表面活性剂论文(绿色安全表面活性剂在nature上有发表吗)
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绿色安全表面活性剂在nature上有发表吗
有。论文报道了一种名为m的绿色安全表面活性剂,由天然脂肪酸和糖类化合物合成来。通过动物实验和细胞毒性试验等评估,证明表面活性剂具有可降解、对人体无害具有优异去污性能的特点。从环保角度出发,研究者还对表面活性剂在生产、使用和降解过程中的环境影响进行了全面评估,发现具有较低的环境影响。
物理化学论文
阳离子表面活性剂在电技术上的应用 —表面物理化学在微电子学上的应用 摘要: 阳离子表面活性剂的极性基带正电荷,因而更易在带负电的表面上吸附形成吸附膜并呈现出独特的性能:固体表面疏水化、杀菌、抗静电、柔软等。其在表面活性剂这一大类中也占着重要的位置,阳离子表面活性剂在电技术上也有一定应用,例如:制造硅片表面保护板的重要成分;作为洗涤剂用于清洗电子元件及设备。另外,全氟阳离子表面活性剂用作电子元件助焊剂; 季铵盐用于陶瓷成型及电工陶瓷的制造;在一种具有很好的电流变性效果和稳定性的电黏流体中含有0.01%~10%(w%)的阳离子表面活性剂。 关键词: 阳离子表面活性剂 作用 电技术 前言: 近年来,阳离子表面活性剂(阳离子表面活性剂)的增长速度要比阴离子和非离子快得多。阳离子表面活性剂的极性基带正电荷,因而更易在带负电的表面上吸附形成吸附膜并呈现出独特的性能:固体表面疏水化、杀菌、抗静电、柔软等。这些性能不仅构成了阳离子表面活性剂在传统应用领域中的应用基础,而且使其应用领域不断拓宽,在近年来发展起来的高新技术中获得了广泛的应用。素有“工业味精”之称的表面活性剂(表面活性剂)与高新技术的结合将是一种必然趋势,也是表面活性剂领域本身发展的一种需要。 正文 表面活性剂 1.概念: 表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。 2.组成:分子结构具有两亲性 非极性烃链: 8个碳原子以上烃链 极性基团:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等。 3.吸附性: 溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性, 固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附, 极性固体表面可发生多层吸附。 表面活性剂按照其极性基团的结构可分为以下几类。 1、阳离子型表面活性剂 2、阴离子型表面活性剂 3、两性表面活性剂 4、非离子型表面活性剂 5、特殊类表面活性剂。 阳离子型表面活性剂 生产阳离子表面活性剂所用的原料: 硫酸二甲酯 。 阳离子表面活性剂其分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的。亲油基一般是长碳链烃基。亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子,少数为含硫或磷原子的阳离子。分子中的阴离子不具有表面活性,通常是单个原子或基团,如氯、溴、醋酸根离子等。阳离子表面活性剂带有正电荷,与阴离子表面活性剂所带的电荷相反,两者配合使用一般会形成沉淀,丧失表面活性。它能和非离子表面活性剂配合使用。 阳离子型具有表面活性的是阳离子部分。几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物,就是有机胺的衍生物。主要有季铵盐、烷基吡啶盐。阳离子表面活性剂可以作为杀菌剂,也有柔软、脱脂、破乳、抗静电作用。一般来说它不具备去污能力,不能和阴离子表面活性剂配伍使用。 (1)有机胺的盐酸盐或醋酸盐(RNH2•HCI或RNH2•HAC)。它可在酸性介质中用作乳化、分散、润湿剂,也常用作浮选剂以及作为颜料粉末表面改性剂。其缺点是当溶液的pH》 7时,自由胺容易析出,从而失去表面活性。 (2)季铵盐(R1R2N+R3R4)。一般常用的阳离子表面活性剂为季铵盐。四个R基中,一般只有1~2个R基是长碳氢链.其余的R基的碳原子数大多为1~2个,如十六烷基三甲基溴化铵(俗称1631)季铵盐不受pH值变化的影响,不论在酸性、中性,碱性介质中,均无变化。 季铵盐阳离子表面活性剂水溶性好,既耐酸又耐碱且大多数具有杀菌作用。由于大部分纤维表面带负电,用季铵盐阳离子表面活性剂可中和其电荷,因此有较好的抗静电作用。它们能在纤维表面形成疏水油膜,降低纤维的摩擦系数使之具有柔软、平滑的效果所以可作柔软剂。这种表面活,生剂除可作抗静电剂柔软剂外,还可作护发产品中的头发定型调理剂,纺织工业中的匀染固色剂。 (3)吡啶盐(NC5H5的衍生物)。季铵盐的一种如十二烷基吡啶盐酸盐:C12H25(NC5H5十Cl-。 在电子技术中的应用 1、在电子技术中,基于阳离子表面活性剂的抗静电性和固体表面疏水化特性,阳离子表面活性剂是制造硅片表面保护板的重要成分。 阳离子表面活性剂的极性基带正电荷,因而更易在带负电的表面上吸附形成吸附膜并呈现出独特的性能:固体表面疏水化。 季铵盐阳离子表面活性剂水溶性好,既耐酸又耐碱且大多数具有杀菌作用。由于大部分纤维表面带负电,用季铵盐阳离子表面活性剂可中和其电荷,因此有较好的抗静电作用。 2、阳离子表面活性剂也可作为洗涤剂用于清洗电子元件及设备。 如:.聚氧乙烯基阳离子、双生和三生阳离子、酯基季铵盐阳离子。 他们洗涤作用的基本步骤为 1)吸附 洗涤剂分子或离子在污垢及纤维的界面上发生定向吸附。 2)润湿与渗透 由于洗涤剂分子的定向吸附,洗涤剂渗透到污垢和纤维之间使污垢与纤维被润湿,从而减弱了污垢在纤维上的附着力。 3)污垢的脱落 因洗涤剂减弱了污垢与纤维表面的附着力,再施以机械作用就促使污垢从纤维表面脱落。 4)污垢的分散与稳定 由于洗涤剂的胶体性质,使脱离纤维表面的污垢分散在洗涤液中,并被乳化,或在胶束中被增溶,形成稳定的分散体系,已经乳化的污垢就不再附着于纤维上面。 洗涤作用的第一步是洗涤液润湿被洗物品表面,第二步是油污的去除。 液体油污的去除是通过“蜷缩”机理而实现的。 对固体污垢的去除,主要是由于表面活性剂在固体污垢质点及固体表面的吸附在洗涤过程中,首先,发生的是洗涤液对污垢质点和固体表面的润湿。根据, 如洗涤液中有表面活性剂存在,由于表面活性剂在固/液界面及溶液表面的吸附,γs-w、γw-G大大下降,因此铺展系数S可能变得大于零,洗涤液因此就能很好地润湿污垢质点表面,由于润湿后,表面活性剂分子会进一步插入污垢质点及织物间,使得污垢质点在织物表面的粘附力变弱,经机械作用,也比较容易自固体表面上除去。 3、全氟阳离子表面活性剂用作电子元件助焊剂. 如:N-全氟辛基磺酰胺碘化物 结构式: C8F17SO2NH(CH2)3N+(CH3)2I- | CH3 分子量: 726 外 观: 黄色膏体/固体 离子性: 阳离子 含 量: 90-95% 以上 稳定性: 长期存放 表面张力mN/m(25°C,0.1%水溶液): 17 用 途: 主要用于电子元件助焊剂,降低了助焊剂的表面张力,增强被焊点的湿润性提高了表面的吸附能力,可使焊点饱满、焊剂残留物少、干燥快、消光性好、避免了虚焊、连焊、漏焊等缺陷;用于碱性电池改善电池放电、充电的循环功能,抑制电极氧化、延长电池使用寿命。 表面活性剂的湿润作用: 固体表面能愈高,即γs-g越大,愈易润湿。即高表面能固体比低表面能固体易于润湿。高能固体表面与一般液体接触,体系表面的吉布斯白由能将有较大降低,故能为一般液体所润湿;低能固体表面一般润湿性能不好。