سورفکتانت سیلیکونی

کاهش کشش سطحی عالی:سورفکتانت های سیلیکونی در کاهش کشش سطحی عالی هستند و عملکرد آنها را در کاربردهای مختلف افزایش می دهند.
عملکرد خیس کردن برجسته:ماهیت آبگریز آنها به قابلیت خیس کردن استثنایی کمک می کند.
خواص ضد کف و تثبیت کف:سورفکتانت های سیلیکونی هم در جلوگیری و هم در تثبیت کف موثر هستند و آنها را در صنایع مختلف ارزشمند می کند.
سمیت کم و از نظر فیزیولوژیکی بی اثر:سورفکتانت های سیلیکونی سمیت کمی دارند و آنها را برای استفاده در مراقبت های شخصی و کاربردهای دارویی مناسب می کند.
امولسیون سازی و سازگاری موثر:ساختار همه کاره آنها امولسیون سازی موثر و سازگاری در رسانه های مختلف را امکان پذیر می کند.
سورفکتانت های سیلیکونی:غلظت میسل بحرانی (CMC).
کارایی در سورفکتانت های سیلیکونی اغلب با غلظت بحرانی میسل (CMC) تعیین می شود که نشان دهنده حداقل غلظت مورد نیاز برای کاهش کشش سطحی آب است. درک مقادیر CMC برای مقایسه و انتخاب سورفکتانت های سیلیکونی بر اساس اثربخشی آنها به عنوان بیوسورفکتانت بسیار مهم است.

سورفکتانت های سیلیکونی نوع جدیدی از ادجوانت هستند که جایگاه مهمی در اقتصاد ملی و تولیدات صنعتی و کشاورزی مدرن به خود اختصاص داده اند. از طریق بررسی کاربرد سورفکتانت‌های سیلیکونی در زمینه آفت‌کش‌ها، مواد شیمیایی روزانه و صنعت نساجی، چشم‌انداز توسعه پیش‌بینی می‌شود و جهت‌گیری‌های اصلی توسعه تخصصی، تخصصی، سورفکتانت‌های سیلیکونی سبز و با کارایی بالا پیشنهاد می‌شوند.

سورفکتانت های سیلیکونی دسته بزرگی از مواد آلی هستند. ویژگی های آنها بسیار مشخص است، آنها بسیار انعطاف پذیر و جهانی هستند و ارزش استفاده زیادی دارند.

سورفکتانت‌ها به‌عنوان دمولسیفایر،{0}}مواد جابجایی روغن، عوامل ضد-جلوگیری، دئودورانت‌ها، عوامل ضد الکتریسیته ساکن و ده‌ها معرف آزمایشی دیگر برای زندگی روزمره و بسیاری از زمینه‌های تولید صنعتی و کشاورزی استفاده شده‌اند. اگرچه استفاده از آن زیاد نیست، اما می تواند نقش کلیدی در افزایش تنوع محصول، کاهش اقدامات هزینه، صرفه جویی در منابع و تضمین کیفیت داشته باشد.

سورفکتانت های سیلیکونی نوعی سورفکتانت هستند که از پلی دی متیل سیلوکسان به عنوان ستون فقرات آبگریز آن و یک یا چند گروه قطبی سیلیکونی آلی متصل به موقعیت های متا یا انتهایی تشکیل شده است. با توجه به خواص شیمیایی گروه آبدوست R در ساختار شیمیایی آن، سورفکتانت های سیلیکونی را می توان به چهار دسته آنیونی، کاتیونی، غیریونی و زویتریونی تقسیم کرد. در میان آنها سورفکتانت های غیریونی بیشترین مطالعه را دارند. ، پرکاربردترین. اکنون Xinjiayi شما را به درک طبقه‌بندی سورفکتانت‌های سیلیکونی می‌برد:

سورفکتانت سیلیکونی کاتیونی
اگر گروه R دارای واحدهای ساختاری مانند ترکیبات آمونیوم چهارتایی آلکیل، ترکیبات آمونیوم چهارتایی آمیدو و ترکیبات آمونیوم چهارتایی مشتق از ایمیدازولین باشد، به آن سورفکتانت سیلیکونی کاتیونی می گویند. در بین سورفکتانت های سیلیکونی کاتیونی، سورفکتانت های نمک آمونیوم چهارتایی پلی سیلوکسان کاتیونی بیشترین کاربرد را دارند. سورفکتانت نمک آمونیوم چهارتایی پلی سیلوکسان کاتیونی دارای جرم مولی زیادی است و می تواند با سورفکتانت های آنیونی سازگار باشد. هیچ گونه حساسیتی برای پوست و چشم انسان ندارد. این خاصیت ضد باکتریایی خاصی دارد. در محلول قلیایی آمونیوم آزاد تولید نمی کند. پایدار ماکرومولکول این محصول حاوی زنجیره پلی سیلوکسان بلند-آبگریز است که باعث صافی و نرمی بسیار خوبی می شود.

سورفکتانت سیلیکونی آنیونیک
هنگامی که گروه R حاوی واحدهای ساختاری مانند فسفات، سولفات، کربوکسیلات، سولفونات و استر سولفوسوکسینامید باشد، به آن سورفکتانت سیلیکونی آنیونی می گویند. وقتی R ساختاری باشد که در شکل زیر نشان داده شده است، به آن سورفکتانت نمک پلی سیلوکسان آنیونی می گویند.
وقتی R' یک گروه عاملی اسید چرب است، یک سورفکتانت آمفوتریک پلی سیلوکسان فسفات بتائین است. مولکول سورفکتانت نه تنها ساختار و ویژگی های فسفات بتائین را دارد، بلکه ساختار و ویژگی های پلی سیلوکسان را نیز دارد. اگر پلی سیلان با جرم مولی کم انتخاب شود، پلی سیلوکسان خواص ضعیفی دارد. در مقابل، اگر پلی سیلوکسان با جرم مولی بزرگ انتخاب شود، پلی سیلوکسان دارای خواص قابل توجهی است. این نوع محصول دارای ویژگی های سمیت کم، ضد باکتری، مقاومت در برابر آب سخت و سازگاری خوب با سورفکتانت های مختلف است.

سورفکتانت سیلیکونی غیریونی-
هنگامی که گروه R شامل واحدهایی مانند پلی اتر، آلکانول آمید، استر، گلیکوزید و غیره باشد، سورفکتانت غیر یونی است. در میان آنها، سورفکتانت های پلی اتر سیلیکونی بیشترین استفاده را دارند.
سورفکتانت سیلیکونی پلی اتر غیر یونی ترکیبی از بخش پلی سیلوکسان (A) و بخش پلی اتر (B) است. روش های ترکیبی عبارتند از: نوع AB، نوع ABA، نوع BAB، (AB) انواعی مانند نوع n، نوع زنجیره شاخه دار و نوع زنجیره جانبی. دو راه برای اتصال قطعه پلی اتر و قطعه سیلوکسان وجود دارد، یعنی نوع Si-O-C و نوع Si-C. اولی ناپایدار است و متعلق به نوع هیدرولیز شده است. دومی در برابر آب پایدار است و نوع غیر هیدرولیز شده نامیده می شود.

●کاربرد سورفکتانت ها در صنعت نساجی
سورفکتانت های سیلیکونی به طور گسترده ای در صنعت نساجی استفاده می شود. به عنوان مثال، در ریسندگی، ریسندگی، اندازه‌گیری، بافندگی یا بافندگی، تمیز کردن (پالایش و سفید کردن)، رنگ‌آمیزی، چاپ لباس، تکمیل و سایر روش‌های پردازش نساجی، سورفکتانت‌ها یا سورفکتانت‌ها به عنوان هسته مورد نیاز هستند. اصلاح کننده هایی برای تقویت اثر، بهینه سازی فناوری پردازش، بهبود عملکرد و تضمین کیفیت. در میان سورفکتانت های یونی، سورفکتانت های آنیونی عمدتاً به عنوان شوینده، عوامل نفوذی، مرطوب کننده، دمولسیفایر و غلیظ کننده و غیره استفاده می شود. سورفکتانت های کاتیونی، به دلیل اینکه الیاف دارای بار منفی تر هستند، می توانند به طور محکم روی پارچه جذب شوند. سورفکتانت آمفوتریک به طور کلی به عنوان یک عامل تراز کننده برای رنگ های کمپلکس فلزی، عامل نرم کننده پارچه و عامل آنتی استاتیک استفاده می شود.

