第一节 增稠机理
增稠剂的品种很多,其增稠的机理各不相同,主要分为以下几类:链缠绕增稠机理、氢键结合增稠机理、双重中和增稠机理、无机盐水合增稠机理、油相熔点增稠机理。
链缠绕增稠机理是指高分子聚合物链拓扑化的相互作用形成缠结网格而达到的增稠作用。一般的高分子聚合物都由此增稠机理进行增稠。分子量越大,增稠效果越明显。
氢键结合增稠机理是指高分子聚合物上的官能团具有相互之间形成氢键的能力,当在溶液中,官能团之间形成氢键,增加了分子间的作用力,以达到增稠的效果。增稠效果的强弱,与官能团形成氢键强弱有关。
中和增稠机理是指将Carbopol等酸性树脂转变成适当的盐使溶液增稠。酸性树脂粉末状态下,分子卷曲得很紧,其增稠能力受到限制。分散在水中时,其分子进行水合作用产生一定的伸展,产生一定增稠力。若用各种碱类,使其分子离子化并沿聚合物的主链产生负电荷,同性的负电荷之间的斥力促使分子进一步伸直展开,以达到进一步增稠的作用。
双重中和增稠机理是指用无机碱和有机碱对Carbopol等酸性树脂进行中和增稠。双重中和生成在水中和油中都可溶性的盐,被无机碱中和的那部分分子可溶于水相,与有机碱中和的那部分分子则可溶于油相。高分子聚合物能在水相和油相之间起到桥梁作用,对稳定乳化体有极佳的帮助。NaOH与PEG15-椰子基胺为最为普遍使用的双重中和剂。
无机盐水合增稠机理是指具有片状结构的无机盐通过水合作用,形成“纸盒式间格”,以达到增稠的作用。其形成作用,主要经过以下几个阶段:
(1)水合作用 水分子被片晶表面存在的阳离子吸引,表面上的负电荷变得更为突出;
(2)溶胀 水合阳离子一般聚集在一起,迫使带负电荷的片晶分开;
(3)双电层的形成 当水合时,阳离子由片晶表面扩散,形成双电层;
(4)片晶的分离 水合片晶带负电荷的面相互排斥;
(5)结构的形成 当体系达到平衡时,片晶形成“纸盒式间格”,达到增稠的目的。
油相熔点增稠机理是指在油相中通过溶胀作用,以达到增稠的目的。