A sűrítőt, más néven zselésítőszert, élelmiszerekben való felhasználáskor pasztának vagy élelmiszer-ragasztónak is nevezik. Fő feladata az anyagrendszer viszkozitásának növelése, az anyagrendszer egyenletes és stabil szuszpenziós vagy emulgeált állapotban tartása, illetve gél kialakítása. A sűrítők gyorsan növelhetik a termék viszkozitását használat közben. A sűrítőszerek hatásmechanizmusának nagy része a makromolekuláris láncszerkezet kiterjesztése a sűrítési célok elérése érdekében, vagy micellák és víz kialakítása háromdimenziós hálózati struktúra kialakítására a sűrítés érdekében. Kisebb adagolás, gyors öregedés és jó stabilitás jellemzi, és széles körben használják élelmiszerekben, bevonatokban, ragasztókban, kozmetikumokban, mosószerekben, nyomtatásban és festésben, olajkutatásban, gumiban, gyógyászatban és más területeken. A legkorábbi sűrítőanyag a vízben oldódó természetes gumi volt, de alkalmazása korlátozott volt a nagy adagolás és az alacsony teljesítmény miatt magas ára miatt. A második generációs sűrítőt emulgeáló sűrítőnek is nevezik, különösen az olaj-víz emulgeáló sűrítő megjelenése után, egyes ipari területeken széles körben alkalmazták. Az emulgeáló sűrítőkhöz azonban nagy mennyiségű kerozint kell használni, ami nemcsak a környezetet szennyezi, hanem a gyártás és az alkalmazás során biztonsági kockázatokat is jelent. Ezen problémák alapján szintetikus sűrítők kerültek elő, különösen a vízoldható monomerek, például akrilsav és megfelelő mennyiségű térhálósító monomerek kopolimerizálásával képzett szintetikus sűrítőszerek előállítása és alkalmazása gyorsan fejlődött ki.
Sűrítőszerek típusai és sűrítő mechanizmus
Sokféle sűrítőanyag létezik, amelyek szervetlen és szerves polimerekre oszthatók, a szerves polimereket pedig természetes polimerekre és szintetikus polimerekre.
A legtöbb természetes polimer sűrítőanyag poliszacharid, amelyek használatának nagy múltja és sok fajtája van, főleg cellulóz-éter, gumiarábikum, szentjánoskenyér gumi, guargumi, xantángumi, kitozán, alginsav Nátrium és keményítő és denaturált termékei stb. A nátrium-karboxi-metil-cellulóz (CMC), az etil-cellulóz (EC), a hidroxi-etil-cellulóz (HEC), a hidroxi-propil-cellulóz (HPC), a metil-hidroxi-etil-cellulóz (MHEC) a cellulóz-éter-termékekben) és a metil-hidroxi-propil-cellulóz (MHPC) ipari glutama-nátriumként ismert. , és széles körben használták olajfúrásban, építőiparban, bevonatok, élelmiszerek, gyógyszerek és napi vegyszerek területén. Ez a fajta sűrítőanyag főleg természetes polimer cellulózból készül kémiai úton. Zhu Ganghui úgy véli, hogy a nátrium-karboximetil-cellulóz (CMC) és a hidroxi-etil-cellulóz (HEC) a legszélesebb körben használt termék a cellulóz-éter termékekben. Ezek a cellulózlánc anhidroglükóz-egységének hidroxil- és éterezőcsoportjai. (Klór-ecetsav vagy etilén-oxid) reakció. A cellulóz sűrítőket a hidratálás és a hosszú láncok tágulása sűríti. A sűrítési mechanizmus a következő: a cellulózmolekulák főlánca hidrogénkötéseken keresztül kapcsolódik a környező vízmolekulákhoz, ami növeli magának a polimernek a folyadéktérfogatát, ezáltal magának a polimernek a térfogatát. rendszer viszkozitása. Vizes oldata nem newtoni folyadék, viszkozitása a nyírási sebességgel változik, és semmi köze az időhöz. Az oldat viszkozitása a koncentráció növekedésével gyorsan növekszik, és az egyik legelterjedtebb sűrítő- és reológiai adalékanyag.