为了改变液体对固体表面的润湿性能,常于液体中加入某种表面活性剂。它主要起两方面的作用。 (1)在固体表面发生吸附,改变固体表面性质。 (2)提高液体的润湿能力 表面活性剂的乳化作用: 为了得到稳定的乳状液,常加入表面活性剂,其作用是: (1)增加界面强度。 (2)降低界面张力表面活性剂在相界面上会发生吸附。由于吸附,表面活性剂分子定向、紧密地吸附在油/水界面上,使界面能降低,防止了油或水聚集。 (3)界面电荷的产生。 4、季铵盐用于陶瓷成型及电工陶瓷的制造。 5、在一种具有很好的电流变性效果和稳定性的电黏流体中含有0.01%~10%(w%)的阳离子表面活性剂。 阳离子表面活性剂的应用范围十分广泛,在电子技术上的应用只是其的冰山一角,它更广泛地应用于新材料技术、能源技术、生命科学与生物技术。阳离子表面活性剂还能直接或间接地用于其他领域,如航空航天、海洋工程等。 阳离子表面活性剂成功地应用于电子技术领域仅是一系列典型的例子而已。事实上,整个表面活性剂工业将逐渐融入高新技术领域。因而,表面活性剂工业应抓住机遇,搭上高新技术产业高速发展的便车以谋求自身更大的发展。这也正是表面活性剂工业未来之希望。
探究水处理陶瓷膜制备与应用技术研究进展论文
探究水处理陶瓷膜制备与应用技术研究进展论文
膜技术被认为是21 世纪最优前景的水处理技术之一,膜材料技术、膜分离技术在近十几年得到很大发展,在水处理领域得到了广泛应用。水处理陶瓷膜的过滤、分离性能与膜孔径大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切关系。陶瓷膜的活性分离层是颗粒以任意堆积方式形成的,孔隙率通常为30 ~ 35%,且曲折因子调控较为困难,陶瓷膜的水处理效能受到局限。研究陶瓷膜制备、修饰、工艺优化新技术以提高其过滤、分离、抗污染效能是水处理陶瓷膜领域的研究重点。
1. 水处理陶瓷膜制备技术
1.1 致孔剂制备技术
致孔剂是提高水处理陶瓷孔隙率简单又经济的方法,致孔剂可分为无机物和有机物两类。无机致孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等高温易分解的盐类或无机碳如石墨、煤粉等;有机致孔剂主要包括天然纤维、高分子聚合物,如锯末、淀粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 为膜基体,以膨润土为烧结助剂,以玉米淀粉作为造孔剂通过挤出、交联、干燥、烧结等过程制备陶瓷膜。研究发现随着淀粉含量的增加,Al2O3 支撑体的最大孔径和平均孔径均有所增大,陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。
1.2 模板剂制备技术
模板剂可有效控制所合成材料的形貌、结构和大小,并制备出孔结构有序、孔径均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板剂法具有丰富的选材和灵活的调节手段,采用模板剂法制备水处理陶瓷膜极具前景。Xia 等 以有机聚苯乙烯微球为模板剂,采用UV 聚合的方法制备出孔径为100nm 的三维有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 为模板剂制备出具有三维有序大孔的金属氧化物材料,其孔隙率范围为66 ~ 81%。表面活性剂在溶液中可以形成胶束、微乳、液晶、囊泡等自组装体,也常被用作自组装技术中的有机物模板剂。利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂可制备出有序的介孔分子筛MCM41,具有多种对称性能的孔道,孔径在2 ~ 50nm 的.范围内。Choi 等以Tween80 为模板剂制备了具有梯度孔径结构的TiO2-Al2O3 陶瓷膜,陶瓷膜的渗透性能大大提高。
1.3 纤维层积制备技术
陶瓷纤维材料在成膜过程中可以迅速在支撑体表面沉积搭桥,明显减少了膜层的内渗,并且容易得到较高的孔隙率和比表面积,对膜材料渗透性能的提高具有显著作用。Ke 等 以TiO2 纤维为原料,通过旋涂法制备出平均孔径在50nm 的陶瓷纤维膜,对球形粒子截留率超过95%,膜通量在900Lm-2h-1 以上。
1.4 溶胶- 凝胶制备技术
溶胶- 凝胶技术主要是通过调整材料尺寸控制陶瓷膜分离层的分离精度。溶胶- 凝胶法可形成纳米级别的溶胶,得到的陶瓷膜层孔径小、孔径分布窄,适用于高渗透选择性的超滤膜和纳滤膜的制备。Tsuru 等 利用聚合溶胶路线制备出平均孔径0.7 ~ 2.5nm 的TiO2 纳滤膜,对PEG 的截留分子量为500 ~ 000Da,对Mg2+ 的截留率为88%。
2. 水处理陶瓷膜修饰技术
2.1 化学气相沉积修饰技术
采用化学气相沉积法(CVD)在陶瓷膜表面沉积硅氧化物或金属氧化物来改善陶瓷膜孔结构以及过滤性能,是一项非常有效的手段。Lin 等 采用CVD 技术对平均孔径为4nm 的Al2O3 陶瓷膜进行修饰,制备出孔径范围为0.4 ~ 0.6nm 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高温、真空的环境中进行,并且要求前驱物具有一定的挥发性。
2.2 原子层沉积修饰技术
原子层沉积技术(ALD)可将物质以单原子膜形式层层沉积在陶瓷膜表面,从而构建陶瓷膜表面微纳结构。Li 等 在平均孔径50nm 的陶瓷膜表面上通过原子层沉积氧化铝层,通过控制原子层沉积次数来调控膜的平均孔径,改性后陶瓷膜对BSA的截留率由2.9% 升至97.1%。
2.3 表面接枝修饰技术
表面接枝技术常被用来调控膜材料的表面性质,接枝过程将改变膜的孔结构,达到减小孔径的目的。陶瓷膜表面一般会吸附水形成大量羟基,通过接枝有机硅烷的方法在介孔膜表面可以修饰一层有机分子层。通过调控接枝分子的链长与官能团等特性可以实现调控孔径大小的目的,且能获得特殊的表面性质。Singh 等 发现接枝硅烷偶联剂可以使多孔陶瓷膜孔径进一步变小。Cohen 等 将亲水性PVP 接枝在陶瓷超滤膜表面上,改性后的膜孔径减小,截留性能提高,抗污染性能得以改善,可用于油水分离。
3. 水处理陶瓷膜制备与修饰工艺优化
3.1 陶瓷膜材料、添加剂选取
水处理陶瓷膜的制备主要集中于原材料及烧结工艺,通过添加烧结助剂以降低烧结温度、采用低成本易烧结原料以降低原料成本,以及利用先进的烧结工艺以达到低成本控制是陶瓷膜的研究重点。陶瓷膜制备过程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型烧结助剂。高岭土、钾长石等天然硅酸盐黏土矿物在较低温度下便能熔融形成液相,在颗粒间毛细管力的作用下润湿并包裹膜材料基体颗粒,并将颗粒黏结起来,辅以多孔陶瓷膜良好的机械强度。氧化钛、氧化锆等金属氧化物能与陶瓷膜基体形成多元氧化物固熔物而使烧结温度下降,有利于陶瓷膜制备。
3.2 陶瓷膜烧制过程优化
多孔陶瓷膜必须经过多次烧结,存在烧结工艺周期长、能耗高的问题。除采用烧结助剂或采用易烧结材料以降低烧结温度外,减少烧结时间或缩短制备周期也能达到降低烧结工艺成本的目的。在减少烧结时间方面,微波烧结技术是一种非接触技术,热通过电磁波的形式传递,可直达材料内部,最大限度地减少了烧结的不均匀性,可在缩短烧结时间的同时,降低烧结温度。微波技术大多用于制备几近致密的陶瓷复合物,同时由于其可改善材料组织、提高材料性能,亦可用于多孔陶瓷复合物的制备。在缩短烧结周期方面,一些研究者借鉴低温共烧陶瓷技术在多层结构陶瓷元器件封装领域的成功应用,提出采用共烧结技术来减少烧结次数,从而降低烧结成本。
4. 结论
水处理陶瓷膜制备技术以提高陶瓷膜整体性能为目的,通过调控陶瓷膜微结构可实现陶瓷膜制备技术的突破。目前,致孔剂制备技术、模板剂制备技术、纤维层积制备技术、溶胶- 凝胶技术、固态粒子烧结技术等陶瓷膜制备技术已日益得到关注。水处理陶瓷膜制备技术研究将引领和推动陶瓷膜技术及产业的发展,缓解水厂升级改造、提升水质品质的瓶颈压力。
;磷酸酯两性表面活性剂的合成及性能
这个我一定要帮你,你等一下,帮你查下资料去. 答案补充 . 精细化工 , 2007,(10) . 应用化学 , 2007,(09) . 江苏农业学报 , 2002,(02) . 北京服装学院学报(自然科学版) , 1981,(01) . 安徽化工 , 1996,(03) . 山东师范大学学报(自然科学版) , 1990,(01) . 塑料科技 , 1981,(03) . 中外轻工科技 , 2000,(06) . 中国石油和化工 , 1997,(02) 这是一部队资料,还有很多.但是不能把原文拿过来.你自己去图书馆去找吧,如果找不到联系我好了. 答案补充 2 全氟辛基两性磷酸酯表面活性剂的合成与性能 日用化学工业 2006/04 中国期刊全文数据库 3 磷酸酯表面活性剂的基本合成方法进展 西部皮革 2006/12 中国期刊全文数据库 4 多元磷酸酯表面活性剂的合成及缓蚀作用 化学研究与应用 2005/01 中国期刊全文数据库 5 新型双生磷酸酯表面活性剂的合成与表征 合成化学 2005/03 中国期刊全文数据库 6 磷酸酯表面活性剂的合成 丹东纺专学报 2004/03 中国期刊全文数据库 7 磷酸酯表面活性剂在乳液形成中的应用 日用化学工业 2003/03 中国期刊全文数据库 8 新型磷酸酯表面活性剂的合成、表征及其反胶束体系对蛋白质的提取 高等学校化学学报 2002/10 中国期刊全文数据库 9 系列磷酸酯表面活性剂改性纳米碳酸钙及其在聚氯乙烯中的应用 江南大学学报(自然科学版) 2002/03 中国期刊全文数据库 10 磷酸酯表面活性剂中微量无机磷的实时测定 无锡轻工大学学报 2001/05 中国期刊全文数据库 共有记录17条
表面活性剂在化妆品的应用(论文)
表面活性剂在化妆品中的应用摘要:论述了表面活性剂的功能,如润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡和洗涤去污等功能,以及在化妆品中的作用。介绍了表面活性剂和化妆品的分类情况,化妆品的原料以及化妆品对表面活性剂的要求。详细介绍了化妆品中常用的几种表面活性剂。对化妆品中用的表面活性剂的发展趋势进行了阐述。关键词:表面活性剂;化妆品;功能;应用表面活性剂在化妆品中的主要功能包括乳化、分散、增溶、起泡、清洗、润滑和柔软等。表面活性剂在化妆品中具有广泛的用途,起着重要的作用。化妆品中所利用的表面活性剂的性能不仅仅是其单一的性能,而是利用其多种性能,因此,表面活性剂是化妆品生产中不可缺少的原料,广泛应用于化妆品中。化妆品是指以涂抹、喷、洒或者其他类似方法,施于人体(皮肤、毛发、指趾甲和口唇齿等),以达到清洁、保养、美化、修饰和改变外观,或者修正人体气味,保持良好状态为目的的产品。目前,化妆品的发展趋势是向疗效性、功能性和天然性方向发展。1表面活性剂的分类表面活性剂的分类方法有很多种,根据表面活性剂的来源进行分类,通常把表面活性剂分为合成表面活性剂、天然表面活性剂和生物表面活性剂三大类。1.1合成表面活性剂合成表面活性剂是指以石油、天然气为原料,通过化学方法合成制备的表面活性剂。表面活性剂在性质上的差异,除与烃基的大小和形状有关外,主要与亲水基团类型有关。一般以亲水基团的结构为依据来分类,按亲水基团是否带电可将表面活性剂分为离子型和非离子型两大类,其中离子型表面活性剂又分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。1.2天然表面活性剂20世纪70年代的石油危机对以石油为基本原料的表面活性剂工业产生了巨大的冲击,引起人们对能源消耗、工艺生产过程、生态学和石油制品安全性等一系列问题的思考,从而引发了以天然油脂为原料生产表面活性剂的重大变革。由于生物新技术的应用,油脂分离精制技术的发展,植物油脂品种的改良及增产,使得大量获得价格较低的高纯度的天然油脂成为可能,新的抗氧化剂的开发成功,解决了天然油脂腐败变质的问题,再加上人们对安全及环保意识的提高,以油脂为原料的天然表面活性剂的开发引起人们的高度重视。目前在天然油脂中最受重视的要数棕榈油和棕榈仁油。1.3生物表面活性剂生物表面活性剂是指由细菌、酵母和真菌等多种微生物产生的具有表面活性剂特征的化合物。用微生物生产表面活性剂是20世纪70年代后期国际生物工程领域中研究的新课题。用微生物制取生物表面活性剂可以得到许多难以用化学方法合成的产物,在结构中引进了新的化学基团,而制得的产物易于被生物完全降解,无毒性,在生态学上是安全的。生物表面活性剂根据其亲水基的不同可分为糖脂系、酰基缩氨酸系、磷脂系、脂肪酸系和高分子表面活性剂五类。2表面活性剂的功能表面活性剂是一类具有多种功能的精细化学品,表面活性剂具有润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡和洗涤去污等多种功能。当液体与固体表面接触时,气体被排斥,原来的固-气界面消失,代之以固-液界面,这种现象称为润湿。从普遍意义而言,润湿是一种流体被另一种流体自表面取代的过程。通常把一种物质的颗粒或液滴以及微小的形态分散到另一介质中的过程叫分散。所得到的均匀、稳定的体系叫分散体。乳化是一种液体以微小液滴或液晶形式均匀分散到另一种不相混溶的液体介质中形成的具有相当稳定性的多相分散体系的过程。表面活性剂在水溶液中形成胶束后,具有能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力,且溶液呈透明状,这种作用称为增溶作用。由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫,可分为液体泡沫和固体泡沫。在液体泡沫中,液体和气体的界面起主要作用。一般地说,当表面张力低,膜的强度高时,不论是稳定泡沫还是不稳定泡沫,起泡力都较好。溶液的黏度对泡沫稳定在两方面起作用:一方面是增强泡沫液膜的强度;另外,表面黏度大,膜液体不易流动排出,延缓了液膜破裂,而增强了泡沫的稳定性。消泡作用分为破泡和抑泡两种。具有破泡能力的物质称为破泡剂。有效的消泡剂既要能迅速破泡,又要能在相当长的时间内防止泡沫生成。洗涤去污作用是表面活性剂应用最广泛、最具有实用意义的基本特性。洗涤去污过程是极为复杂的,与污垢种类、基本性能、表面活性剂和助剂的种类和结构密切相关,而其过程又是多种表面现象,如吸附、润湿、渗透、乳化、分散、泡沫和增溶等在不同情况下的综合效应。3化妆品的分类化妆品能对人体面部、皮肤表面、毛发和口腔起清洁保护和美化作用。化妆品的品种多种多样,分类方式也各不相同。按使用部位可分为:皮肤用化妆品、毛发用化妆品、指甲用化妆品和口腔用化妆品。按使用目的可分为:洁净用化妆品、基础保护化妆品、美容化妆品和芳香制品,还可根据化妆品本身的剂型分类。4化妆品的原料制造化妆品所用的原料有很多种,据统计大概有3 000多种。根据化妆品原料在化妆品中所含比例的大小,可分为基质原料和配合原料。基质原料是调配各种化妆品的主体,也成为基础原料。膏霜类的油脂,香粉类的滑石粉等均属基质原料;配合原料是用来改善化妆品的某些性质和赋予色、香等的辅助原料,如膏霜中的乳化剂、抗氧化剂和防腐剂等均属配合原料。配合原料在化妆品中的比例虽小,但对化妆品的质量影响却很大。它们之间没有绝对的界限,某一种原料在化妆品中起着基质原料的作用,而在另一化妆品中可能仅起着辅助原料的作用。