1. Βασικές Έννοιες των Πολυμερών Επιφανειοδραστικών Ουσιών
Τα πολυμερή επιφανειοδραστικά αναφέρονται σε ουσίες με μοριακό βάρος που φτάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο (συνήθως κυμαίνεται από 103 έως 106) και διαθέτουν ορισμένες επιφανειοδραστικές ιδιότητες. Δομικά, μπορούν να ταξινομηθούν σε συμπολυμερή κατά συστάδες, συμπολυμερή εμβολιασμού και άλλα. Με βάση τον ιοντικό τύπο, τα πολυμερή επιφανειοδραστικά χωρίζονται σε τέσσερις κύριες κατηγορίες: ανιονικά, κατιονικά, αμφιτεριονικά και μη ιονικά. Ανάλογα με την προέλευσή τους, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε φυσικά πολυμερή επιφανειοδραστικά, τροποποιημένα φυσικά πολυμερή επιφανειοδραστικά και συνθετικά πολυμερή επιφανειοδραστικά.
Σε σύγκριση με τις επιφανειοδραστικές ουσίες χαμηλού μοριακού βάρους, τα κύρια χαρακτηριστικά των πολυμερών επιφανειοδραστικών ουσιών είναι:
(1) Έχουν σχετικά ασθενέστερη ικανότητα να μειώνουν την επιφανειακή και διεπιφανειακή τάση και τα περισσότερα δεν σχηματίζουν μικκύλια.
(2) Έχουν υψηλότερο μοριακό βάρος, με αποτέλεσμα ασθενέστερη διεισδυτική ισχύ.
(3) Εμφανίζουν χαμηλή ικανότητα αφρισμού, αλλά οι φυσαλίδες που σχηματίζουν είναι σχετικά σταθερές.
(4) Επιδεικνύουν εξαιρετική γαλακτωματοποιητική δύναμη.
(5) Έχουν εξαιρετικές ιδιότητες διασποράς και συνοχής.
(6) Τα περισσότερα πολυμερή επιφανειοδραστικά έχουν χαμηλή τοξικότητα.
2. Λειτουργικές Ιδιότητες Πολυμερών Επιφανειοδραστικών Ουσιών
·Επιφανειακή τάση
Λόγω της προσανατολιστικής συμπεριφοράς των υδρόφιλων και υδρόφοβων τμημάτων των πολυμερικών επιφανειοδραστικών ουσιών σε επιφάνειες ή διεπιφάνειες, έχουν την ικανότητα να μειώνουν την επιφανειακή και διεπιφανειακή τάση, αν και αυτή η ικανότητα είναι γενικά κατώτερη από αυτή των επιφανειοδραστικών ουσιών χαμηλού μοριακού βάρους.
Η ικανότητα των πολυμερικών επιφανειοδραστικών ουσιών να μειώνουν την επιφανειακή τάση είναι ασθενέστερη από αυτή των επιφανειοδραστικών ουσιών χαμηλού μοριακού βάρους και η επιφανειακή τους δραστηριότητα μειώνεται απότομα καθώς αυξάνεται το μοριακό βάρος.
·Γαλακτωματοποίηση και διασπορά
Παρά το υψηλό μοριακό τους βάρος, πολλά πολυμερή επιφανειοδραστικά μπορούν να σχηματίσουν μικκύλια εντός της διασπαρμένης φάσης και να εμφανίσουν μια κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίων (CMC), εκπληρώνοντας έτσι γαλακτωματοποιητικές λειτουργίες. Η αμφιφιλική τους δομή επιτρέπει σε ένα μέρος του μορίου να προσροφάται στις επιφάνειες των σωματιδίων, ενώ το άλλο μέρος διαλύεται στη συνεχή φάση (το μέσο διασποράς). Όταν το μοριακό βάρος του πολυμερούς δεν είναι υπερβολικά υψηλό, εμφανίζει στερεοχημικά φαινόμενα παρεμπόδισης, δημιουργώντας φραγμούς στις επιφάνειες των σταγονιδίων μονομερούς ή των σωματιδίων πολυμερούς για να αποτρέψει τη συσσωμάτωση και τη συγχώνευσή τους.
·Πήξη
Όταν τα πολυμερή επιφανειοδραστικά έχουν πολύ υψηλά μοριακά βάρη, μπορούν να προσροφηθούν σε πολλά σωματίδια, σχηματίζοντας γέφυρες μεταξύ τους και δημιουργώντας συσσωματώματα, δρώντας έτσι ως κροκιδωτικά.
·Άλλες λειτουργίες
Πολλά πολυμερή επιφανειοδραστικά δεν παράγουν από μόνα τους ισχυρό αφρό, αλλά είναι...Έχουν ισχυρή κατακράτηση νερού και εξαιρετική σταθερότητα αφρού. Λόγω του υψηλού μοριακού τους βάρους, διαθέτουν επίσης ανώτερες ιδιότητες σχηματισμού φιλμ και συγκόλλησης.
·Συμπεριφορά Λύσης
Η συμπεριφορά των πολυμερικών επιφανειοδραστικών ουσιών σε επιλεκτικούς διαλύτες: Τα περισσότερα πολυμερικά επιφανειοδραστικά είναι αμφίφιλα συμπολυμερή σε μορφή μπλοκ ή εμβολιασμού. Σε επιλεκτικούς διαλύτες, η συμπεριφορά τους στο διάλυμα είναι πιο πολύπλοκη από αυτή των μικρών μορίων ή των ομοπολυμερών. Παράγοντες όπως η μοριακή δομή, η αναλογία μήκους των αμφίφιλων τμημάτων, η σύνθεση και οι ιδιότητες του διαλύτη επηρεάζουν σημαντικά τη μορφολογία του διαλύματός τους. Όπως και τα επιφανειοδραστικά χαμηλού μοριακού βάρους, τα αμφίφιλα πολυμερή μειώνουν την επιφανειακή τάση προσροφώντας υδρόφοβες ομάδες στην επιφάνεια, ενώ ταυτόχρονα σχηματίζουν μικκύλια μέσα στο διάλυμα.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Νοεμβρίου 2025