增稠劑的分類及應用

增稠劑的分類及應用

0合成增稠劑的發(fā)展現(xiàn)在使用的工業(yè)增稠劑基本上來自20世紀。1905年，工業(yè)增稠劑的概念開始出現(xiàn)。1953年，coodich首先將第一種完全由合成的增稠劑-聚丙烯酸增稠劑引入市場。20世紀70年代中期，中國開始研究合成增稠劑。近年來,國內(nèi)已經(jīng)研究開發(fā)成功一些合成增稠劑,它們大部分屬陰離子型合成增稠劑,20世紀80年代,聚氨酯締合型增稠劑相繼發(fā)展起來。1般增稠劑的分類能夠作為增稠劑的物質(zhì)很多,并且隨著應用的不同,增稠劑的種類也不一樣。一般增稠劑按相對分子質(zhì)量分有低分子增稠劑和高分子增稠劑;按功能團分主要有無機增稠劑、纖維素類、聚丙烯酸酯和締合型聚氨酯增稠劑四類。下面按相對分子質(zhì)量對增稠劑進行分類。1.1低分子稠化劑主要包括以下幾類低分子稠化劑1.1.1增稠劑無性系用無機鹽(如氯化鈉、氯化鉀和三磷酸五鈉等)來做增稠劑的體系一般是表面活性劑水溶液體系,最常用的無機鹽增稠劑是氯化鈉,增稠效果明顯。1.1.2親水團和水團脂肪醇、脂肪酸是帶極性的有機物,它們既有親油基團,又有親水基團。少量的該類有機物的存在對表面活性劑的表面張力等性質(zhì)有顯著影響,其作用大小是隨碳鏈加長而增大,一般來說呈線性變化關(guān)系。1.1.3椰油二乙醇酰胺法烷醇酰胺能在電解質(zhì)存在下,進行增稠并且能達到最佳效果。最常用的是椰油二乙醇酰胺。這類增稠劑的缺點是烷醇酰胺的雜質(zhì)中有游離胺,它是亞硝胺的潛在來源。1.1.4醚增稠劑這類增稠劑屬于非離子增稠劑,一般以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)為主,通常情況下,僅用無機鹽即能調(diào)成合適的黏度。1.1.5烷乙醇這類增稠劑也屬于非離子增稠劑,主要用于表面活性劑水溶液體系中。其優(yōu)點是不容易水解,在寬的pH和溫度范圍內(nèi)黏度穩(wěn)定。1.2目前，高純度增稠劑的主要類型如下1.2.1無機洗劑是一種親水、穿孔和形成接觸性的凝膠礦物。主要包括潤土、凹面、硅酸鋁等，其中潤土是最常用的1.2.2增稠體系的表現(xiàn)纖維素類增稠劑通過水合膨脹的長鏈而增稠,其體系表現(xiàn)明顯的假塑性流變形態(tài)。纖維素類增稠劑的使用歷史較長,品種也很多,廣泛應用于各種領(lǐng)域。1.2.3合成增稠劑的種類聚丙烯酸類增稠劑屬陰離子型增稠劑,是目前應用比較廣泛的合成增稠劑,尤其在印染方面。一般由三種或更多的單體聚合而成,主單體一般為羧酸類單體;第二單體一般為丙烯酸酯或苯乙烯;第三單體是具有交聯(lián)作用的單體。1.2.4高分子化合物聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是分子結(jié)構(gòu)中含有—NHCOO—單元的高分子化合物。聚氨酯類增稠劑是近年來新開發(fā)的締合型增稠劑,這種增稠劑是分子量相對較低的水溶性聚氨酯。分子結(jié)構(gòu)中有親水部分也有親油部分,呈現(xiàn)出一定的表面活性。1.2.5天然膠增強劑主要包括明膠和多糖，天然膠主要是聚多糖1.2.6高分子聚合物增稠機理一般把相對分子質(zhì)量大于25000的產(chǎn)品稱作聚氧乙烯,增稠機理主要與高分子聚合物鏈有關(guān)。但聚氧乙烯的水溶液在紫外線、強酸和過渡金屬離子(特別是Fe3+、Cr3+和Ni2+)作用下會自動氧化降解,失去其黏度。2主要應用增稠劑的用途相當廣泛,目前應用研究已經(jīng)深入到印染紡織、水性涂料、醫(yī)藥、食品加工和日常用品等方面。2.1提高產(chǎn)品的質(zhì)量紡織品及涂料印花生產(chǎn)中加入增稠劑可使印花產(chǎn)品給色量高,印花輪廓清晰,色澤鮮艷飽滿,提高產(chǎn)品的透網(wǎng)性和觸變性,給印染企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤空間。印花色漿的增稠劑過去多用天然淀粉或海藻酸鈉,由于天然淀粉成糊困難、海藻酸鈉價格較貴等原因,現(xiàn)在逐漸被丙烯酸型印染增稠劑所代替。2.2減稠劑的用量涂料的主要功能是裝飾及保護被涂物。適當?shù)丶尤朐龀韯?可以有效地改變涂料體系的流體特性,使之具有觸變性,從而賦予涂料良好的貯存穩(wěn)定性和施工性。好的增稠劑要達到在貯存時提高涂料黏度,抑制涂料的分離,而在高速涂裝時又要降低黏度,涂裝后,還要提高涂膜的黏度,防止流掛現(xiàn)象的發(fā)生等等。增稠劑的存在可使涂料紙表面呈現(xiàn)光滑和均勻,大大減輕涂料紙表面的粗糙度。2.3增稠劑的使用迄今世界上用于食品工業(yè)的食品增稠劑已有40余種,主要用來改善和穩(wěn)定食品的物理性質(zhì)或形態(tài),增加食品的黏度,賦予食品粘滑適口的口感。并起到增稠、穩(wěn)定、均質(zhì)、乳化凝膠、掩蔽、矯味、增香、增甜等作用。增稠劑種類很多,分天然和化學合成兩類。天然增稠劑主要從動植物中獲取,化學合成的增稠劑有CMC-Na,藻酸丙二酯等。2.4日常用品領(lǐng)域目前使用于日化行業(yè)的增稠劑達200多種,在日常用品方面,可用于洗潔精,使產(chǎn)品透明、穩(wěn)定、泡沫豐富、手感細膩、易于漂洗,另外還經(jīng)常應用于化妝品、牙膏等。2.5壓裂液的使用性能及壓裂獨立試驗增稠劑也是水基壓裂液中的主要添加劑,關(guān)系到壓裂液的使用性能及壓裂成敗。此外,增稠劑在醫(yī)藥、造紙、陶瓷、皮革加工、電鍍等方面也得到了廣泛的應用。3增稠劑的應用增稠劑屬于多品種、多功能的材料。目前已經(jīng)開發(fā)出纖維素增稠劑、聚丙烯酸酯增稠劑、堿溶性丙烯酸增稠劑、聚氨酯增稠劑等系列產(chǎn)品。它們在成糊性、滲透性、透網(wǎng)性、流變性、觸變性、曳絲性、抱水性、混懸性等方面性能突出,有著廣泛的應用。最近的開發(fā)方向是液體締合型無溶劑增稠劑,另外,對聚丙烯酸增稠劑添加某些物質(zhì)進行共聚改性,與其它增稠劑復配也是目前研究的重要內(nèi)容。隨著增稠劑的不斷開發(fā),各生產(chǎn)廠家