Ի՞նչ գիտեք պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի մասին

1. Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի հիմնական հասկացությունները

Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերը վերաբերում են որոշակի մակարդակի մոլեկուլային քաշ ունեցող նյութերին (սովորաբար տատանվում է 103-ից մինչև 106) և որոշակի մակերևութային ակտիվ հատկություններ ունեցող նյութերին: Կառուցվածքային առումով դրանք կարելի է դասակարգել բլոկային համապոլիմերների, պատվաստված համապոլիմերների և այլնի: Իոնային տեսակի հիման վրա պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերը բաժանվում են չորս հիմնական կատեգորիայի՝ անիոնային, կատիոնային, ցվիտերիոնային և ոչ իոնային: Ըստ ծագման՝ դրանք կարելի է դասակարգել որպես բնական պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութեր, մոդիֆիկացված բնական պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութեր և սինթետիկ պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութեր:

Ցածր մոլեկուլային քաշի մակերևութային ակտիվ նյութերի համեմատ, պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի հիմնական բնութագրերն են՝

(1) Դրանք ունեն համեմատաբար ավելի թույլ ունակություն նվազեցնելու մակերեսային և միջմակերեսային լարվածությունը, և դրանց մեծ մասը չի առաջացնում միցելներ։

(2) Նրանք ունեն ավելի բարձր մոլեկուլային քաշ, ինչը հանգեցնում է ավելի թույլ թափանցելիության։

(3) Դրանք ցուցաբերում են թույլ փրփրացող ունակություն, բայց նրանց առաջացրած փուչիկները համեմատաբար կայուն են։

(4) Դրանք ցուցաբերում են գերազանց էմուլգացնող ուժ։

(5) Դրանք ունեն ակնառու ցրման և կպչունության հատկություններ։

(6) Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի մեծ մասը ցածր թունավորություն ունի։

2. Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի ֆունկցիոնալ հատկությունները

· Մակերեսային լարվածություն

Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ հատվածների մակերեսների կամ միջերեսների վրա կողմնորոշիչ վարքագծի շնորհիվ, դրանք ունեն մակերևութային և միջերեսային լարվածությունը նվազեցնելու ունակություն, չնայած այս ունակությունը ընդհանուր առմամբ զիջում է ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող մակերևութային ակտիվ նյութերի ունակություններին։

Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի մակերևութային լարվածությունը նվազեցնելու ունակությունն ավելի թույլ է, քան ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող մակերևութային ակտիվ նյութերի դեպքում, և դրանց մակերևութային ակտիվությունը կտրուկ նվազում է մոլեկուլային քաշի աճին զուգընթաց։

· Էմուլսիֆիկացիա և դիսպերսիա

Չնայած իրենց բարձր մոլեկուլային քաշին, շատ պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութեր կարող են միցելներ առաջացնել դիսպերսված փուլում և ցուցաբերել կրիտիկական միցելային կոնցենտրացիա (ԿՄԿ), այդպիսով կատարելով էմուլգացնող գործառույթներ: Դրանց ամֆիֆիլային կառուցվածքը թույլ է տալիս մոլեկուլի մեկ մասին ադսորբվել մասնիկների մակերեսների վրա, մինչդեռ մյուս մասը լուծվում է անընդհատ փուլում (դիսպերսիոն միջավայրում): Երբ պոլիմերի մոլեկուլային քաշը չափազանց բարձր չէ, այն ցուցաբերում է ստերիկ խոչընդոտող ազդեցություն՝ ստեղծելով պատնեշներ մոնոմերային կաթիլների կամ պոլիմերային մասնիկների մակերեսների վրա՝ կանխելու դրանց ագրեգացիան և միաձուլումը:

· Կոագուլյացիա

Երբ պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերն ունեն շատ բարձր մոլեկուլային քաշ, դրանք կարող են կլանվել բազմաթիվ մասնիկների վրա՝ դրանց միջև կամուրջներ առաջացնելով և կաթիլներ ստեղծելով, այդպիսով գործելով որպես ֆլոկուլանտներ։

· Այլ գործառույթներ

Շատ պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութեր իրենք ուժեղ փրփուր չեն առաջացնում, բայց դրանք…ունեն ջրի ուժեղ պահպանում և գերազանց փրփուրի կայունություն։ Բարձր մոլեկուլային քաշի շնորհիվ դրանք նաև ունեն գերազանց թաղանթագոյացման և կպչունության հատկություններ։

· Լուծման վարքագիծ

Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի վարքագիծը ընտրողական լուծիչներում. Պոլիմերային մակերևութային ակտիվ նյութերի մեծ մասը ամֆիֆիլային բլոկային կամ պատվաստված համապոլիմերներ են: Ընտրողական լուծիչներում դրանց լուծույթի վարքագիծն ավելի բարդ է, քան փոքր մոլեկուլներինը կամ հոմոպոլիմերներինը: Այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են մոլեկուլային կառուցվածքը, ամֆիֆիլային հատվածների երկարության հարաբերակցությունը, կազմը և լուծիչի հատկությունները, զգալիորեն ազդում են դրանց լուծույթի ձևաբանության վրա: Ինչպես ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող մակերևութային ակտիվ նյութերը, ամֆիֆիլային պոլիմերները նվազեցնում են մակերեսային լարվածությունը՝ մակերեսին ադսորբելով հիդրոֆոբ խմբեր՝ միաժամանակ լուծույթի ներսում ձևավորելով միցելներ: