta proizvoda ima karakteristike niske toksičnosti, antibakterijske, otpornosti na tvrdu vodu, te dobre kompatibilnosti sa raznim surfaktantima.

Ne-ionski silikonski surfaktant
Kada R grupa sadrži jedinice kao što su polieter, alkanolamid, ester, glikozid, itd., to je nejonski surfaktant. Među njima, polieter silikonski surfaktanti su najčešće korišteni.
Ne-ionski polieter silikonski surfaktant je kombinacija polisiloksanskog segmenta (A) i polieterskog segmenta (B). Metode kombinacije su: AB tip, ABA tip, BAB tip, (AB) tipovi kao što su n tip, tip razgranatog lanca i tip bočnog lanca. Postoje dva načina za povezivanje polieterskog segmenta i segmenta siloksana, a to su tip Si-O-C i tip Si-C. Prvi je nestabilan i pripada hidrolizovanom tipu; Potonji je stabilan na vodu i naziva se ne-hidrolizovanim tipom.

●Primjena surfaktanata u tekstilnoj industriji
Silikonski surfaktanti se široko koriste u tekstilnoj industriji. Na primjer, za predenje, predenje, određivanje veličine, pletenje ili pletenje, ribanje (rafiniranje i izbjeljivanje), bojanje, tiskanje odjeće, doradu i druge postupke obrade tekstila, surfaktanti ili surfaktanti su potrebni kao jezgro. Modifikatori za poboljšanje efekta, optimizaciju tehnologije obrade, poboljšanje performansi i osiguranje kvaliteta. Među ionskim tenzidima, anionski surfaktanti se uglavnom koriste kao deterdženti, sredstva za prodiranje, sredstva za vlaženje, demulgatori i zgušnjivači, itd.; kationski surfaktanti, jer su vlakna negativnije nabijena, mogu se čvrsto apsorbirati na tekstil. Često se koriste kao omekšivači tkanine, sredstvo za izravnavanje, sredstvo za hidroizolaciju, antistatičko sredstvo i sredstvo za fiksiranje, itd.; amfoterni surfaktant se općenito koristi kao sredstvo za izravnavanje metalnih kompleksnih boja, sredstvo za omekšavanje tkanine i antistatičko sredstvo.

●Primjena tenzida u kožarskoj i industriji krzna
Proces prerade kožare je vrlo kompliciran i glomazan, te treba proći kroz više procesa od gole kože do gotove kože. Prije štavljenja, namakanja, krečenja, enzimskog omekšavanja, kiseljenja i odkiseljavanja potrebno je odmašćivanje i druge pripreme; nakon štavljenja su također potrebni farbanje, farbanje i dorada. U svim ovim procesima, surfaktanti su potrebni kao modifikatori za unapređenje fizičkih i hemijskih efekata i procesa svakog procesa, smanjenje proizvodnog ciklusa, poboljšanje kvaliteta gotove kože i uštedu hemijskih sirovina.

Glavne funkcije silikonskih tenzida u proizvodnji kožnih proizvoda i preradi krzna su otapanje, emulzija, vlaženje, prodiranje, pjenjenje, otpjenjenje, čišćenje, izravnavanje i zadržavanje boje, itd. U svakom procesu ima različite zahtjeve za svoju ulogu. Na primjer, kod namakanja se uglavnom traži da ima efekte vlaženja i prodiranja; kod odmašćivanja potrebno je da djeluje kao emulzija, vlaženje i prodiranje; kod dekontaminacije, potrebna je odlična solubilizacija; bojenje zahtijeva da ima odlične efekte difuzije, infiltracije i pjene; za masnoću potrebno je da ima odlične emulzione osobine itd.

Silikonski tenzidi kao što je dimetikon kopoliol sadrže hidrofobne i hidrofilne dijelove koji im omogućavaju da smanje površinski napon vode.1 Smanjenje površinske napetosti je neophodan prvi korak u obezbjeđivanju pjene, emulgiranja, vlaženja i drugih svojstava surfaktanata. Za svako od ovih svojstava surfaktanta potrebna je molekula koja smanjuje površinsku napetost. Drugim riječima, svi molekuli sposobni za pjenjenje, emulgiranje ili vlaženje moraju biti u stanju da smanje površinsku napetost, ali ne pružaju svi molekuli koji imaju nižu površinsku napetost. Smanjenje površinske napetosti zavisi od prisustva hidrofilnih i hidrofobnih delova u molekuli. Dodatna svojstva surfaktanta zavise od strukture molekule i njene aktivnosti na površini.