A kationos guargumi egy hüvelyes növényekből kivont természetes kopolimer, amely kationos felületaktív anyag és polimer gyanta tulajdonságokkal rendelkezik. Megjelenése világossárga por, szagtalan vagy enyhén illatos. 80%-ban poliszacharid D2 mannózból és D2 galaktózból áll, 2∀1 nagy molekulatömegű polimer összetétellel. 1%-os vizes oldatának viszkozitása 4000-5000 mPas. A xantángumi, más néven xantángumi, egy anionos polimer poliszacharid polimer, amelyet keményítő fermentációjával állítanak elő. Hideg vízben vagy forró vízben oldódik, de általában szerves oldószerekben nem oldódik. A xantángumi jellemzője, hogy egyenletes viszkozitást tud fenntartani 0-100 °C hőmérsékleten, és alacsony koncentrációban is magas viszkozitású, és jó termikus stabilitással rendelkezik. ), még mindig kiváló az oldhatósága és stabilitása, és kompatibilis lehet az oldatban lévő nagy koncentrációjú sókkal, és jelentős szinergikus hatást válthat ki, ha poliakrilsav sűrítőszerekkel együtt alkalmazzák. A kitin természetes termék, glükózamin polimer és kationos sűrítő.
A nátrium-alginát (C6H7O8Na)n főként az alginsav nátriumsójából áll, amely aL mannuronsavból (M egység) és bD guluronsavból (G egység) áll, amelyeket 1,4 glikozidos kötés köt össze, és különböző GGGMMM fragmentumokból áll. kopolimerek. A nátrium-alginát a leggyakrabban használt sűrítőanyag a textilreaktív festéknyomtatáshoz. A nyomtatott textíliák élénk mintázatúak, tiszta vonalakkal, magas színhozammal, egyenletes színhozammal, jó áteresztőképességgel és plaszticitással rendelkeznek. Széles körben használták pamut, gyapjú, selyem, nylon és más szövetek nyomtatására.
szintetikus polimer sűrítő
1. Kémiai térhálósító szintetikus polimer sűrítő
A szintetikus sűrítők jelenleg a legtöbbet eladott és a legszélesebb termékválaszték a piacon. Ezeknek a sűrítőknek a többsége mikrokémiai térhálósított polimer, vízben nem oldódik, és csak a vizet képes felszívni, hogy megduzzadjon és sűrűsödjön. A poliakrilsavas sűrítő egy széles körben használt szintetikus sűrítő, szintézismódszerei közé tartozik az emulziós polimerizáció, az inverz emulziós polimerizáció és a kicsapásos polimerizáció. Ezt a típusú sűrítőt gyorsan fejlesztették gyors sűrítő hatása, alacsony költsége és kisebb adagolása miatt. Jelenleg az ilyen típusú sűrítőanyagokat három vagy több monomer polimerizálja, és a fő monomer általában egy vízoldható monomer, például akrilsav, maleinsav vagy maleinsavanhidrid, metakrilsav, akrilamid és 2-akrilamid. 2-metil-propánszulfonát stb.; a második monomer általában akrilát vagy sztirol; a harmadik monomer egy térhálósító hatású monomer, például N,N-metilén-bizakrilamid, butilén-diakrilát-észter vagy dipropilén-ftalát stb.
A poliakrilsav sűrítő sűrítő mechanizmusának két fajtája van: semlegesítő sűrítés és hidrogénkötéses sűrítés. A semlegesítés és a sűrítés célja a savas poliakrilsav sűrítő lúggal történő semlegesítése, hogy ionizálja molekuláit és negatív töltéseket generáljon a polimer fő lánca mentén, az azonos neműek közötti töltések taszítására támaszkodva a molekulalánc megnyúlásának elősegítése érdekében Nyitva hálózatot képezve szerkezet a sűrítő hatás eléréséhez. A hidrogénkötés sűrítése azt jelenti, hogy a poliakrilsavmolekulák vízzel egyesülve hidratációs molekulákat képeznek, majd hidroxil-donorokkal, például 5 vagy több etoxicsoportot tartalmazó nemionos felületaktív anyagokkal egyesülnek. Az azonos neműek karboxilát-ionjainak elektrosztatikus taszítása révén létrejön a molekulalánc. A spirális meghosszabbítás rúdszerűvé válik, így a felgöndörödött molekulaláncok a vizes rendszerben kioldódnak, és hálózati struktúrát alakítanak ki a sűrítő hatás elérése érdekében. Az eltérő polimerizációs pH-érték, semlegesítőszer és molekulatömeg nagyban befolyásolja a sűrítőrendszer sűrítő hatását. Ezen túlmenően a szervetlen elektrolitok jelentősen befolyásolhatják az ilyen típusú sűrítők sűrítési hatékonyságát, az egyértékű ionok csak csökkenthetik a rendszer sűrítési hatékonyságát, a két- vagy háromértékű ionok nem csak a rendszert vékonyíthatják, hanem oldhatatlan csapadékot is termelhetnek. Ezért a polikarboxilát sűrítők elektrolit-ellenállása nagyon gyenge, ami lehetetlenné teszi az olyan területeken történő alkalmazásukat, mint az olajkitermelés.
Azokban az iparágakban, ahol a sűrítőszereket a legszélesebb körben használják, mint például a textilgyártás, a kőolajkutatás és a kozmetika, a sűrítőszerek teljesítménykövetelményei, például az elektrolitállóság és a sűrítési hatékonyság nagyon magasak. Az oldatos polimerizációval előállított sűrítő általában viszonylag kis molekulatömegű, ami miatt a sűrítés hatékonysága alacsony, és nem képes megfelelni egyes ipari eljárások követelményeinek. A nagy molekulatömegű sűrítőanyagok emulziós polimerizációval, inverz emulziós polimerizációval és más polimerizációs módszerekkel állíthatók elő. A karboxilcsoport nátriumsójának gyenge elektrolit-ellenállása miatt nemionos vagy kationos monomerek és erős elektrolitállóságú monomerek (például szulfonsavcsoportokat tartalmazó monomerek) hozzáadása a polimer komponenshez nagymértékben javíthatja a sűrítőanyag viszkozitását. Az elektrolit-ellenállásnak köszönhetően megfelel az ipari területek követelményeinek, például a tercier olajkinyerésnek. Az inverz emulziós polimerizáció 1962-ben történő megkezdése óta a nagy molekulatömegű poliakrilsav és poliakrilamid polimerizációját az inverz emulziós polimerizáció uralja. Feltalálta a módszert nitrogéntartalmú és polioxietilén emulziós kopolimerizálására vagy ennek váltakozó kopolimerizálására polioxipropilén polimerizált felületaktív anyaggal, térhálósító szerrel és akrilsav monomerrel poliakrilsav emulzió sűrítőanyag előállítására, és jó sűrítő hatást ért el, és jó anti-elektrolit tulajdonságokkal rendelkezik. teljesítmény. Arianna Benetti et al. az inverz emulziós polimerizáció módszerét alkalmazta az akrilsav, a szulfonsavcsoportokat tartalmazó monomerek és a kationos monomerek kopolimerizálására, hogy feltaláljon egy sűrítőszert kozmetikumokhoz. A sűrítő szerkezetbe szulfonsavcsoportok és erős antielektrolit képességű kvaterner ammóniumsók bevitele miatt az előállított polimer kiváló sűrítő és antielektrolit tulajdonságokkal rendelkezik. Martial Pabon et al. inverz emulziós polimerizációt használtak nátrium-akrilát, akrilamid és izooktil-fenol-polioxietilén-metakrilát makromonomerek kopolimerizálására hidrofób asszociációs vízoldható sűrítőanyag előállítására. Charles A. stb. akrilsavat és akrilamidot használt komonomerként, hogy inverz emulziós polimerizációval nagy molekulatömegű sűrítőanyagot kapjanak. Zhao Junzi és mások oldatos polimerizációt és inverz emulziós polimerizációt használtak hidrofób asszociációs poliakrilát sűrítőanyagok szintetizálására, és összehasonlították a polimerizációs folyamatot és a termék teljesítményét. Az eredmények azt mutatják, hogy az akrilsav és sztearil-akrilát oldatos polimerizációjával és inverz emulziós polimerizációjával összehasonlítva az akrilsavból és zsíralkohol-polioxietilén-éterből szintetizált hidrofób asszociációs monomer hatékonyan javítható inverz emulziós polimerizációval és akrilsav kopolimerizációval. Sűrítők elektrolit ellenállása. He Ping számos kérdést tárgyalt a poliakrilsav sűrítő inverz emulziós polimerizációval történő előállításával kapcsolatban. Ebben a cikkben az amfoter kopolimert stabilizátorként, a metilén-bizakrilamidot pedig térhálósító szerként használták az ammónium-akrilát inverz emulziós polimerizációhoz való iniciálására, hogy nagy teljesítményű sűrítőanyagot állítsanak elő pigmentnyomtatáshoz. Különböző stabilizátorok, iniciátorok, komonomerek és lánctranszfer szerek polimerizációra gyakorolt hatását vizsgáltuk. Hangsúlyozzuk, hogy a lauril-metakrilát és az akrilsav kopolimerje stabilizátorként használható, és a két redox-iniciátor, a benzoil-dimetil-anilin-peroxid és a nátrium-terc-butil-hidroperoxid-metabiszulfit egyaránt beindítja a polimerizációt és bizonyos viszkozitást ér el. fehér pép. És úgy gondolják, hogy a 15%-nál kevesebb akrilamiddal kopolimerizált ammónium-akrilát sóállósága megnő.
2. Hidrofób asszociációs szintetikus polimer sűrítő
Bár a kémiailag térhálósított poliakrilsav sűrítőket széles körben alkalmazzák, bár szulfonsavcsoportokat tartalmazó monomerek hozzáadása a sűrítő készítményhez javíthatja annak elektrolit elleni teljesítményét, még mindig sok ilyen típusú sűrítő létezik. Hibák, mint például a sűrítőrendszer rossz tixotrópiája stb. A továbbfejlesztett módszer az, hogy kis mennyiségű hidrofób csoportot viszünk be a hidrofil főláncba, hogy hidrofób asszociatív sűrítőket állítsunk elő. A hidrofób asszociatív sűrítők az elmúlt években újonnan kifejlesztett sűrítőszerek. A molekulaszerkezetben hidrofil részek és lipofil csoportok találhatók, amelyek bizonyos felületi aktivitást mutatnak. Az asszociatív sűrítők jobb sóállósággal rendelkeznek, mint a nem asszociatív sűrítők. A hidrofób csoportok asszociációja ugyanis részben ellensúlyozza az ionárnyékoló hatás okozta hullámosodási hajlamot, vagy a hosszabb oldallánc okozta sztérikus gát részben gyengíti az ionvédő hatást. Az asszociációs hatás segít javítani a sűrítő reológiáját, ami óriási szerepet játszik a tényleges alkalmazási folyamatban. Az irodalomban közölt néhány szerkezetű hidrofób asszociatív sűrítőn kívül Tian Dating et al. beszámoltak arról is, hogy a hexadecil-metakrilátot, egy hosszú láncokat tartalmazó hidrofób monomert akrilsavval kopolimerizálták, hogy bináris kopolimerekből álló asszociatív sűrítőanyagokat állítsanak elő. Szintetikus sűrítő. Tanulmányok kimutatták, hogy bizonyos mennyiségű térhálósító monomer és hidrofób hosszú láncú monomer jelentősen növelheti a viszkozitást. A hexadecil-metakrilát (HM) hatása a hidrofób monomerben nagyobb, mint a lauril-metakriláté (LM). A hidrofób hosszú láncú monomereket tartalmazó asszociatív térhálós sűrítők teljesítménye jobb, mint a nem asszociatív térhálós sűrítőké. Ennek alapján a kutatócsoport inverz emulziós polimerizációval egy akrilsav/akrilamid/hexadecil-metakrilát terpolimert tartalmazó asszociatív sűrítőt is szintetizált. Az eredmények bebizonyították, hogy mind a cetil-metakrilát hidrofób asszociációja, mind a propionamid nemionos hatása javíthatja a sűrítőanyag sűrítő teljesítményét.
