表面活性劑在乳膠行業(yè)中的應(yīng)用是什么?
表面活性劑能改變(通常是降低)兩相界面張力,它是一種由親水基與親油基組成的雙親化合物,親油(憎水)基由碳?xì)滏溄M成,親水基多由含氧基團(tuán),如羥基、羧基、醚基等所組成。因此,表面活性劑性質(zhì)不僅取決于憎水基大小、形狀,還與親水基種類密切相關(guān)。按照表面活性劑能否電離以及電離后活性離子所帶電荷的性質(zhì),表面活性劑可分為非離子型、陰離子型、陽離子型、兩性型四類。
表面活性劑是一種重要的乳化劑,能提高膠乳的穩(wěn)定性。
1、表面活性劑能在橡膠粒子周圍形成堅(jiān)固的保護(hù)膜,阻止粒子凝聚;其次,表面活性劑還能降低界面張力,使乳化作用易于進(jìn)行;
2、表面活性劑能使橡膠粒子產(chǎn)生界面電荷,增大粒子間的斥力,從而可借助于靜電斥力作用使分散體系達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。楊書廷采用原位氧化法對天然膠乳進(jìn)行環(huán)氧化改性制備環(huán)氧化天然橡膠(ENR)時(shí)發(fā)現(xiàn):當(dāng)非離子表面活性劑壬酚基聚氧乙烯醚含量較低時(shí),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,ENR粒子表面對表面活性劑的吸附能力降低,從而導(dǎo)致團(tuán)聚現(xiàn)象的出現(xiàn);當(dāng)表面活性劑含量過高時(shí),雖體系穩(wěn)定但產(chǎn)生大量氣泡而影響產(chǎn)率;而適量的表面活性劑(質(zhì)量為干膠質(zhì)量的1%)可以使整個(gè)體系穩(wěn)定反應(yīng)。表面活性劑不僅能改善膠乳的穩(wěn)定性,而且在制備膠乳時(shí)還會影響其組成。
膠乳是橡膠粒子分散于乳清中的多相體系,總表面積大,表面自由能大,所以是熱力學(xué)上不穩(wěn)定體系。膠粒有自發(fā)凝聚成大顆粒的趨勢,在生產(chǎn)中,為滿足工藝要求,必須加入足夠數(shù)量的乳化劑,才能使膠乳穩(wěn)定。這種結(jié)構(gòu),一方面增強(qiáng)了烷烴鏈的疏水作用;另一方面,使陽離子間的排斥作用因受化學(xué)鍵限制而大大削弱。因此該表面活性劑可在膠乳粒子表面形成緊密堆積的單層結(jié)構(gòu),使膠乳的穩(wěn)定性增大,乳化效率提高,
表面活性劑在膠乳方面除了上述應(yīng)用外,還有一些特殊的應(yīng)用。
微膠囊聚合法:通過以陰離子表面活性劑形成的雙電層為反應(yīng)平臺在天然膠乳粒子表面包覆上導(dǎo)電的聚吡咯薄膜,這種方法改善了導(dǎo)電率高、熱穩(wěn)定性好的聚吡咯的機(jī)械性能和加工性能。
由于天然膠乳粒子表面含有蛋白質(zhì)分子,因此在pH=2時(shí),吸附在氯丁膠乳粒子表面的聚氧乙烯鏈可與天然膠乳粒子表面的羧基形成氫鍵,從而2種膠乳粒子結(jié)合在一起,再通過表面的聚氧乙烯鏈可與天然膠乳粒子表面的羧基形成氫鍵,從而2種膠乳粒子結(jié)合在一起,再通過乳液共凝就形成改性氯丁膠乳在外層的核殼結(jié)構(gòu)。
膠乳應(yīng)用較廣泛,其穩(wěn)定性是保證其性能的關(guān)鍵。表面活性劑是一種重要乳化劑,可使膠乳穩(wěn)定。隨著人們環(huán)保意識的提高,替代炭黑的橡膠填料越來越多,可這些填料一般與橡膠相容性不好,不過表面活性劑可以改善它們的相容性。
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