EN
«Супер-ылғалдандырғыш» деген термин өнеркәсіптік химияда, әсіресе бояу қабатын жақсарту, бояу тұрақтылығын арттыру және матаға сіңіруді жақсарту мақсатында өндірушілер арасында барынша маңызды болып табылады. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксан — әртүрлі қолданыстарда жоғары деңгейдегі ылғалдандыру қасиеттерін қамтамасыз етудің ең тиімді химиялық шешімдерінің бірі. Бұл силиконды беттік активті зат силикондың гидрофобты қасиеттерін гидрофильды полиэфир тізбегімен үйлестіреді, нәтижесінде беттік керілуін төмендетуге және субстрат бетінде сұйықтың тез таралуын қамтамасыз ететін әмбебап молекула пайда болады. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксан молекулалық деңгейде қалай жұмыс істейтінін түсіну, осы химиялық қосылысты ерекше ылғалдандыру қасиеттерін талап ететін құрамдарда қолданылатын негізгі таңдауға айналдырды.
Полиэфирмен өзгертілген полисилоксан супер-ылғалдандырғыш ретінде тиімділігі оның ерекше молекулалық құрылымында. Дәстүрлі поверхностік белсенді заттардан айырмашылығы, полиэфирмен өзгертілген полисилоксан молекулаларында стратегиялық орналасқан полиэфирлі боковой тізбектері бар силоксан қаңқасы бар. Бұл екі құрылымдық сипаттама қосылысты сұйық-ауа және сұйық-қатты шекараларында орналастыруға мүмкіндік береді, интерфейстік керілуін айтарлықтай төмендетеді және сұйықтарды әдетте ылғалданудан қорғанатын беттер бойынша өздігінен таратылуын қамтамасыз етеді. Өнеркәсіптік операторлар үшін бұл тез қолдану уақытын, жақсарған біркелкі жабылуын және соңғы өнімнің жоғарылаған сапасын білдіреді.
Молекулалық құрылым және интерфейстік белсенділік
Силоксан қаңқасының негізі
Polietir modifikatsiyalanғan polisiloksan құрылымының негізін кезектесіп орналасқан кремний мен оттегі атомдарынан тұратын силоксан қаңқасы құрайды. Бұл қаңқа өте жоғары химиялық тұрақтылық пен гидрофобтық қасиетке ие. Силоксан құрылымы жылулық деградацияға төзімді және қиын өңдеу шарттарында да молекулалық бүтіндігін сақтайды, сондықтан полietir modifikatsiyalanған полисилоксан жоғары температурада қолданылатын өнімдерге сай. Сонымен қатар, гидрофобты силоксан қаңқасы полietir modifikatsiyalanған полисилоксан молекуласын ауа-сұйық шекарасында жиналуына мүмкіндік береді, бұл сұйықтықтың ылғалдануын жақсарту үшін сурфактант молекуласын дәл қажетті орынға орналастырады.
Polietir yan тізбектері және гидрофильдік
Силоксан өзегіне бекітілген полиэфир тізбегі полиэфирмен модификацияланған полисилоксан молекуласына гидрофильді аймақтар енгізеді. Бұл полиэфир бөліктері полярлы еріткіштер мен субстраттың бетімен сутектік байланыс құра алатын оттегі атомдарын қамтиды. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксан бояу немесе баспа бояғышы құрамына ерітілген кезде полиэфир тізбегі сулы немесе полярлы компоненттерге қарай бағытталады, ал силоксан өзегі полярлы емес аймақтарға қарай бағытталады. Бұл амфифильді қасиет полиэфирмен модификацияланған полисилоксанға беттік керілуін төмендетуге өте тиімді болуға мүмкіндік береді; ол әдетте судың беттік керілуін 72 мН/м-ден құрамаларда 20 мН/м-ден төмен деңгейге дейін төмендетеді.