●کاربرد سورفکتانت ها در صنعت چرم سازی و خز
فرآیند فرآوری دباغی بسیار پیچیده و دست و پا گیر است و باید چندین فرآیند از چرم برهنه تا چرم تمام شده را طی کند. قبل از دباغی، خیساندن، آهک کردن، نرم کردن آنزیمی، ترشی و اسید زدایی، چربی زدایی و سایر آماده سازی ها مورد نیاز است. پس از دباغی، رنگ‌آمیزی، چربی‌دهی و تکمیل نیز لازم است. در تمام این فرآیندها، سورفکتانت‌ها به عنوان اصلاح‌کننده‌ها برای ارتقای اثرات و فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی هر فرآیند، کاهش چرخه تولید، بهبود کیفیت چرم نهایی و صرفه‌جویی در مصرف مواد خام شیمیایی مورد نیاز هستند.

کارکردهای اصلی سورفکتانت های سیلیکونی در تولید محصولات چرمی و فرآوری خز عبارتند از انحلال، امولسیون، مرطوب کردن، نفوذ، کف کردن، کف زدایی، تمیز کردن، تسطیح و حفظ رنگ و ... در هر فرآیندی برای نقش خود الزامات متفاوتی دارد. به عنوان مثال، در خیساندن، عمدتاً لازم است که اثرات مرطوب و نافذ داشته باشد; در چربی زدایی، باید به عنوان امولسیون، مرطوب کننده و نفوذ کننده عمل کند. در ضد عفونی کردن، حلالیت عالی لازم است. رنگ آمیزی مستلزم آن است که نفوذ، نفوذ و فوم عالی داشته باشد. برای چربی‌سازی باید دارای خواص امولسیونی عالی و غیره باشد.

سورفکتانت های سیلیکونی مانند کوپلیول دی متیکون حاوی بخش های آبگریز و آبدوست هستند که آنها را قادر می سازد کشش سطحی آب را کاهش دهند. کاهش کشش سطحی اولین گام ضروری برای ایجاد کف، امولسیون، مرطوب شدن و سایر خواص سورفکتانت است. هر یک از این خواص سورفکتانت به مولکولی نیاز دارد که کشش سطحی را کاهش دهد. به عبارت دیگر، همه مولکول‌هایی که قابلیت کف کردن، امولسیون کردن یا خیس کردن دارند باید بتوانند کشش سطحی را کاهش دهند، اما همه مولکول‌هایی که کشش سطحی را کاهش می‌دهند این ویژگی‌ها را ندارند. کاهش کشش سطحی به وجود بخش های آب دوست و آبگریز در مولکول بستگی دارد. خواص سورفکتانت اضافی به ساختار مولکول و فعالیت آن در سطح بستگی دارد.

عملکرد دی متیکون کوپلیول یا هر ترکیب سیلیکونی دیگر به تنهایی در محلول آبی ممکن است مورد توجه دانشگاهی باشد. با این حال، علاقه محدودی به فرمول‌ساز دارد، زیرا فرمول‌ها هرگز به سادگی آب و کوپلیول دایمتیکون نیستند. کلید فرمولاسیون برهمکنش بین سورفکتانت ها و سایر موادی است که عملکرد سورفکتانت ها را در سطح تغییر می دهد. تعامل بین اجزای مختلف فرمولاسیون وجود دارد و درک آنها و بهینه سازی آنها برای یک اثر معین، کلید موفقیت فرمولاسیون است.

کشش سطحی در محلول های آبی
محلول های آبی با مواد مختلف با وزن 1% تهیه شد. کشش سطحی هر ماده با استفاده از تانسیومتر تعیین شد.