Funkcija dimetikon kopoliola ili bilo kojeg drugog silikonskog spoja samog u vodenoj otopini može biti od akademskog interesa. Međutim, on je od ograničenog interesa za formulatore jer formulacije nikada nisu samo voda i dimetikon kopoliol. Ključ za formulaciju je interakcija između surfaktanata i drugih sastojaka koji mijenjaju performanse surfaktanata na površini. Postoje interakcije između različitih komponenti formulacije i njihovo razumijevanje i optimizacija za dati učinak je ključ uspjeha formulacije.

Površinska napetost u vodenim rastvorima
Vodeni rastvori su pripremljeni sa različitim materijalima u količini od 1% po težini. Površinska napetost svakog materijala određena je pomoću tenziometra.

Tabela 2 navodi rezultate i jasno pokazuje da sulfatirani masni alkohol surfaktanti imaju površinski napon u rasponu od 30-32 dina/cm2. Silikonski surfaktanti imaju nižu površinsku napetost, u rasponu od 21-28 dina/cm2. Varijacije površinske napetosti unutar klase silikonskih spojeva su vrijedne pažnje. Postojala je tendencija da se napravi generalizacija da svi silikonski surfaktanti imaju u suštini identične vrijednosti površinskog napona. Jasno je da to nije slučaj. Kako molekula silikona sadrži sve manje i manje silikona, površinski napon postaje sve sličniji masnom surfaktantu.

Površinski napon je određen orijentacijom molekula surfaktanta na granici zrak/voda. Preciznije, površinska napetost je određena orijentacijom organskih funkcionalnih grupa na molekulu surfaktanta. Ove grupe uključuju dijelove koji sadrže silicijum-, metilne grupe, metilenske grupe i polioksialkilenske grupe. Djelovanje na sučelju ovisi o grupi koja prevladava na površini kada je molekul u najnižoj konformaciji slobodne energije. Silikonski dio molekule ima obilje metilnih grupa, što čini površinsku napetost nižom. Grupe masnih tenzida imaju obilje metilenskih grupa (-CH2-), što povećava površinsku napetost.

Važno je napomenuti da svi silikonski surfaktanti nemaju istu nisku površinsku napetost. Molekule koje imaju duge lance etilen oksida ili propilen oksida imaju površinsku napetost poput masnih tenzida, a ne silikonskih surfaktanata. Kao što će se pokazati, učinak u formulacijama je složen; zavisi od ostalih prisutnih komponenti.

Površinski napon u binarnim mješovitim sistemima
Voda je jedinstven materijal po tome što se orijentiše vodoničnom vezom. Vodikova veza je posebna vrsta dipol-dipolne sile koja postoji između elektronegativnog atoma i atoma vodika vezanog za drugi elektronegativni atom. Vodikova veza rezultira orijentacijom molekula koji imaju najnižu energiju u otopini. Ovo stanje najniže energije je favorizovano. Rezultat je visoka površinska napetost vode. Razlog zašto se nafta i voda odvajaju jedno od drugog je taj što su dvije odvojene faze s nižom energijom nego kada su zajedno. Jednostavno rečeno, broj vodikovih veza između molekula vode koje treba prekinuti da bi se nafta zadržala u vodenoj fazi rezultira odvajanjem faza s najnižom energijom.

Surfaktanti (masne ili silikonske) doživljavaju vodoničnu vezu u vodi. Ako postoji nekoliko različitih tipova surfaktanata u vodi, interakcija postaje složenija, iako je i dalje vođena postizanjem najniže energije.

Kombinacija SLS ili SLES-2 s različitim dimetikon kopoliolima sugerira brojne moguće interakcije:

•Interakcije zbog nekompatibilnosti domena silikona, masti i{0}}topivih u vodi u surfaktantu. Kao i kod upravo opisane interakcije ulja i vode, ovi domeni su međusobno nekompatibilni.

• Interakcije iz vodonične veze koje se javljaju između polioksialkilenskih domena jednog molekula u interakciji sa polioksialkilenskim domenima ili polarnim domenima na drugom molekulu. Priroda svih ovih interakcija zajedno određuje površinske napetosti različitih mješavina.