Супер-ылғалдану механизмі және беттік әрекеттесулер
Динамикалық беттік керілуін төмендету
Сұйықтың бетіне жағылуы мен оның бет бойымен таралуына негізгі кедергі — беттік керілу. Полиэфирмен өңделген полисилоксан осы кедергіні шапшаң аралық сорбция арқылы жеңеді. Полиэфирмен өңделген полисилоксан молекулалары сұйық бетінде жиналған кезде олар сұйық молекулалары арасындағы когезиялық күштерді бұзады және беттік керілуді шамамен лездік түрде төмендетеді. Бұл динамикалық төмендеу полиэфирмен өңделген полисилоксан қосылған қолдану процестері кезінде ылғалдану сапасын жақсартуды нақты уақытта қамтамасыз етеді. Полиэфирмен өңделген полисилоксан қосылған бояулар қосылмаған формулаларға қарағанда айтарлықтай тез ағады және тегіс болады, нәтижесінде жоғары жарқырау деңгейі мен жақсы эстетикалық пайдалану қасиеті қамтамасыз етіледі.
Байланыс Бұрыштың өзгертуі және негіз бетінің таралуы
Сұйық тамшысы мен қатты бет арасындағы бұрыш ретінде өлшенетін түйісу бұрышы сұйықтың осы бетте жағылуына немесе шар тәрізді жиналуына әкелетінін анықтайды. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксан сұйық фазасы мен негіз бетінің арасындағы қолайлы әрекеттесулерді қолдай отырып, түйісу бұрыштарын азайтады. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксандағы полиэфир тізбегі негіз бетіндегі полярлы компоненттермен уақытша сутектік байланыстар орнатуы мүмкін, ал сол уақытта силоксан қаңқасы формуладағы бояу көліктерімен үйлесімділікті сақтайды. Бұл екіжақты механизм полиэфирмен модификацияланған полисилоксанға кремний органикалық эластомерлер, кейбір пластиктер және дәстүрлі поверхностік активті заттарға төзімді қатты майланған беттер сияқты қиын негіз беттерінде жағылу қабілетін береді.
Өнеркәсіптік қолданыс пен өнімділік әсерлері
Бояулар мен бояу формулалары
Эмальдар өнеркәсібінде полиэфирмен модификацияланған полисилоксан біркелкі жабылу мен беттегі ақауларды жою үшін маңызды болып табылады. Бояу мен эмаль өндірушілер полиэфирмен модификацияланған полисилоксанды әдетте салмағы бойынша 0,1–0,5 пайыз дозасында қосады. Осы төмен концентрацияларда полиэфирмен модификацияланған полисилоксан ағымдылықты, грунттардың ылғалдануын және кратерлердің пайда болуына төзімділікті тиісті деңгейде жақсартады. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксан әдеттегі бояу жүйелерін қабылдамайтын ластанған немесе тот басқан беттері бар негізгі материалдар үшін өндірістік эмальдарда ерекше маңызды. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксаның супер-ылғалдандырғыш қасиеті қиын негізгі материалдарға да толық жабылу мен берік адгезия қамтамасыз етеді.
Мата және талшық өңдеу
Mata kumaq oıynalatınshylyqta polieter menen oıynalatılǵan polisiloksanlardı qoldanadı, sııqyq boıynsha boıyaǵyshlar, aqırǵy isleu jerleri menen kimyalyq islewlerdı talaqqa tez penetratsiya etiw ushin. Polieter menen oıynalatılǵan polisiloksanlardıń super-sııqyq islew ximiyasy tıqıq qurılmalaryny tolıq sııqyqqa tınıs etiwge mümkindık beredi, ol ushin artıq mexanikalyq aralastırıw ya da uzak proses waqyty qajet emes. Polieter menen oıynalatılǵan polisiloksanlardıń gidrofobtılıq xususiyeti belgilı sintetik talaqlardıń sııqyq boıynsha boıyaǵysh erıtındılarına qarsy turıwını toqtatadı. Boıyaǵysh formulalarına polieter menen oıynalatılǵan polisiloksanlardı qosıw arqyly islewshiler birdey tüs tarqalısın, boıyaǵyshlardyń jaqsı islewini jene materialdyń azayıwın qamtanadı.
