طبقه بندی ، مکانیسم ضخیم شدن و ویژگی های کاربردی ضخیم کننده های متداول

01 پیشگفتار
ضخیم کننده نوعی افزودنی رئولوژیکی است که نه تنها می تواند پوشش را ضخیم کند و از ایجاد خستگی در هنگام ساخت و ساز جلوگیری کند ، بلکه پوشش را با خواص مکانیکی عالی و پایداری ذخیره سازی نیز وقف می کند. ضخیم کننده ویژگی های دوز کوچک ، ضخیم شدن آشکار و استفاده راحت را دارد و به طور گسترده در پوشش ها ، داروهای دارویی ، چاپ و رنگ آمیزی ، مواد آرایشی ، مواد افزودنی مواد غذایی ، بازیابی روغن ، پردازش چرمی و سایر صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

ضخیم کننده ها مطابق با سیستم های مختلف استفاده به سیستم های روغنی و مبتنی بر آب تقسیم می شوند و بیشتر ضخیم کننده ها ترکیبات پلیمری آبگریز هستند.

در حال حاضر ، انواع مختلفی از ضخیم کننده ها در بازار موجود است. با توجه به ترکیب و مکانیسم عمل ، آنها به طور عمده به چهار نوع تقسیم می شوند: ضخیم کننده ها ، سلولز ، پلی آکریل و ضخیم کننده های پلی اورتان انجمنی.

طبقه بندی 02
ضخیم کننده سلول
ضخیم کننده های سلولزی دارای سابقه طولانی در استفاده هستند و انواع مختلفی از جمله متیل سلولز ، کربوکسی متیل سلولز ، هیدروکسی اتیل سلولز ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز و غیره وجود دارد که قبلاً اصلی ترین ضخیم کننده ها بود. بیشترین استفاده از اینها هیدروکسی اتیل سلولز است.

مکانیسم ضخیم سازی:
مکانیسم ضخیم کننده ضخیم کننده سلولز این است که زنجیره اصلی آبگریز و مولکول های آب اطراف آن از طریق پیوندهای هیدروژن همراه هستند ، که باعث افزایش حجم سیال خود پلیمر می شود و فضای حرکت آزاد ذرات را کاهش می دهد و از این طریق ویسکوزیته سیستم را افزایش می دهد. ویسکوزیته همچنین می تواند از طریق گرفتاری زنجیرهای مولکولی افزایش یابد و ویسکوزیته بالایی را در برشی استاتیک و کم نشان دهد و ویسکوزیته کم در برشی بالا. این امر به این دلیل است که در میزان برشی استاتیک یا کم ، زنجیره های مولکولی سلولز در حالت بی نظمی قرار دارند و باعث می شود سیستم بسیار چسبناک باشد. در حالی که با نرخ برشی بالا ، مولکول ها به صورت منظم به موازات جهت جریان مرتب می شوند و به راحتی با یکدیگر اسلاید می شوند ، بنابراین ویسکوزیته سیستم کاهش می یابد.

ضخیم کننده پلی آکریلیک

ضخیم کننده اسید پلی آکریلیک ، همچنین به عنوان ضخیم کننده تورم قلیایی (ASE) نیز شناخته می شود ، به طور کلی امولسیون است که توسط (مت) اسید اکریلیک و اتیل آکریلات از طریق پلیمریزاسیون خاص تهیه شده است.

ساختار کلی ضخیم کننده قابلمه قلیایی:

مکانیسم ضخیم سازی: مکانیسم ضخیم کننده ضخیم کننده اسید پلی آکریلیک این است که ضخیم کننده در آب حل می شود و از طریق دافع الکترواستاتیک همجنسگرایان یونهای کربوکسیلات ، زنجیره مولکولی از یک شکل مارپیچ به شکل میله گسترش می یابد و از این طریق ویسکوزیته مرحله آب را افزایش می دهد. علاوه بر این ، همچنین با پل زدن بین ذرات لاتکس و رنگدانه ها ، یک ساختار شبکه را تشکیل می دهد و ویسکوزیته سیستم را افزایش می دهد.

ضخیم کننده پلی اورتان

ضخیم کننده پلی اورتان ، که از آن به عنوان Heur یاد می شود ، یک پلیمر محلول در آب پلی اورتان پلی اورتان با گروه آبگریز است که متعلق به ضخیم کننده انجمنی غیر یونی است. Heur از سه بخش تشکیل شده است: گروه آبگریز ، زنجیره آبگریز و گروه پلی اورتان. گروه آبگریز نقش ارتباطی را ایفا می کند و عامل تعیین کننده ضخیم شدن است ، معمولاً اولیل ، اکتادسیل ، دودسیل فنیل ، نونیلفنول و غیره. زنجیره آبگریز می تواند پایداری شیمیایی و پایداری ویسکوزیته را فراهم کند ، که معمولاً از آنها پلی اتیلر مانند پلیوکسی اتیلن و درویجای آن استفاده می شود. زنجیره مولکولی Heur توسط گروه های پلی اورتان مانند IPDI ، TDI و HMDI گسترش می یابد.

مکانیسم ضخیم سازی:

1) انتهای آبگریز مولکول با ساختارهای آبگریز مانند ذرات لاتکس ، سورفاکتانت ها و رنگدانه ها برای تشکیل یک ساختار شبکه سه بعدی ، که همچنین منبع ویسکوزیته برشی بالا است ، مرتبط می شود.

