Сгъстител FLOGEL 700 Реологичен модификатор (Carbomer, Carbopol)
Сгъстителят FLOGEL 700 е омрежена полиакрилова киселина.
Сгъстителят FLOGEL 700 се използва в производството на продукти за домашна грижа, почистване на промишлени помещения и офиси, като например течни гелове за твърди повърхности, продукти за грижа за тъкани, автомобили и др. FLOGEL 700 се използва и в производството на продукти за лична хигиена: течности за измиване на ръце и тяло, шампоани, кремове за различни приложения, стилистични продукти. Освен това FLOGEL 700 се използва като стабилизатор на емулсии, емулгатор за козметика, както и като един от компонентите в производството на гелообразни твърди горива и алкални батерии.
Свойства FLOGEL 700
| Външен вид | фин бял прах |
| Миризма | слаба оцетна киселина |
| Размер на частиците | 5 µm |
| Обемна плътност | 0,25 g/cu. см |
| Съдържание на активно вещество | > 97% |
| Вискозитет: | |
| 0,2% водна дисперсия 0,5% водна дисперсия 20 000 – 30 000 cP | 40 000 – 65 000 cP (RV, #6, 20 rpm, 25 °C) |
| pH 0,5% водна дисперсия | 3.0 |
| Стабилност при съхранение | 24 месеца |
| Йонийски характер | анионен |
| плътност на заряда | Високо |
FLOGEL 700 се произвежда чрез суспензионна полимеризация. Полимерният прах се отделя от полимеризационната среда, почиства се и се изсушава, за да се постигнат необходимите характеристики.
Всяка частица (около 0,2 µm в диаметър със среден размер на агломерата 27 µm) емрежова структура от полимерни вериги, които са свързани чрез напречни връзки.
Усукан FLOGEL 700
При контакт с вода започва хидратация, което води до разплитане на полимерната мрежа на FLOGEL 700. Това води до повишаване на вискозитета на водната дисперсия (полимерът FLOGEL 700 не се разтваря във вода, а набъбва). За да се постигне пълен вискозитет, е необходимо да се развие мрежата от полимерни вериги.
Популяризиран FLOGEL 700
ИЗБОР НА НЕУТРАЛИЗИРАЩ СРЕДСТВ
На пазара има няколко вида основи (т.е. неутрализатори). Най-често натриевият, калиевият и амониевият хидроксид се използват като органични основи във водна система. В случай на водно-алкохолни системи, изборът на неутрализатор зависи от хидрофилността на средата, която трябва да бъде запечатана (т.е. хидрофилността намалява с увеличаване на количеството алкохол в средата). Хидрофилността на избрания неутрализатор ще намалее с увеличаване на количеството алкохол в средата (примерите са дадени в таблицата по-долу).
Примери за зависимостта на неутрализиращ агент от количеството алкохол в средата Процент на алкохол Неутрализатор.
| 0-10% | Хидроксиди на натрия, калия и амония |
| трийсет% | Моноетаноламин Триетаноламин |
| 60-80% | Аминометилпропанол (AMP) Триизопропаноламин Диизопропаноламин Триетиламин Триамиламин |
| 90-100% | Мастен амин (напр. Etomin C-25) |
Същият принцип е валиден за запечатване на органични разтворители - препоръчва се органичен амин. FLOGEL 700 може да се използва за сгъстяване на различни полихидрокси разтворители (като диоли, тиоли и полиоли) без неутрализиращ агент, тъй като механизмът на сгъстяване трябва да образуваводородни връзки. В много случаи е препоръчително да се използват двойни неутрализатори (неорганични и органични) за емулсионната система.
ОСНОВНИ СВОЙСТВА НА FLOGEL 700 ВОДНА ДИСПЕРСИЯ
Както бе споменато по-горе, вискозитетът на FLOGEL 700, например, във вода ще се увеличи, когато се неутрализира с основа (като натриев хидроксид). Фигурата показва връзката между вискозитета и pH за 0,5% водна дисперсия. Вискозитетът на водната дисперсия се увеличава при неутрализиране на FLOGEL 700, тогава вискозитетът на дисперсията е постоянен в целия диапазон на рН, обикновено 5 - 10 (т.е. има вид на плоско плато, както е на фигурата по-долу). С по-нататъшно добавяне на основа (т.е. рН> 12), вискозитетът на водната дисперсия пада рязко. Този ефект се дължи на наличието на излишно количество йони. Следователно, за да се поддържа максимална ефективност на сгъстяване, трябва да се избягва прекомерно повишаване на pH.
Ефектът на pH върху вискозитета на 0,5% водна дисперсия
Всъщност неутрализираната версия на FLOGEL 700 (форма на сол) е полиелектролит. Следователно вискозитетът на водната дисперсия е чувствителен към наличието на електролити (напр. неорганични соли). Влиянието на едно- и двувалентните соли е показано на фигурата. При двувалентните йони (например калциев хлорид) вискозитетът намалява по-рязко, отколкото при едновалентните йони (например натриев хлорид). В случай на двувалентни йони може да възникне и твърда утайка. В индустриалната практика използването на известен излишък от FLOGEL 700 или хелатиращ агент (напр. EDTA), или и двете, може да бъде по-добро от присъствието на неорганични соли по отношение на поддържане на ефективността на уплътняване.