A hidrofób asszociációs poliuretán sűrítő (HEUR) szintén nagymértékben fejlődött az elmúlt években. Előnyei: nem könnyen hidrolizálható, stabil viszkozitása és kiváló konstrukciós teljesítménye a legkülönfélébb alkalmazásokban, mint például a pH-érték és a hőmérséklet. A poliuretán sűrítők sűrítő mechanizmusa elsősorban a speciális háromblokkos polimer szerkezetének köszönhető lipofil-hidrofil-lipofil formában, így a láncvégek lipofil csoportok (általában alifás szénhidrogéncsoportok), a közepe pedig vízoldható hidrofil. szegmens (általában nagyobb molekulatömegű polietilénglikol). Vizsgálták a hidrofób végcsoport méretének hatását a HEUR sűrítő hatására. Különböző vizsgálati módszereket alkalmazva 4000 molekulatömegű polietilénglikolt oktanollal, dodecil-alkohollal és oktadecil-alkohollal zártak le, és összehasonlították az egyes hidrofób csoportokkal. A HEUR által képzett micellaméret vizes oldatban. Az eredmények azt mutatták, hogy a rövid hidrofób láncok nem voltak elegendőek ahhoz, hogy a HEUR hidrofób micellákat képezzen, és a sűrítő hatás nem volt jó. Ugyanakkor a sztearil-alkoholt és a lauril-alkohol-végződésű polietilénglikolt összehasonlítva az előbbi micellái lényegesen nagyobbak, mint az utóbbiaké, és arra a következtetésre jutottak, hogy a hosszú hidrofób láncszakasz jobb sűrítő hatással bír.
Fő alkalmazási területek
Textil nyomtatás és festés
A textil- és pigmentnyomtatás jó nyomóhatása és minősége nagymértékben függ a nyomópaszta teljesítményétől, és a sűrítő hozzáadása létfontosságú szerepet játszik a teljesítményében. Sűrítőanyag hozzáadásával a nyomtatott termék magas színkibocsátással, tiszta nyomtatási körvonalakkal, világos és teljes színekkel érhető el, és javítja a termék áteresztőképességét és tixotrópiáját. Régebben a természetes keményítőt vagy nátrium-alginátot leginkább nyomdapaszták sűrítőanyagaként használták. A természetes keményítőből készült paszta készítés nehézségei és a nátrium-alginát magas ára miatt ezt fokozatosan felváltják az akrilnyomó- és festősűrítők. Az anionos poliakrilsav rendelkezik a legjobb sűrítő hatással, és jelenleg a legszélesebb körben használt sűrítő, de ennek a sűrítőfajtának még mindig vannak hibái, mint például az elektrolit ellenállás, a színes paszta tixotrópia és a színkibocsátás a nyomtatás során. Az átlag nem ideális. A továbbfejlesztett módszer az, hogy kis mennyiségű hidrofób csoportot viszünk be a hidrofil főláncba, hogy asszociatív sűrítőanyagokat állítsunk elő. Jelenleg a hazai piacon a nyomdai sűrítők természetes sűrítőkre, emulgeáló sűrítőkre és szintetikus sűrítőkre oszthatók különböző alapanyagok és előállítási módok szerint. Leginkább azért, mert szilárdanyagtartalma 50%-nál is magasabb lehet, a sűrítő hatás nagyon jó.
vízbázisú festék
A festékhez megfelelő sűrítőanyag hozzáadása hatékonyan megváltoztathatja a festékrendszer folyadékkarakterisztikáját és tixotróp hatásúvá teheti azt, így a festék jó tárolási stabilitással és bedolgozhatósággal ruházható fel. A kiváló teljesítményű sűrítő növelheti a bevonat viszkozitását a tárolás során, gátolhatja a bevonat szétválását, és csökkentheti a viszkozitást nagysebességű bevonatnál, növelheti a bevonófilm viszkozitását a bevonás után, és megakadályozhatja a megereszkedés előfordulását. A hagyományos festéksűrítők gyakran használnak vízben oldódó polimereket, például nagy molekulatömegű hidroxi-etil-cellulózt. Ezenkívül a polimer sűrítőanyagok a papírtermékek bevonási folyamata során a nedvességvisszatartás szabályozására is használhatók. A sűrítőanyagok jelenléte simábbá és egyenletesebbé teheti a bevont papír felületét. Különösen a duzzadó emulziós (HASE) sűrítőnek van fröccsenésgátló tulajdonsága, és más típusú sűrítőszerekkel kombinálva is használható a bevont papír felületi érdességének nagymértékű csökkentése érdekében. Például a latex festékek gyakran szembesülnek a vízleválasztás problémájával a gyártás, szállítás, tárolás és építés során. Bár a vízelválasztás késleltethető a latexfesték viszkozitásának és diszpergálhatóságának növelésével, az ilyen beállítások gyakran korlátozottak, és ami még fontosabb, Vagy a sűrítőanyag megválasztása és annak illesztése megoldja ezt a problémát.
