Tensioattivo siliconico

Eccellente riduzione della tensione superficiale:I tensioattivi siliconici eccellono nel ridurre la tensione superficiale, migliorando le loro prestazioni in varie applicazioni.
Eccezionali prestazioni di bagnatura:La loro natura idrofobica contribuisce a eccezionali capacità di bagnatura.
Proprietà antischiuma e stabilizzanti della schiuma:I tensioattivi siliconici sono efficaci sia nel prevenire che nel stabilizzare la schiuma, rendendoli preziosi in diversi settori.
Bassa tossicità e fisiologicamente inerte:I tensioattivi siliconici presentano una bassa tossicità, il che li rende adatti all'uso nella cura personale e nelle applicazioni farmaceutiche.
Emulsificazione e compatibilità efficaci:La loro struttura versatile consente un'efficace emulsione e compatibilità con diversi media.
Tensioattivi siliconici:Concentrazione micellare critica (CMC).
L'efficienza dei tensioattivi siliconici è spesso determinata dalla concentrazione micellare critica (CMC), che indica la concentrazione minima necessaria per ridurre la tensione superficiale dell'acqua. Comprendere i valori CMC è fondamentale per confrontare e selezionare i tensioattivi siliconici in base alla loro efficacia come biosurfattanti.

I tensioattivi siliconici sono un nuovo tipo di coadiuvante, che occupa una posizione importante nell'economia nazionale e nella moderna produzione industriale e agricola. Attraverso un'analisi dell'applicazione dei tensioattivi siliconici nel campo dei pesticidi, dei prodotti chimici quotidiani e dell'industria tessile, vengono prospettate le prospettive di sviluppo e proposte le principali direzioni di sviluppo di specializzazione, specializzazione, tensioattivi siliconici ecologici e ad alta efficienza.

I tensioattivi siliconici sono una vasta classe di sostanze organiche. Le loro caratteristiche sono estremamente caratteristiche, sono estremamente flessibili e universali e hanno un grande valore d'uso.

I tensioattivi sono stati utilizzati come demulsionanti, agenti-sostituenti l'olio, agenti anti-agglomeranti, deodoranti, agenti antistatici e altre dozzine di reagenti sperimentali per la vita quotidiana e in molti campi di produzione industriale e agricola. Sebbene il suo utilizzo non sia ampio, può svolgere un ruolo chiave nell’aumentare la varietà dei prodotti, ridurre le misure di costo, risparmiare risorse e garantire la qualità.

I tensioattivi siliconici sono un tipo di tensioattivo composto da polidimetilsilossano come struttura idrofobica e uno o più gruppi polari di silicio organico collegati alle posizioni meta o terminali. In base alle proprietà chimiche del gruppo idrofilo R nella sua struttura chimica, i tensioattivi siliconici possono essere suddivisi in quattro categorie: anionici, cationici, non ionici e zwitterionici. Tra questi, i tensioattivi non ionici sono i più studiati. , Il più utilizzato. Ora Xinjiayi ti porterà a comprendere la classificazione dei tensioattivi siliconici:

Tensioattivo siliconico cationico
Se il gruppo R contiene unità strutturali come composti alchilici di ammonio quaternario, composti di ammonio quaternario ammidico e composti di ammonio quaternario derivati ​​dall'imidazolina, è chiamato tensioattivo siliconico cationico. Tra i tensioattivi siliconici cationici, i tensioattivi cationici sali di ammonio quaternario di polisilossano sono i più utilizzati. Il tensioattivo cationico polisilossano sale di ammonio quaternario ha una grande massa molare e può essere compatibile con tensioattivi anionici. Non ha irritazione alla pelle e agli occhi umani. Ha una certa capacità antibatterica. Non produce ammonio libero in soluzione alcalina. stabile. La macromolecola di questo prodotto contiene una catena polisilossana a catena lunga-idrofobica, che gli conferisce eccellente morbidezza e morbidezza.

Tensioattivo siliconico anionico
Quando il gruppo R contiene unità strutturali come fosfato, solfato, carbossilato, solfonato e solfosuccinammide estere, è chiamato tensioattivo siliconico anionico. Quando R è la struttura mostrata nella figura seguente, viene chiamato tensioattivo anionico del sale di polisilossano fosfato.
Quando R'è un gruppo funzionale di un acido grasso, è un tensioattivo anfotero di betaina fosfato di polisilossano. La molecola del tensioattivo non solo ha la struttura e le caratteristiche della betaina fosfato, ma ha anche la struttura e le caratteristiche del polisilossano. Se viene selezionato un polisilano a bassa massa molare, il polisilossano ha proprietà deboli; al contrario, se si sceglie un polisilossano di grande massa molare, il polisilossano presenta proprietà significative. Questo tipo di prodotto ha le caratteristiche di bassa tossicità, antibatterico, resistenza all'acqua dura e buona compatibilità con vari tensioattivi.

