درباره سورفکتانت‌های پلیمری چه می‌دانید؟

۱. مفاهیم اساسی سورفکتانت‌های پلیمری

سورفکتانت‌های پلیمری به موادی اطلاق می‌شوند که وزن مولکولی آنها به سطح خاصی (معمولاً از 103 تا 106) می‌رسد و دارای خواص فعال سطحی خاصی هستند. از نظر ساختاری، آنها را می‌توان به کوپلیمرهای بلوکی، کوپلیمرهای پیوندی و موارد دیگر طبقه‌بندی کرد. بر اساس نوع یونی، سورفکتانت‌های پلیمری به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند: آنیونی، کاتیونی، زویتریونیک و غیر یونی. بر اساس منشأ آنها، می‌توان آنها را به عنوان سورفکتانت‌های پلیمری طبیعی، سورفکتانت‌های پلیمری طبیعی اصلاح شده و سورفکتانت‌های پلیمری مصنوعی طبقه‌بندی کرد.

در مقایسه با سورفکتانت‌های با وزن مولکولی کم، ویژگی‌های اصلی سورفکتانت‌های پلیمری عبارتند از:

(1) آنها توانایی نسبتاً ضعیف‌تری در کاهش کشش سطحی و بین سطحی دارند و اکثر آنها میسل تشکیل نمی‌دهند.

(2) آنها وزن مولکولی بالاتری دارند که منجر به قدرت نفوذ ضعیف‌تر می‌شود.

(3) آنها توانایی کف کنندگی ضعیفی از خود نشان می‌دهند، اما حباب‌هایی که تشکیل می‌دهند نسبتاً پایدار هستند.

(4) آنها قدرت امولسیون‌کنندگی عالی از خود نشان می‌دهند؛

(5) آنها خواص پراکندگی و چسبندگی برجسته‌ای دارند؛

(6) اکثر سورفکتانت‌های پلیمری سمیت کمی دارند.

۲. خواص عملکردی سورفکتانت‌های پلیمری

· کشش سطحی

به دلیل رفتار جهت‌گیری بخش‌های آبدوست و آبگریز سورفکتانت‌های پلیمری در سطوح یا فصل مشترک‌ها، آن‌ها توانایی کاهش کشش سطحی و بین‌سطحی را دارند، اگرچه این توانایی عموماً در مقایسه با سورفکتانت‌های با وزن مولکولی پایین، پایین‌تر است.

ظرفیت سورفکتانت‌های پلیمری برای کاهش کشش سطحی ضعیف‌تر از سورفکتانت‌های با وزن مولکولی پایین است و فعالیت سطحی آنها با افزایش وزن مولکولی به شدت کاهش می‌یابد.

· امولسیون سازی و پراکندگی

با وجود وزن مولکولی بالا، بسیاری از سورفکتانت‌های پلیمری می‌توانند در فاز پراکنده میسل تشکیل دهند و غلظت بحرانی میسل (CMC) را نشان دهند و در نتیجه عملکردهای امولسیون‌کنندگی را انجام دهند. ساختار آمفی‌فیلیک آنها به یک بخش از مولکول اجازه می‌دهد تا روی سطوح ذرات جذب شود در حالی که بخش دیگر در فاز پیوسته (محیط پراکندگی) حل می‌شود. هنگامی که وزن مولکولی پلیمر بیش از حد بالا نباشد، اثرات ممانعت فضایی از خود نشان می‌دهد و موانعی را روی سطوح قطرات مونومر یا ذرات پلیمری ایجاد می‌کند تا از تجمع و به هم پیوستن آنها جلوگیری کند.

· انعقاد

وقتی سورفکتانت‌های پلیمری وزن مولکولی بسیار بالایی دارند، می‌توانند روی ذرات متعددی جذب شوند، بین آنها پل تشکیل دهند و لخته ایجاد کنند، بنابراین به عنوان لخته‌ساز عمل می‌کنند.

· سایر عملکردها

بسیاری از سورفکتانت‌های پلیمری خودشان کف قوی تولید نمی‌کنند، اما ...مانع از احتباس آب قوی و پایداری عالی کف می‌شوند. به دلیل وزن مولکولی بالا، آنها همچنین دارای خواص تشکیل فیلم و چسبندگی عالی هستند.

· رفتار راه‌حل

رفتار سورفکتانت‌های پلیمری در حلال‌های انتخابی: اکثر سورفکتانت‌های پلیمری، کوپلیمرهای بلوکی یا پیوندی آمفی‌فیلیک هستند. در حلال‌های انتخابی، رفتار محلولی آنها پیچیده‌تر از مولکول‌های کوچک یا هموپلیمرها است. عواملی مانند ساختار مولکولی، نسبت طول بخش‌های آمفی‌فیلیک، ترکیب و خواص حلال به طور قابل توجهی بر مورفولوژی محلول آنها تأثیر می‌گذارند. مانند سورفکتانت‌های با وزن مولکولی کم، پلیمرهای آمفی‌فیلیک با جذب گروه‌های آبگریز در سطح و همزمان تشکیل میسل در داخل محلول، کشش سطحی را کاهش می‌دهند.