olajkitermelés
Az olajkitermelésnél a nagy hozam elérése érdekében egy bizonyos folyadék vezetőképességét (pl. hidraulikus teljesítmény stb.) használják fel a folyadékréteg megtörésére. A folyadékot repesztőfolyadéknak vagy repesztőfolyadéknak nevezik. A repesztés célja, hogy a képződményben meghatározott méretű és vezetőképességű repedéseket alakítsunk ki, sikere szorosan összefügg a felhasznált repesztőfolyadék teljesítményével. A repesztőfolyadékok közé tartoznak a vízalapú repesztőfolyadékok, az olajalapú repesztőfolyadékok, az alkoholalapú repesztőfolyadékok, az emulgeált repesztőfolyadékok és a habos repesztőfolyadékok. Ezek közül a vízbázisú repesztőfolyadék előnye az alacsony költség és a nagy biztonság, és jelenleg a legszélesebb körben használják. A sűrítő a vízbázisú repesztőfolyadék fő adalékanyaga, fejlesztése közel fél évszázadon keresztül ment, de a hazai és külföldi tudósok kutatási iránya mindig is a jobb teljesítményű repesztőfolyadék sűrítő beszerzése volt. Jelenleg sokféle vízbázisú repesztő folyékony polimer sűrítőt használnak, amelyek két kategóriába sorolhatók: természetes poliszacharidok és származékaik, valamint szintetikus polimerek. Az olajkitermelési technológia folyamatos fejlődésével és a bányászati nehézségek növekedésével az emberek újabb és újabb követelményeket támasztanak a repesztőfolyadékkal szemben. Mivel a természetes poliszacharidoknál jobban alkalmazkodnak az összetett képződési környezethez, a szintetikus polimer sűrítők nagyobb szerepet fognak játszani a magas hőmérsékletű mélyfúrásban.
Napi vegyszerek és élelmiszerek
Jelenleg több mint 200 féle sűrítőanyagot használnak a napi vegyiparban, elsősorban szervetlen sókat, felületaktív anyagokat, vízben oldódó polimereket és zsíralkoholokat/zsírsavakat. Leginkább mosószerekben, kozmetikumokban, fogkrémekben és egyéb termékekben használják. Emellett a sűrítőanyagokat az élelmiszeriparban is széles körben használják. Elsősorban az élelmiszerek fizikai tulajdonságainak vagy formáinak javítására, stabilizálására, az élelmiszerek viszkozitásának növelésére, ragacsos és finom íz biztosítására, valamint sűrítésben, stabilizálásban és homogenizálásban játszanak szerepet. , emulgeáló gél, maszkolás, ízesítő és édesítő. Az élelmiszeriparban használt sűrítőanyagok közé tartoznak az állatokból és növényekből nyert természetes sűrítőszerek, valamint a szintetikus sűrítőszerek, például a CMCNa és a propilénglikol-alginát. Ezenkívül a sűrítőket széles körben alkalmazzák az orvostudományban, a papírgyártásban, a kerámiában, a bőrfeldolgozásban, a galvanizálásban stb.