Ефект на солта върху вискозитета на 0,5% водна дисперсия на FLOGEL 700 при pH 7
Ефективността на сгъстяване се увеличава с увеличаване на концентрацията на FLOGEL 700 при определена стойност на pH (напр. 7), както е показано на фигурата. Като цяло, вискозитетът на водна дисперсия намалява донякъде при високи температури (напр. 60 - 70 °C), както е показано на фигурата.
Ефект на концентрацията на FLOGEL 700 върху вискозитета при pH 7
Влияние на температурата върху вискозитета на 0,5% водна дисперсия на FLOGEL 700 при pH 7
Водните дисперсии на FLOGEL 700 показват псевдопластични свойства (т.е. дисперсията има висок структурен вискозитет в покой, но нисък вискозитет на срязване). При нормални условия, след премахване на напрежението на срязване, дисперсията се връща към висок структурен вискозитет. Това уникално реологично свойство на FLOGEL 700 осигурява широк спектър от предимства, като залепване, когато се нанася върху вертикална повърхност и без пръски, когато се излива от контейнер.
Граница на провлачване е минималната сила на срязване, необходима за течливост на материала. Неутрализираните водни дисперсии на FLOGEL 700 имат висока граница на провлачване, което е важно в много приложения, като стабилност към суспензии и емулсии и адхезия към вертикални повърхности (както е споменато по-горе). Границите на провлачване могат да бъдат приблизително определени с помощта на вискозиметър Brookfield RVT и следното уравнение:
Граница на провлачване по Брукфийлд = (привиден вискозитет при 0,5 rpm 6 привиден вискозитет при 1 rpm)/100.
Границата на провлачване и вискозитетът на водните дисперсии са два важни фактора, които влияят върху стабилността на емулсията и стабилността на неразтворимите суспендирани твърди вещества в дадена среда.
КАК ДА ПРИГОТВИТЕ ВОДНА ДИСПЕРСИЯ
FLOGEL 700 има висок афинитет къмвода и прахови частици много бързо добавят вода. За постигане на равномерно разпръскване е необходимо наличието на устройство за бавно и равномерно разпръскване на праха FLOGEL 700 във вода. Трябва да се внимава да се избегне образуването на бучки от частично хидратирани частици и големи агломерати от частици с намокрени повърхности, които отнемат много време, за да се диспергират (в случай на недостатъчно смесване, набъбналите частици ще изглеждат като рибешко око). При разпръскване на полимерния прах е необходимо непрекъснато разбъркване (препоръчителни обороти: 800-1200 об/мин). При подходящи условия на добавяне, в рамките на 30 минути може да се получи хомогенна (без бучки) дисперсия на FLOGEL 700. След това водната дисперсия е готова за последваща неутрализация с основа съгласно стандартната процедура.
При приготвяне на водна дисперсия на FLOGEL 700 може да се образува пяна. В повечето случаи пяната може да се отстрани чрез добавяне на малко количество силна минерална киселина (напр. солна или фосфорна).
Горната процедура може да се използва и за приготвяне на дисперсии на FLOGEL 700 в разтвори. FLOGEL 700 обикновено се диспергира много добре в разтвори.
В системи, съдържащи вода и разтворител, се препоръчва първо да се диспергира FLOGEL 700 във фазата на разтворителя и след това да се добави вода (и основа за неутрализиране) в материала.
РАБОТА С FLOGEL 700, РЕГУЛАЦИИ И ИНСТРУКЦИИ ЗА БЕЗОПАСНОСТ
FLOGEL 700 се доставя в кашони от 20 кг. Полимерът е хигроскопичен фин прах. По време на съхранение контейнерите трябва да бъдат плътно затворени, за да се предотврати абсорбирането на влага от материала. При работа с химикали,вземете мерки за контрол на праха. За повече информация, моля, вижте информационния лист за безопасност на материала.
FLOGEL 700 е омрежена полиакрилова киселина с високо молекулно тегло. Както в случая с други омрежени полимери с високо молекулно тегло, FLOGEL 700, поради своите химични и физични характеристики, се характеризира с ниска токсичност и леко дразнене на кожата и очите. Той също така показва лека водна токсичност.
Полимерът FLOGEL 700 не е биоразградим и не поддържа развитието на мухъл. Полимерът FLOGEL 700 (основно под формата на неутрализирана сол) се отстранява заедно с биомасата по време на нормалното пречистване на отпадъчни води. Поради това се счита, че FLOGEL 700 не може да навлезе в околната среда по време на нормално третиране на отпадъчни води.
Полимерът FLOGEL 700 е включен в химичните списъци на следните страни:
Наименование на полимера FLOGEL 700 съгласно CTFA/INCI в приложения като лична хигиена и козметика - Carbomer, Carbopol.
ПРИЛОЖЕНИЯ НА FLOGEL 700
FLOGEL 700 може да се използва като ефективен модификатор на реологията в много приложения: грижа за дома, индустриално и офис почистване, лична хигиена/козметика и други (напр. гелове за твърдо гориво и алкални батерии). Той изпълнява три основни функции:
- Сгъстяване в широк диапазон от вискозитети и придаване на желаните свойства на течния материал,
- Стабилизиране на твърди частици в суспензия,