Tensioattivo siliconico non-ionico
Quando il gruppo R contiene unità come polietere, alcanolamide, estere, glicoside, ecc., è un tensioattivo non ionico. Tra questi, i tensioattivi siliconici polieteri sono i più utilizzati.
Il tensioattivo siliconico polietereo non-ionico è una combinazione del segmento di polisilossano (A) e del segmento di polietere (B). I metodi di combinazione sono: tipo AB, tipo ABA, tipo BAB, (AB) tipi come tipo n, tipo a catena ramificata e tipo a catena laterale. Esistono due modi per collegare il segmento di polietere e il segmento di silossano, vale a dire il tipo Si-O-C e il tipo Si-C. Il primo è instabile e appartiene alla tipologia idrolizzata; Quest'ultimo è stabile all'acqua ed è chiamato il tipo non-idrolizzato.

●L'applicazione dei tensioattivi nell'industria tessile
I tensioattivi siliconici sono ampiamente utilizzati nell'industria tessile. Ad esempio, nella filatura, nella filatura, nella sbozzimatura, nella lavorazione a maglia o nel lavoro a maglia, nella purga (raffinazione e candeggio), nella colorazione, nella stampa di indumenti, nella finitura e in altre procedure di lavorazione tessile, sono necessari tensioattivi o tensioattivi come nucleo. Modificatori per migliorare l'effetto, ottimizzare la tecnologia di elaborazione, migliorare le prestazioni e garantire la qualità. Tra i tensioattivi ionici, i tensioattivi anionici vengono utilizzati principalmente come detergenti, penetranti, bagnanti, demulsionanti e addensanti, ecc.; i tensioattivi cationici, poiché le fibre hanno una carica più negativa, possono essere assorbiti saldamente sul tessuto. Viene spesso utilizzato come ammorbidente, agente livellante, agente impermeabilizzante, agente antistatico e agente fissante, ecc.; Il tensioattivo anfotero è generalmente utilizzato come agente livellante per coloranti complessi metallici, agente ammorbidente e agente antistatico.

●Applicazione di tensioattivi nell'industria conciaria e della pellicceria
Il processo di lavorazione della conceria è molto complicato e macchinoso e deve passare attraverso molteplici processi dalla pelle nuda alla pelle finita. Prima della concia sono necessari l'ammollo, il calcinaio, l'ammorbidimento enzimatico, il piclaggio e la disacidificazione, lo sgrassaggio e altre preparazioni; dopo la concia sono necessari anche la colorazione, l'ingrasso e la rifinizione. In tutti questi processi, i tensioattivi sono necessari come modificatori per promuovere gli effetti e i processi fisici e chimici di ciascun processo, ridurre il ciclo di produzione, migliorare la qualità della pelle finita e risparmiare materie prime chimiche.

Le funzioni principali dei tensioattivi siliconici nella produzione di prodotti in pelle e nella lavorazione delle pellicce sono dissoluzione, emulsione, bagnatura, penetrazione, formazione di schiuma, antischiuma, pulizia, livellamento e ritenzione del colore, ecc. In ciascun processo ha requisiti diversi per il suo ruolo. Ad esempio, nell'ammollo, si richiede principalmente che abbia effetti bagnanti e penetranti; nello sgrassaggio è necessario che abbia funzione emulsionante, bagnante e penetrante; nella decontaminazione è richiesta un'ottima solubilizzazione; la colorazione richiede che abbia ottimi effetti di diffusione, infiltrazione e schiuma; per l'ingrasso è necessario che abbia ottime proprietà di emulsione, ecc.

I tensioattivi siliconici come il dimeticone copoliolo contengono porzioni idrofobe e idrofile che consentono loro di abbassare la tensione superficiale dell'acqua.1 La riduzione della tensione superficiale è un primo passo necessario per fornire schiuma, emulsione, bagnatura e altre proprietà tensioattive. Ognuna di queste proprietà del tensioattivo richiede una molecola che abbassi la tensione superficiale. In altre parole, tutte le molecole in grado di formare schiuma, emulsionare o bagnare devono essere in grado di abbassare la tensione superficiale, ma non tutte le molecole che abbassano la tensione superficiale forniscono queste proprietà. L'abbassamento della tensione superficiale dipende dalla presenza di porzioni idrofile e idrofobiche nella molecola. Ulteriori proprietà del tensioattivo dipendono dalla struttura della molecola e dalla sua attività sulla superficie.

