La relación entre estructura y dispersión de tensioactivos.

2023-09-22

El sistema de dispersión de agua se usa comúnmente para analizar la relación entre la estructura del surfactante y la dispersión. Como partícula sólida hidrofóbica, puede adsorber el grupo hidrofóbico del surfactante y, si es un surfactante aniónico, los genes hidrofílicos que miran hacia afuera tienen la misma carga. y se repelen unos a otros. Obviamente, la eficiencia de adsorción de los tensioactivos aumenta con el aumento de la longitud de los grupos hidrofóbicos, por lo que la cadena de carbono larga tiene mejor dispersión que la cadena de carbono corta.

Si se aumenta la hidrofilicidad del tensioactivo, a menudo aumenta su solubilidad en agua, reduciendo así la adsorción en la superficie de las partículas. Este efecto es aún mayor si la interacción entre el tensioactivo y las partículas es muy débil. El efecto es mucho mayor. Por ejemplo, cuando se prepara el sistema de dispersión de tinte en agua, el polvo de lignosulfonato altamente sulfonado para tintes hidrófobos fuertes puede formar un sistema de dispersión con buena estabilidad térmica. Cuando se usa el mismo dispersante para tintes hidrófilos, la estabilidad térmica es pobre, pero se puede obtener el sistema dispersivo con un bajo grado de sulfonación. La razón es que el dispersante con alto grado de sulfonación tiene una gran solubilidad a alta temperatura, por lo que es fácil separarlo de la superficie del tinte hidrófilo que tiene un efecto muy débil, reduciendo así la dispersión.

Si la propia partícula dispersada tiene una carga eléctrica y se selecciona un tensioactivo con carga opuesta, puede producirse floculación antes de que se neutralice la carga de la partícula. Sólo después de que la segunda capa de tensioactivo se adsorbe sobre las partículas neutralizadas de carga se puede dispersar bien. Si se selecciona el tensioactivo de la misma carga, es difícil que las partículas adsorban el tensioactivo, y además sólo en concentraciones altas, hay suficiente adsorción para estabilizar la dispersión. De hecho, los dispersantes iónicos utilizados a menudo contienen múltiples grupos iónicos y se distribuyen por toda la molécula de tensioactivo, mientras que los grupos hidrófobos contienen cadenas de hidrocarburos insaturados de grupos polares como anillos aromáticos o enlaces éter.

La cadena de polioxietileno altamente hidratada de moléculas de tensioactivos no iónicos de polioxietileno se extiende hasta la fase acuosa en forma rizada, formando una buena barrera espacial para la agregación de partículas sólidas. Al mismo tiempo, las múltiples capas muy gruesas de hidrato de polioxietileno reducen en gran medida la atracción de Van der Waals entre partículas, por lo que es un buen dispersante. Especialmente el copolímero en bloque de óxido de propileno y oxietileno, la longitud de la cadena de polioxietileno aumenta la solubilidad y el grupo hidrófobo del polioxietileno aumenta la adsorción de partículas sólidas, por lo que ambos son largos y muy adecuados para dispersantes.

Cuando se combinan tensioactivos iónicos y no iónicos , por un lado, las moléculas se extienden hacia la fase acuosa, formando una barrera espacial para evitar que las partículas se acerquen entre sí; Por otro lado, se mejoró la resistencia de la película interfacial de partículas sólidas. Por lo tanto, después de mezclar, siempre que el aumento de su solubilidad en la fase acuosa no afecte significativamente la adsorción de la superficie de las partículas, el dispersante con una base hidrófoba larga tiene un fuerte rendimiento de dispersión.

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