1. Основні поняття полімерних поверхнево-активних речовин
Полімерні поверхнево-активні речовини (ПАР) – це речовини з молекулярною масою, що досягає певного рівня (зазвичай від 103 до 106) та мають певні поверхнево-активні властивості. Структурно їх можна класифікувати на блок-сополімери, прищеплені сополімери та інші. За іонним типом полімерні поверхнево-активні речовини поділяються на чотири основні категорії: аніонні, катіонні, цвіттер-іонні та неіонні. За походженням їх можна класифікувати як природні полімерні поверхнево-активні речовини, модифіковані природні полімерні поверхнево-активні речовини та синтетичні полімерні поверхнево-активні речовини.
Порівняно з низькомолекулярними поверхнево-активними речовинами, основними характеристиками полімерних поверхнево-активних речовин є:
(1) Вони мають відносно слабшу здатність знижувати поверхневий та міжфазний натяг, і більшість з них не утворюють міцели;
(2) Вони мають вищу молекулярну масу, що призводить до слабшої проникної здатності;
(3) Вони демонструють погану піноутворюючу здатність, але бульбашки, які вони утворюють, відносно стабільні;
(4) Вони демонструють чудову емульгуючу здатність;
(5) Вони мають видатні диспергуючі та когезійні властивості;
(6) Більшість полімерних поверхнево-активних речовин мають низьку токсичність.
2. Функціональні властивості полімерних поверхнево-активних речовин
·Поверхневий натяг
Завдяки орієнтаційній поведінці гідрофільних та гідрофобних сегментів полімерних поверхнево-активних речовин на поверхнях або міжфазних інтерфейсах, вони мають здатність знижувати поверхневий та міжфазний натяг, хоча ця здатність загалом поступається низькомолекулярним поверхнево-активним речовинам.
Здатність полімерних поверхнево-активних речовин знижувати поверхневий натяг слабша, ніж у низькомолекулярних поверхнево-активних речовин, і їхня поверхнева активність різко знижується зі збільшенням молекулярної маси.
·Емульгування та диспергування
Незважаючи на свою високу молекулярну масу, багато полімерних поверхнево-активних речовин можуть утворювати міцели в дисперсній фазі та демонструвати критичну концентрацію міцел (ККМ), виконуючи таким чином емульгуючі функції. Їхня амфіфільна структура дозволяє одній частині молекули адсорбуватися на поверхнях частинок, а інша частина розчинятися в безперервній фазі (дисперсійному середовищі). Коли молекулярна маса полімеру не є надмірно високою, він проявляє стеричні перешкоди, створюючи бар'єри на поверхнях крапель мономеру або частинок полімеру, щоб запобігти їхній агрегації та коалесценції.
·Коагуляція
Коли полімерні поверхнево-активні речовини мають дуже високі молекулярні маси, вони можуть адсорбуватися на численних частинках, утворюючи містки між ними та створюючи флокулянти, діючи таким чином як флокулянти.
·Інші функції
Багато полімерних поверхнево-активних речовин самі по собі не утворюють міцної піни, але вониперешкоджають сильному утриманню води та мають чудову стабільність піни. Завдяки високій молекулярній масі вони також мають чудові плівкоутворювальні та адгезивні властивості.
·Поведінка рішення
Поведінка полімерних поверхнево-активних речовин у селективних розчинниках: Більшість полімерних поверхнево-активних речовин є амфіфільними блок- або прищепленими кополімерами. У селективних розчинниках їхня поведінка в розчині є складнішою, ніж у малих молекул або гомополімерів. Такі фактори, як молекулярна структура, співвідношення довжин амфіфільних сегментів, склад та властивості розчинника, суттєво впливають на їхню морфологію в розчині. Як і низькомолекулярні поверхнево-активні речовини, амфіфільні полімери знижують поверхневий натяг, адсорбуючи гідрофобні групи на поверхні, одночасно утворюючи міцели в розчині.
Час публікації: 10 листопада 2025 р.