4.1基质原料1)油脂类油脂是组成膏霜类化妆品的基本原料,主要起护肤、柔滑和滋润等作用。脂肪酸甘油酯是组成动植物油脂的主要成分,在常温下呈液态的称为油,呈固态的称为脂。根据来源又可分为植物性油脂和动物性油脂。植物性油脂包括椰子油、橄榄油、蓖麻籽油、杏仁油、花生油、大豆油和棕榈油等。动物油脂包括牛油、猪油、貂油和海龟油等。这些动植物油脂加氢后的产物称为硬化油。在化妆品中常用的硬化油有:硬化椰子油、硬化牛脂、硬化蓖麻油和硬化大豆油等。2)蜡类蜡是高碳脂肪酸和高碳脂肪醇所组成的酯。在化妆品中主要作为固定剂,增加化妆品的稳定性,调节其黏度,提高液体油的熔点,使用时对皮肤产生柔软的效果。依据来源的不同,蜡类也可分为植物性蜡和动物性蜡。植物性蜡包括巴西棕榈蜡、霍霍巴蜡和小烛树蜡等。动物蜡类包括蜂蜡、羊毛脂蜡、鲸油和虫蜡等。3)高碳烃类用于化妆品原料中的烃类主要包括烷烃和烯烃,它们在化妆品中的主要作用是其溶解作用,净化皮肤表面,还能在皮肤表面形成憎水性油膜,来抑制皮肤表面水分的蒸发,提高化妆品的功效。在化妆品中用的主要包括角鲨烷、凡士林、液体石蜡和固体石蜡等。4)粉类粉类是组成香粉、爽身粉、胭脂、牙粉和牙膏等粉类化妆品的基质原料。一般是不溶于水的固体,经
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摘要:通过几种成膜助剂与乳液相容性的考察,讨论了其对乳液的粘度、冻融稳定性、贮存稳定性、最低成膜温度及涂料性能的影响。关键词:成膜助剂在乳胶漆中的应用 ;应用1前言建筑涂料在涂料工业中占有很重要的地位,目前,国内建筑涂料在涂料中的比重日渐增大。随着人们生活水平的口益提高.对建筑用乳胶漆的质量要求也越来越高,而涂料成膜的好坏直接影响涂层的性能。一般人们认为乳胶漆在较短的时间内就能完全成膜,而忽略了各个成膜阶段的温度控制,特别是外用乳胶漆在施工后的温度变化较大,使最终涂层的性能不理想,如光泽下降、附着力差、耐擦洗性差、耐沾污性不良、耐候性不理想等等。有效地添加成膜助剂,可较大幅度地降低成膜温度,是改善乳胶漆低温施工性能的有效措施。本文对几种成膜助剂在乳胶漆中的应用进行了一系列实验,对建筑用乳胶漆的配方设计具有一定的参考作用。2实验部分与溶剂型涂料不同,乳胶漆的成膜机理一般分为以下过程:第一,充填过程。乳胶漆施工后,水分挥发,当乳胶微粒占膜层74%(体积)时,微粒相互靠近而达到密集的充填状态。组分中的乳化剂及其他水溶性助剂留在微粒间隙的水中。第二,融台过程。水分继续挥发,高聚物微粒表面吸附的保护层破坏.裸露的微粒相互接触,其间隙愈来愈小,至毛细管径大小时,由于毛细管作用,其毛细管压力高于聚合物微粒的抗变形力,微粒变形,最后凝集、融合成连续的涂膜。这一过程是乳液能否成膜的关键,若乳液颗粒的玻璃化温度(Tg)较高(为了使涂膜具有良好的机械性能,耐候性和耐沾污性,Tg值一般不能太低),在较低环境温度下,就很难变形,从而会使融合过程受阻,导致不能成膜,这时往往需要用成膜助剂协助成膜。第三,扩散过程。残留在水中的助剂逐渐向涂膜扩散,并使高聚物分子长链相互扩散,形成具有良好性能的均匀涂膜。成膜助剂是一种可以挥发的暂时性增塑剂,能促进乳胶粒了的塑性流动和弹性变形,改善其聚结性,可在广泛的施工温度范围内成膜、理想的成膜助剂应具有下列特性:作为聚合物乳液的良溶剂,可降低聚台物的最低成膜温度;在水巾溶解性小;具有-定的挥发性,成膜过程中能滞留在涂膜中发挥作用,成膜后全部挥发,不影响涂膜性能;不影响乳液的稳定性。成膜助剂的种类很多,包括醇类(如笨甲醇)、酯醇类(如Texanol酯醇等)、醇醚类(如乙二醇丁醚、丙二醇苯醚等)、醇醚酯类(如己二醇丁醚醋酸酯等)等。常用的成膜助剂有Texanol酯醇、苯甲醇(BA)、乙二醇丁醚(EB)、丙二醇苯醚(PPH)。