2) مانند سورفاکتانت ، هنگامی که غلظت جریان بالاتر از غلظت میسل بحرانی باشد ، میسل ها تشکیل می شوند و ویسکوزیته برشی میانی (1-100S-1) عمدتاً تحت سلطه آن است.

3) زنجیره آبگریز مولکول برای دستیابی به نتیجه ضخیم شدن بر روی پیوند هیدروژن مولکول آب عمل می کند.

ضخیم کننده

ضخیم کننده های معدنی به طور عمده شامل کربن سفید سفید ، بنتونیت سدیم ، بنتونیت آلی ، زمین دیاتوما ، آتاپولگیت ، غربال مولکولی و ژل سیلیس است.

مکانیسم ضخیم سازی:

در اینجا ، با استفاده از بنتونیت ارگانیک به عنوان نمونه ، مکانیسم رئولوژیکی آن به شرح زیر است:

بنتونیت آلی معمولاً به شکل ذرات اولیه وجود ندارد ، اما به طور کلی جمع ذرات متعدد است. ذرات اصلی را می توان از طریق فرآیند خیس شدن ، پراکندگی و فعال سازی تولید کرد و یک اثر تیکسوتروپیک کارآمد را تشکیل داد.

در سیستم قطبی ، فعال کننده قطبی نه تنها انرژی شیمیایی را برای کمک به بنتونیت آلی برای پراکندگی فراهم می کند ، بلکه آب موجود در آن نیز به گروه هیدروکسیل در لبه پوسته های بنتونیت مهاجرت می کند تا شکل بگیرد. مشاهده کنید ، از طریق پل زدن مولکول های آب ، بنتونیت بی شماری پوسته ها یک ساختار ژل را تشکیل می دهند ، و زنجیره های هیدروکربن روی سطح پوسته پوسته را ضخیم می کنند و از طریق توانایی حلالیت قوی آنها اثرات تیکسوتروپیک ایجاد می کنند. تحت عمل نیروی خارجی ، ساختار از بین می رود و ویسکوزیته کاهش می یابد و نیروی خارجی به حالت اصلی باز می گردد. ویسکوزیته و ساختار.

03 برنامه

ضخیم کننده سلول های ضخیم سلولزیک دارای راندمان ضخیم بالا است ، به خصوص برای ضخیم شدن فاز آب. محدودیت های کمی در پوشش ها دارد و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. می توان از آن در یک محدوده pH گسترده استفاده کرد. با این حال ، مضراتی مانند سطح بندی ضعیف ، پاشیدن بیشتر در هنگام پوشش غلتکی ، پایداری ضعیف و مستعد تخریب میکروبی وجود دارد. از آنجا که ویسکوزیته کم در زیر برشی بالا و ویسکوزیته زیاد در زیر برشی استاتیک و کم است ، ویسکوزیته پس از پوشش به سرعت افزایش می یابد ، که می تواند مانع از چسباندن شود ، اما از طرف دیگر ، باعث ایجاد سطح ضعیف می شود.

ضخیم کننده ضخیم کننده اسید پلی آکریلیک اسید پلی آکریلیک دارای خاصیت ضخیم و تراز کردن قوی ، پایداری بیولوژیکی خوب است ، اما به مقدار pH و مقاومت در برابر آب حساس است.

ساختار انجمنی ضخیم کننده پلی اورتان انجمنی تحت عمل نیروی برشی از بین می رود و ویسکوزیته کاهش می یابد. هنگامی که نیروی برشی ناپدید می شود ، ویسکوزیته قابل ترمیم است که می تواند از پدیده SAG در فرآیند ساخت جلوگیری کند. و بازیابی ویسکوزیته آن دارای هیسترزیس خاصی است که منجر به تراز کردن فیلم پوشش می شود. توده مولکولی نسبی (هزاران تا ده ها هزار) ضخیم کننده های پلی اورتان بسیار پایین تر از توده مولکولی نسبی (صدها هزار تا میلیون ها دلار) از دو نوع اول ضخیم کننده است و باعث ایجاد پاشش نمی شود. حلالیت بالای آب ضخیم کننده سلولز بر مقاومت در برابر آب فیلم پوشش تأثیر می گذارد ، اما مولکول ضخیم پلی اورتان دارای گروه های آبگریز و آبگریز است و گروه آبگریز با ماتریس فیلم پوشش ، می تواند مقاومت بیشتری در برابر آب فیلم پوشش دهد. از آنجا که ذرات لاتکس در این ارتباط شرکت می کنند ، هیچ لخته شدن وجود نخواهد داشت ، بنابراین فیلم پوشش می تواند صاف باشد و براق بالایی داشته باشد.

ضخیم کننده بنتونیت مبتنی بر آب ضخیم غیر آلی مزایای ضخیم شدن قوی ، تیکسوتروپی خوب ، طیف گسترده ای از سازگاری با ارزش pH و ثبات خوب را دارد. با این حال ، از آنجا که بنتونیت یک پودر معدنی با جذب نور خوب است ، می تواند براق سطح فیلم پوشش را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و مانند یک ماده زایمان عمل کند. بنابراین ، هنگام استفاده از بنتونیت در رنگ لاتکس براق ، باید به کنترل دوز توجه شود. فناوری نانو به نانوذرات ذرات معدنی تحقق یافته است ، و همچنین ضخیم کننده های معدنی را با برخی از خواص جدید وقف کرده است.