고분자 계면활성제에 대해 아는 것이 있나요?

1. 고분자 계면활성제의 기본 개념

고분자 계면활성제는 특정 분자량(일반적으로 10³~10⁶ 범위)을 가지며 특정한 표면 활성 특성을 지닌 물질을 말합니다. 구조적으로는 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등으로 분류할 수 있습니다. 이온 종류에 따라 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 비이온성 등 네 가지 주요 범주로 나뉩니다. 또한, 유래에 따라 천연 고분자 계면활성제, 변형된 천연 고분자 계면활성제, 합성 고분자 계면활성제로 분류할 수 있습니다.

저분자량 ​​계면활성제와 비교했을 때, 고분자 계면활성제의 주요 특징은 다음과 같습니다.

(1) 이들은 표면장력과 계면장력을 감소시키는 능력이 상대적으로 약하며 대부분 미셀을 형성하지 않습니다.

(2) 분자량이 더 높아 침투력이 약해집니다.

(3) 거품 생성 능력이 떨어지지만, 이들이 형성하는 거품은 비교적 안정적입니다.

(4) 이들은 뛰어난 유화력을 나타냅니다.

(5) 이들은 뛰어난 분산성 및 응집성을 가지고 있습니다.

(6) 대부분의 고분자 계면활성제는 독성이 낮습니다.

2. 고분자 계면활성제의 기능적 특성

·표면장력

고분자 계면활성제의 친수성 및 소수성 부분이 표면이나 계면에서 특정 방향으로 배열되는 특성 때문에 표면 장력 및 계면 장력을 감소시키는 능력을 가지고 있지만, 일반적으로 이러한 능력은 저분자량 계면활성제보다 떨어집니다.

고분자 계면활성제의 표면장력 저하 능력은 저분자량 계면활성제보다 약하며, 분자량이 증가함에 따라 표면 활성이 급격히 감소합니다.

·유화 및 분산

분자량이 높음에도 불구하고, 많은 고분자 계면활성제는 분산상 내에서 미셀을 형성하고 임계 미셀 농도(CMC)를 나타내어 유화 기능을 수행할 수 있습니다. 이들의 양친매성 구조는 분자의 한 부분이 입자 표면에 흡착되고 다른 부분은 연속상(분산매질)에 용해되도록 합니다. 고분자의 분자량이 지나치게 높지 않은 경우, 입체 장애 효과를 나타내어 단량체 액적이나 고분자 입자 표면에 장벽을 형성하여 응집 및 합체를 방지합니다.

·응고

고분자 계면활성제의 분자량이 매우 높으면 수많은 입자에 흡착되어 입자들 사이에 다리를 형성하고 응집물을 만들어 응집제로 작용할 수 있습니다.

·기타 기능

많은 고분자 계면활성제 자체는 강한 거품을 생성하지 않지만,이 제품들은 강력한 수분 보유력과 뛰어난 거품 안정성을 나타냅니다. 또한 높은 분자량 덕분에 우수한 필름 형성 능력과 접착력을 지니고 있습니다.

·솔루션 동작

선택적 용매에서 고분자 계면활성제의 거동: 대부분의 고분자 계면활성제는 양친매성 블록 공중합체 또는 그래프트 공중합체입니다. 선택적 용매에서 이들의 용액 내 거동은 저분자 또는 단일중합체보다 더 복잡합니다. 분자 구조, 양친매성 부분의 길이 비율, 조성 및 용매 특성과 같은 요소들이 용액 내 형태에 상당한 영향을 미칩니다. 저분자량 계면활성제와 마찬가지로, 양친매성 고분자는 표면의 소수성 그룹을 흡착하여 표면 장력을 감소시키는 동시에 용액 내에서 미셀을 형성합니다.