Kaj veste o polimernih površinsko aktivnih snoveh

1. Osnovni koncepti polimernih površinsko aktivnih snovi

Polimerne površinsko aktivne snovi se nanašajo na snovi z molekulsko maso, ki doseže določeno raven (običajno od 103 do 106) in imajo določene površinsko aktivne lastnosti. Strukturno jih lahko razvrstimo v blok kopolimere, cepljene kopolimere in druge. Glede na ionski tip so polimerne površinsko aktivne snovi razdeljene v štiri glavne kategorije: anionske, kationske, zwitterionske in neionske. Glede na njihov izvor jih lahko razvrstimo v naravne polimerne površinsko aktivne snovi, modificirane naravne polimerne površinsko aktivne snovi in ​​sintetične polimerne površinsko aktivne snovi.

V primerjavi z nizkomolekularnimi površinsko aktivnimi snovmi so glavne značilnosti polimernih površinsko aktivnih snovi:

(1) Imajo relativno šibkejšo sposobnost zmanjševanja površinske in medfazne napetosti, večina pa ne tvori micelov;

(2) Imajo večjo molekulsko maso, kar ima za posledico šibkejšo penetracijo;

(3) Kažejo slabo sposobnost penjenja, vendar so mehurčki, ki jih tvorijo, relativno stabilni;

(4) Imajo odlično emulgirajočo moč;

(5) Imajo izjemne disperzijske in kohezivne lastnosti;

(6) Večina polimernih površinsko aktivnih snovi je nizko toksičnih.

2. Funkcionalne lastnosti polimernih površinsko aktivnih snovi

· Površinska napetost

Zaradi orientacijskega vedenja hidrofilnih in hidrofobnih segmentov polimernih površinsko aktivnih snovi na površinah ali vmesnikih imajo te sposobnost zmanjšanja površinske in medfazne napetosti, čeprav je ta sposobnost na splošno slabša od sposobnosti površinsko aktivnih snovi z nizko molekulsko maso.

Zmožnost polimernih površinsko aktivnih snovi za zniževanje površinske napetosti je šibkejša kot pri površinsko aktivnih snoveh z nizko molekulsko maso, njihova površinska aktivnost pa se močno zmanjša z naraščanjem molekulske mase.

·Emulgiranje in disperzija

Kljub visoki molekulski masi lahko številne polimerne površinsko aktivne snovi tvorijo micele znotraj dispergirane faze in kažejo kritično micelno koncentracijo (CMC), s čimer izpolnjujejo emulgirno funkcijo. Njihova amfifilna struktura omogoča, da se en del molekule adsorbira na površine delcev, medtem ko se drugi del raztopi v kontinuirni fazi (disperzijskem mediju). Ko molekulska masa polimera ni pretirano visoka, kaže sterične ovire, ki ustvarjajo ovire na površinah kapljic monomera ali polimernih delcev, da preprečijo njihovo agregacijo in koalescenco.

·Koagulacija

Ko imajo polimerne površinsko aktivne snovi zelo visoke molekulske mase, se lahko adsorbirajo na številne delce, pri čemer med njimi tvorijo mostove in ustvarjajo flokule, s čimer delujejo kot flokulanti.

· Druge funkcije

Številne polimerne površinsko aktivne snovi same po sebi ne proizvajajo močne pene, vendar pa ...Preprečujejo močno zadrževanje vode in odlično stabilnost pene. Zaradi visoke molekulske mase imajo tudi vrhunske lastnosti tvorbe filma in lepljenja.

·Vedenje rešitve

Obnašanje polimernih površinsko aktivnih snovi v selektivnih topilih: Večina polimernih površinsko aktivnih snovi so amfifilni blokovni ali cepljeni kopolimeri. V selektivnih topilih je njihovo obnašanje v raztopini bolj kompleksno kot pri majhnih molekulah ali homopolimerih. Dejavniki, kot so molekularna struktura, razmerje dolžin amfifilnih segmentov, sestava in lastnosti topila, pomembno vplivajo na njihovo morfologijo v raztopini. Tako kot nizkomolekularne površinsko aktivne snovi tudi amfifilni polimeri zmanjšujejo površinsko napetost z adsorbiranjem hidrofobnih skupin na površini, hkrati pa v raztopini tvorijo micele.