1. Khái niệm cơ bản về chất hoạt động bề mặt polyme
Chất hoạt động bề mặt polymer là những chất có khối lượng phân tử đạt đến một mức nhất định (thường từ 10³ đến 10⁶) và sở hữu một số tính chất hoạt động bề mặt nhất định. Về cấu trúc, chúng có thể được phân loại thành copolyme khối, copolyme ghép và các loại khác. Dựa trên loại ion, chất hoạt động bề mặt polymer được chia thành bốn loại chính: anion, cation, lưỡng tính và không ion. Theo nguồn gốc, chúng có thể được phân loại thành chất hoạt động bề mặt polymer tự nhiên, chất hoạt động bề mặt polymer tự nhiên biến tính và chất hoạt động bề mặt polymer tổng hợp.
So với các chất hoạt động bề mặt có trọng lượng phân tử thấp, các đặc điểm chính của chất hoạt động bề mặt polymer là:
(1) Chúng có khả năng giảm sức căng bề mặt và sức căng giao diện tương đối yếu hơn và hầu hết không tạo thành micelle;
(2) Chúng có trọng lượng phân tử cao hơn, dẫn đến khả năng xuyên thấu yếu hơn;
(3) Chúng có khả năng tạo bọt kém nhưng các bong bóng mà chúng tạo ra tương đối ổn định;
(4) Chúng thể hiện khả năng nhũ hóa tuyệt vời;
(5) Chúng có đặc tính phân tán và kết dính vượt trội;
(6) Hầu hết các chất hoạt động bề mặt polyme có độc tính thấp.
2. Tính chất chức năng của chất hoạt động bề mặt polyme
• Sức căng bề mặt
Nhờ đặc tính định hướng của các đoạn ưa nước và kỵ nước của chất hoạt động bề mặt polymer tại bề mặt hoặc giao diện, chúng có khả năng giảm sức căng bề mặt và sức căng giao diện, mặc dù khả năng này nhìn chung kém hơn so với các chất hoạt động bề mặt có trọng lượng phân tử thấp.
Khả năng làm giảm sức căng bề mặt của các chất hoạt động bề mặt polymer yếu hơn so với các chất hoạt động bề mặt có trọng lượng phân tử thấp, và hoạt tính bề mặt của chúng giảm mạnh khi trọng lượng phân tử tăng lên.
• Nhũ hóa và phân tán
Mặc dù có trọng lượng phân tử cao, nhiều chất hoạt động bề mặt polymer có thể tạo thành micelle trong pha phân tán và thể hiện nồng độ micelle tới hạn (CMC), do đó thực hiện chức năng nhũ hóa. Cấu trúc lưỡng cực của chúng cho phép một phần phân tử hấp phụ lên bề mặt hạt trong khi phần còn lại hòa tan trong pha liên tục (môi trường phân tán). Khi trọng lượng phân tử của polymer không quá cao, nó thể hiện hiệu ứng cản trở không gian, tạo ra các rào cản trên bề mặt các giọt monome hoặc các hạt polymer để ngăn chặn sự kết tụ và hợp nhất của chúng.
• Đông máu
Khi các chất hoạt động bề mặt polymer có khối lượng phân tử rất cao, chúng có thể hấp phụ lên nhiều hạt, tạo thành các cầu nối giữa chúng và tạo ra các cụm, do đó hoạt động như chất keo tụ.
• Các chức năng khác
Nhiều chất hoạt động bề mặt polymer tự chúng không tạo ra bọt mạnh, nhưng chúng lại kích thích sản sinh bọt.Chúng có khả năng giữ nước mạnh và độ ổn định bọt tuyệt vời. Do trọng lượng phân tử cao, chúng cũng sở hữu các đặc tính tạo màng và bám dính vượt trội.
• Hành vi giải pháp
Tính chất của chất hoạt động bề mặt polymer trong dung môi chọn lọc: Hầu hết các chất hoạt động bề mặt polymer là các copolyme khối hoặc ghép lưỡng tính. Trong dung môi chọn lọc, tính chất dung dịch của chúng phức tạp hơn so với các phân tử nhỏ hoặc homopolyme. Các yếu tố như cấu trúc phân tử, tỷ lệ chiều dài của các đoạn lưỡng tính, thành phần và tính chất dung môi ảnh hưởng đáng kể đến hình thái dung dịch của chúng. Giống như các chất hoạt động bề mặt có trọng lượng phân tử thấp, các polyme lưỡng tính làm giảm sức căng bề mặt bằng cách hấp thụ các nhóm kỵ nước trên bề mặt đồng thời tạo thành các micelle trong dung dịch.
Thời gian đăng bài: 10/11/2025