2.Szervetlen sűrítő
A szervetlen sűrítők két osztályba sorolhatók: kis molekulatömegű és nagy molekulatömegű, a kis molekulatömegű sűrítők pedig főleg szervetlen sók és felületaktív anyagok vizes oldatai. A jelenleg használt szervetlen sók főként a nátrium-kloridot, kálium-kloridot, ammónium-kloridot, nátrium-szulfátot, nátrium-foszfátot és pentanátrium-trifoszfátot tartalmazzák, amelyek közül a nátrium-klorid és az ammónium-klorid jobb sűrítő hatású. Az alapelv az, hogy a felületaktív anyagok vizes oldatban micellákat képeznek, az elektrolitok jelenléte pedig növeli a micellák asszociációinak számát, aminek eredményeként a gömb alakú micellák pálcika alakú micellákká alakulnak, növelve a mozgási ellenállást, és ezáltal a rendszer viszkozitását. . Ha azonban túl sok az elektrolit, az befolyásolja a micelláris szerkezetet, csökkenti a mozgási ellenállást, és ezáltal csökkenti a rendszer viszkozitását, ami az úgynevezett sózási hatás.
A szervetlen, nagy molekulatömegű sűrítőanyagok közé tartozik a bentonit, attapulgit, alumínium-szilikát, szepiolit, hektorit stb. Ezek közül a bentonit rendelkezik a legnagyobb kereskedelmi értékkel. A fő sűrítő mechanizmus tixotróp gél ásványokból áll, amelyek a víz felszívásával megduzzadnak. Ezek az ásványok általában réteges vagy kiterjesztett rácsszerkezetűek. Vízben diszpergálva a benne lévő fémionok kidiffundálnak a lemezes kristályokból, a hidratáció előrehaladtával megduzzadnak, végül teljesen elválnak a lamellás kristályoktól, és kolloid szuszpenziót képeznek. folyékony. Ekkor a lamellás kristály felülete negatív töltésű, sarkaiban pedig kismértékű pozitív töltés a rácstörési felületek megjelenése miatt. Híg oldatban a felület negatív töltései nagyobbak, mint a sarkok pozitív töltései, és a részecskék megvastagodás nélkül taszítják egymást. Az elektrolitkoncentráció növekedésével azonban a lamellák felületén a töltés csökken, a részecskék közötti kölcsönhatás a lamellák közötti taszító erőről a lamellák felületén lévő negatív töltések és a pozitív töltések közötti vonzóerőre változik. a perem sarkain töltődik. Függőlegesen térhálósítva kártyavár szerkezetet alkotnak, aminek következtében duzzanat gélt képez a sűrítő hatás elérése érdekében. Ekkor a szervetlen gél vízben oldódik, és erősen tixotróp gélt képez. Ezenkívül a bentonit oldatban hidrogénkötéseket tud kialakítani, ami előnyös a háromdimenziós hálózati struktúra kialakításához. A szervetlen gélhidratálási sűrítés és a kártyaház kialakulásának folyamatát az 1. sematikus diagram mutatja. A polimerizált monomerek interkalációja montmorillonitba a rétegközi távolság növelése érdekében, majd a rétegek közötti in situ interkalációs polimerizáció polimer/montmorillonit szerves- Szervetlen hibrid képződhet. sűrítő. A polimerláncok áthaladhatnak a montmorillonit lemezeken, és polimer hálózatot alkothatnak. Először Kazutoshi et al. nátrium-alapú montmorillonitot használt térhálósító szerként polimerrendszer bevezetéséhez, és montmorillonittal térhálósított, hőmérséklet-érzékeny hidrogélt állított elő. Liu Hongyu et al. nátrium-alapú montmorillonitot használt térhálósító szerként egy új típusú, nagy anti-elektrolit hatású sűrítőanyag szintetizálására, és tesztelte a kompozit sűrítő sűrítő és NaCl elleni és egyéb elektrolit teljesítményét. Az eredmények azt mutatják, hogy a Na-montmorillonittal térhálósított sűrítő kiváló anti-elektrolit tulajdonságokkal rendelkezik. Ezen kívül vannak még szervetlen és egyéb szerves vegyület sűrítők is, mint például az M.Chtourou által készített szintetikus sűrítő és az ammóniumsók egyéb szerves származékai és a montmorillonithoz tartozó tunéziai agyag, amely jó sűrítő hatással bír.
Feladás időpontja: 2023. január 11