Bastırıw inktarı menen basıp shıǵarılǵan ónımderdıń sapaty
Инк формулалаушылар флексографиялық және цифрлық баспа қолданыстары үшін субстраттың ылғалдануын жақсарту үшін полиэфирмен модификацияланған полисилоксан қолданады. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксан инктің пленкаға, фольгаға және сорбцияланбайтын беттерге берілуін жақсартады, мұнда дәстүрлі инктер нашар адгезия мен тұрақсыз түс көрсетеді. Полиэфирмен модификацияланған полисилоксаның супер-ылғалдандырғыш қасиеттері инк тамшыларының баспа субстраттары бойынша біркелкі таралуын қамтамасыз етеді, ол анық баспа сапасы мен тұрақты түс дамуын қамтамасыз етеді.
Жиі қойылатын сұрақтар
Неге полиэфирмен модификацияланған полисилоксан басқа поверхностік активті заттарға қарағанда супер-ылғалдандырғыш деп саналады?
Полиэфирмен өзгертілген полисилоксан супер-жылғыш күйге ие болады, себебі ол силоксан химиясының жоғары аралық белсенділігін полиэфир тізбегінің гидрофильді қабілетімен ұштастырады. Бұл ұштастыру полиэфирмен өзгертілген полисилоксанға беттік керілуін дәстүрлі поверхностік активті заттарға қарағанда төмен деңгейге дейін төмендетуге мүмкіндік береді, сонымен қатар жылулық және химиялық тұрақтылығын сақтайды. Сонымен қатар, полиэфирмен өзгертілген полисилоксан өте төмен концентрацияда — әдетте 0,1–0,5 пайызда — тиімді жұмыс істейді және формулаға күрделілік енгізбей-ақ өнімділік артықшылықтарын қамтамасыз етеді.
Полиэфирмен өзгертілген полисилоксан барлық сырға жүйелерінде қолданыла ма?
Полиэфирмен өзгертілген полисилоксан әмбебап болса да, үйлесімділік нақты полиэтер модифициранған полиsiloxane дәрежесі мен қаптау химиясы. Су негізіндегі жүйелер, еріткіш негізіндегі жүйелер және жоғары қаттылықты құрамдар барлығы да сәйкес полиэфирмен модификацияланған полисилоксан дәрежелерінен пайда көреді. Дегенмен, толық көлемде енгізу алдында қолданушылар оны басқа қоспалар мен шайырлармен үйлесімділігін тексеруі қажет. Нақты өңдеу жағдайларында сынақтан өту полиэфирмен модификацияланған полисилоксанның күтілетін ылғалдану қабілетін беруін, сонымен қатар көпіршіктер, кратерлер немесе басқа беттік ақауларды пайда етпеуін қамтамасыз етеді.
Қаптау қолданыстары үшін полиэфирмен модификацияланған полисилоксан қандай дозасы ұсынылады?
Типтік полиэфирмен модификацияланған полисилоксан дозалары әдетте бояу құрамдарында салмағы бойынша 0,1–0,5 пайыз аралығында болады, бірақ нақты талаптар субстрат түріне, бояудың тұтқырлығына және қажетті ылғалдану көрсеткіштеріне байланысты. Таза субстраттар үшін, олардың ылғалдану қабілеті бұрыннан бар болса, төмен концентрациялар жеткілікті болады, ал қиын беттер үшін полиэфирмен модификацияланған полисилоксан ұсынылатын диапазонның жоғарғы шегінде қолданылуы мүмкін. Көп мөлшерде полиэфирмен модификацияланған полисилоксан қолдану көптеген көпіршіктер мен беттік ақауларға әкелуі мүмкін, сондықтан нәтижелердің оптималды болуы үшін мұқият бағалау қажет.