La funzione del dimeticone copoliolo o di qualsiasi altro composto siliconico da solo in soluzione acquosa può essere di interesse accademico. Tuttavia, è di interesse limitato per un formulatore perché le formulazioni non sono mai semplicemente acqua e dimeticone copoliolo. La chiave della formulazione è l'interazione tra i tensioattivi e gli altri ingredienti che alterano le prestazioni dei tensioattivi in ​​superficie. Esistono interazioni tra i diversi componenti della formulazione e comprenderli e ottimizzarli per un determinato effetto è la chiave per il successo della formulazione.

Tensione superficiale in soluzioni acquose
Sono state preparate soluzioni acquose dei vari materiali all'1% in peso. La tensione superficiale di ciascun materiale è stata determinata utilizzando un tensiometro.

La tabella 2 elenca i risultati e mostra chiaramente che i tensioattivi di alcol grasso solfato hanno una tensione superficiale compresa tra 30 e 32 dine/cm2. I tensioattivi siliconici hanno una tensione superficiale inferiore, compresa tra 21 e 28 dyne/cm2. Degna di nota è la variazione della tensione superficiale all'interno della classe dei composti siliconici. C'è stata la tendenza a fare generalizzazioni secondo cui tutti i tensioattivi siliconici hanno valori di tensione superficiale essenzialmente identici. Chiaramente non è così. Poiché la molecola di silicone contiene sempre meno silicone, la tensione superficiale diventa più simile a quella di un tensioattivo grasso.

La tensione superficiale è determinata dall'orientamento della molecola del tensioattivo all'interfaccia aria/acqua. Più specificamente, la tensione superficiale è determinata dall'orientamento dei gruppi funzionali organici sulla molecola del tensioattivo. Questi gruppi includono porzioni contenenti silicio-, gruppi metile, gruppi metilene e gruppi poliossialchilene. L'azione all'interfaccia dipende dal gruppo che predomina sulla superficie quando la molecola si trova nella conformazione di energia libera più bassa. La porzione siliconica della molecola ha un'abbondanza di gruppi metilici, che riducono la tensione superficiale. I gruppi tensioattivi grassi hanno un'abbondanza di gruppi metilenici (-CH2-), che aumentano la tensione superficiale.

È importante notare che tutti i tensioattivi siliconici non hanno la stessa bassa tensione superficiale. Le molecole che hanno lunghe catene di ossido di etilene o ossido di propilene hanno tensioni superficiali come i tensioattivi grassi, non i tensioattivi siliconici. Come verrà mostrato, la prestazione nelle formulazioni è complessa; dipende dagli altri componenti presenti.

Tensione superficiale nei sistemi binari misti
L'acqua è un materiale unico in quanto si orienta tramite legami idrogeno. Un legame idrogeno è un tipo speciale di forza dipolo-dipolare che esiste tra un atomo elettronegativo e un atomo di idrogeno legato a un altro atomo elettronegativo. Il legame idrogeno determina un orientamento delle molecole che hanno l'energia più bassa nella soluzione. Questo stato energetico più basso è favorito. Il risultato è un'elevata tensione superficiale dell'acqua. Il motivo per cui l'olio e l'acqua si separano l'uno dall'altro è che le due fasi separate hanno un'energia inferiore rispetto a quando sono insieme. In parole povere, il numero di legami idrogeno tra le molecole d’acqua che devono essere interrotti per mantenere l’olio in una fase acquosa fa sì che la separazione delle fasi abbia l’energia più bassa.

I tensioattivi (grassi o siliconici) sperimentano legami idrogeno nell'acqua. Se nell’acqua sono presenti diversi tipi di tensioattivi, l’interazione diventa più complicata, anche se ancora guidata dal raggiungimento dell’energia più bassa.

La combinazione di SLS o SLES-2 con i vari copolioli del dimeticone suggerisce numerose possibili interazioni:

•Interazioni derivanti da incompatibilità dei domini siliconico, grasso e solubile in acqua-nel tensioattivo. Come nel caso dell’interazione tra petrolio e acqua appena descritta, questi domini sono incompatibili tra loro.

•Interazioni derivanti da legami idrogeno che si verificano tra domini poliossialchilenici di una molecola che interagiscono con domini poliossialchilenici o domini polari su un'altra molecola. La natura di tutte queste interazioni determina collettivamente le tensioni superficiali delle varie miscele.