جدول 2 نتایج را فهرست می کند و به وضوح نشان می دهد که سورفکتانت های الکل چرب سولفاته دارای کشش سطحی در محدوده 30-32 dynes/cm2 هستند. سورفکتانت های سیلیکونی کشش سطحی کمتری دارند، در محدوده 21-28 dynes/cm2. تغییر کشش سطحی در کلاس ترکیبات سیلیکونی قابل توجه است. تمایل به تعمیم وجود دارد که تمام سورفکتانت های سیلیکونی اساساً مقادیر کشش سطحی یکسان دارند. واضح است که اینطور نیست. از آنجایی که مولکول سیلیکون حاوی سیلیکون کمتر و کمتری است، کشش سطحی بیشتر شبیه به یک سورفکتانت چرب می شود.

کشش سطحی با جهت گیری مولکول سورفکتانت در سطح مشترک هوا/آب تعیین می شود. به طور خاص، کشش سطحی با جهت گیری گروه های عاملی آلی روی مولکول سورفکتانت تعیین می شود. این گروه‌ها شامل بخش‌های حاوی سیلیکون، گروه‌های متیل، گروه‌های متیلن و گروه‌های پلی‌اکسی آلکیلن هستند. عمل در سطح مشترک بستگی به گروهی دارد که در سطح غالب است، زمانی که مولکول در کمترین ترکیب انرژی آزاد قرار دارد. بخش سیلیکونی مولکول دارای گروه های متیل فراوانی است که باعث کاهش کشش سطحی می شود. گروه های سورفکتانت چرب دارای گروه های متیلن فراوانی هستند (-CH2-) که باعث افزایش کشش سطحی می شود.

توجه به این نکته ضروری است که تمام سورفکتانت های سیلیکونی کشش سطحی کم یکسانی ندارند. مولکول هایی که دارای زنجیره های بلند اتیلن اکسید یا پروپیلن اکسید هستند دارای کشش سطحی مانند سورفکتانت های چرب هستند، نه سورفکتانت های سیلیکونی. همانطور که نشان داده خواهد شد، عملکرد در فرمولاسیون پیچیده است. بستگی به سایر اجزای موجود دارد.

کشش سطحی در سیستم های مختلط باینری
آب یک ماده منحصر به فرد است که از طریق پیوند هیدروژنی جهت گیری می کند. پیوند هیدروژنی نوع خاصی از دوقطبی-نیروی دوقطبی است که بین یک اتم الکترونگاتیو و یک اتم هیدروژن متصل به اتم الکترونگاتیو دیگر وجود دارد. پیوند هیدروژنی منجر به جهت گیری مولکول هایی می شود که کمترین انرژی را در محلول دارند. این حالت با کمترین انرژی مطلوب است. منجر به کشش سطحی بالای آب می شود. دلیل جدا شدن نفت و آب از یکدیگر این است که دو فاز مجزا نسبت به زمانی که با هم هستند انرژی کمتری دارند. به بیان ساده، تعداد پیوندهای هیدروژنی بین مولکول‌های آب که برای حفظ نفت در فاز آب باید مختل شوند، باعث می‌شود که فازها کمترین انرژی را از هم جدا کنند.

سورفکتانت ها (چرب یا سیلیکون) پیوند هیدروژنی را در آب تجربه می کنند. اگر چندین نوع سورفکتانت مختلف در آب وجود داشته باشد، برهمکنش پیچیده‌تر می‌شود، اگرچه همچنان با دستیابی به کمترین انرژی هدایت می‌شود.

ترکیب SLS یا SLES-2 با کوپلیول های مختلف دایمتیکون، برهمکنش های ممکن متعددی را پیشنهاد می کند:

•تداخلات ناشی از ناسازگاری حوزه های سیلیکون، چربی و{0}}محلول در آب در سورفکتانت. همانطور که در مورد فعل و انفعالات نفت و آب که توضیح داده شد، این حوزه ها با یکدیگر ناسازگار هستند.

فعل و انفعالات ناشی از پیوند هیدروژنی بین حوزه های پلی اکسی آلکیلن یک مولکول در حال برهمکنش با حوزه های پلی اکسی آلکیلن یا حوزه های قطبی روی مولکول دیگر رخ می دهد. ماهیت همه این فعل و انفعالات به طور جمعی کشش سطحی مخلوط های مختلف را تعیین می کند.