1. Polümeersete pindaktiivsete ainete põhimõisted
Polümeersed pindaktiivsed ained on ained, mille molekulmass ulatub teatud tasemeni (tavaliselt vahemikus 103 kuni 106) ja millel on teatud pindaktiivsed omadused. Struktuuriliselt saab neid liigitada plokk-kopolümeerideks, pookekopolümeerideks ja muudeks. Ioonse tüübi põhjal jagunevad polümeersed pindaktiivsed ained nelja põhikategooriasse: anioonsed, katioonsed, tsvitterioonsed ja mitteioonsed. Päritolu järgi saab neid liigitada looduslikeks polümeerseteks pindaktiivseteks aineteks, modifitseeritud looduslikeks polümeerseteks pindaktiivseteks aineteks ja sünteetilisteks polümeerseteks pindaktiivseteks aineteks.
Võrreldes madala molekulmassiga pindaktiivsete ainetega on polümeersete pindaktiivsete ainete peamised omadused järgmised:
(1) Neil on suhteliselt nõrgem võime vähendada pinna- ja faasidevahelist pinget ning enamik neist ei moodusta mitselle;
(2) Neil on suurem molekulmass, mis omakorda põhjustab nõrgemat läbitungimisvõimet;
(3) Neil on nõrk vahutamisvõime, kuid nende moodustunud mullid on suhteliselt stabiilsed;
(4) Neil on suurepärane emulgeerimisvõime;
(5) Neil on suurepärased dispergeerivad ja kohesiivsed omadused;
(6) Enamik polümeerseid pindaktiivseid aineid on madala toksilisusega.
2. Polümeersete pindaktiivsete ainete funktsionaalsed omadused
· Pindpinevus
Polümeersete pindaktiivsete ainete hüdrofiilsete ja hüdrofoobsete segmentide orientatsioonikäitumise tõttu pindadel või liidestel on neil võime vähendada pind- ja faasidevahelist pinget, kuigi see võime on üldiselt halvem kui madalmolekulaarsetel pindaktiivsetel ainetel.
Polümeersete pindaktiivsete ainete võime pindpinevust vähendada on nõrgem kui madala molekulmassiga pindaktiivsetel ainetel ja nende pindaktiivsus väheneb järsult molekulmassi suurenedes.
· Emulgeerimine ja dispergeerimine
Vaatamata suurele molekulmassile suudavad paljud polümeersed pindaktiivsed ained moodustada dispergeeritud faasis mitselle ja omada kriitilist mitsellikontsentratsiooni (CMC), täites seeläbi emulgeerivaid funktsioone. Nende amfifiilne struktuur võimaldab molekuli ühel osal adsorbeeruda osakeste pinnale, samal ajal kui teine osa lahustub pidevas faasis (dispersioonikeskkonnas). Kui polümeeri molekulmass ei ole liiga kõrge, avaldab see steerilist takistust, luues monomeeri tilkade või polümeeri osakeste pinnale barjääre, et vältida nende agregatsiooni ja koalestsentsi.
· Koagulatsioon
Kui polümeersetel pindaktiivsetel ainetel on väga suur molekulmass, saavad nad adsorbeeruda arvukatele osakestele, moodustades nende vahele sildu ja tekitades flokke, toimides seega flokulantidena.
· Muud funktsioonid
Paljud polümeersed pindaktiivsed ained ise ei tekita tugevat vahtu, kuid nadtakistavad tugevat veepeetust ja suurepärast vahu stabiilsust. Tänu suurele molekulmassile on neil ka suurepärased kile moodustamise ja kleepumise omadused.
· Lahenduskäitumine
Polümeersete pindaktiivsete ainete käitumine selektiivsetes lahustites: Enamik polümeerseid pindaktiivseid aineid on amfifiilsed plokk- või pookekopolümeerid. Selektiivsetes lahustites on nende käitumine lahuses keerukam kui väikestel molekulidel või homopolümeeridel. Sellised tegurid nagu molekulaarstruktuur, amfifiilsete segmentide pikkuste suhe, koostis ja lahusti omadused mõjutavad oluliselt nende lahuse morfoloogiat. Nagu madalmolekulaarsed pindaktiivsed ained, vähendavad amfifiilsed polümeerid pindpinevust, adsorbeerides pinnale hüdrofoobseid rühmi ja moodustades samal ajal lahuses mitselle.
Postituse aeg: 10. november 2025