以下就这几种常用的成膜助剂进行比较试验。2.1主要仪器设备最低成膜温度仪(日本理学工业公司,IV605)2.2试验用的乳液本试验采用在国内具有代表性、使用广泛的纯丙、苯丙、醋丙、叔醋等乳液,如长兴、巴斯夫、联碳、国民淀粉、罗门哈斯、江苏口出集团、北京东方化工J一、北京通州互益化工厂、北京振翔贸易公百公司、山东青州宝达化工厂、北京科信工业贸易有限责任公可等的产品,因篇幅关系,本文仅提供部分试验数据。2.3成膜助剂在乳液及涂料中的性能试验相容性试验:乳液与成膜助剂Texanol酯醇、苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚直接混合,搅拌均匀,观察乳液的性状。乳液粘度的测定:在相容性正常的乳液中加人成膜助剂后测定其牯度,观察粘度变化情况。乳液摄低成膜温度的测定:将可相容的乳液与几种成膜助剂混合,测定其最低成膜温度(MFT)。乳液冻融稳定性试验:将相容性正常的乳液加入相应量孔液最低成膜温度降至0℃的最你用量)的Texanol、BA、EB和PPH成膜助剂.于-10%的冰箱中放置16h取出后于标准条件(室温23±2℃,相对湿度50±5%)下放置8h,如此反复5个循环,观察乳液最终状态。乳液贮存稳定性试验:将相容性正常的乳液加入相应量(乳液最低成膜温度降低至0℃的最低用量)的Texanol酯醇、苯甲醇、EB、PPH成膜助剂,在标准条件(室温23±2℃,相对湿度50±5%)下放置3个月,定期观察乳液的状态,测定其粘度、pH值。2.4涂料的性能检测选用不同的成膜助剂(Texanol、EB、PPH和BA),比较其对涂料性能的影响。PPH和BA不能直接加入,将其与醇类溶剂混合,在配漆过程中缓慢滴加,以防止造成絮凝;EB若在搅拌情况下缓慢加入,可不与醇类溶剂混合,但加入速度应缓慢。依据国家标准GB/T9755—95进行性能测试(耐老化性除外),在耐擦洗性方面Texanol酯醇有比较突出的优势,很可能是因为其他成膜助剂与纯丙乳液的相容性不好,影响了乳液成膜,从而对涂料的性能造成影响。生产时应注意成膜助剂不能添加太快,以免产生絮凝而影响涂料的性能。3结果与讨论3.1成膜助剂与乳液的相容性成膜助剂与乳液的相容性试验结果:BA、EB、PPH在6512苯丙乳液中相容性好,PPH在除纯丙乳液外的其他乳液中相容性好,但这几种成膜助剂都要缓慢滴加。否则也容易造成絮凝。对于纯丙乳液,加人此三种成膜助剂都会产生絮凝,有时可以将这几种成膜助剂与醇类溶剂混合后加到乳液中,以免造成破乳。Trexanol酯醇与我们收集到的任何一种乳液的相容性都很好,且添加方式简易,不容易造成破乳,对乳液具有普遍性。 3.2对乳液粘度的影响加入成膜助剂后,乳液的粘度基本上都有所增大。这是因为成膜助剂会软化乳液粒子,乳液粒子溶胀而变大,只要加量适当,不会影响乳液的使用。但是,由于乳液粒子的溶胀,其表面上起保护作用的表面活性剂及保护胶体的浓度相应降低.甚至被大量成膜助剂取代,而使乳液不稳定。 3.3对乳液MFT的影响 成膜助剂对乳液MFT的影响:对于相容性好的乳液,要达到最低成膜温度O℃时的成膜助剂的用量,对于苯丙乳液,加入苯甲醇的用量比。Texanol酯醇小,这可能是因为相似相容原理,苯甲醇能在最大程度上软化苯丙乳液粒子,使之以较少的用量就将乳液的最低成膜温度降至0℃,但其毒性较大,对其他类型的乳液相容性也较差,必须与醇类溶剂配合使用。EB可溶于水,加到乳液中后,不易与乳液粒子接触,所以其用量相应要大些,但由于其挥发速度与水相当,甚至更快,所以对成膜不利。进而影响涂层的性能。PPH对苯丙乳液的效果好些,但由于其在水中的溶解度略大,不易与乳液粒子接触。因此,对于PPH可相容的乳液,与Texan0l酯醇效果差不多,但对十纯丙乳液或其他类型的乳液,Texanol酯醇在加入方式上比其他成膜助剂简易,且用量不大。 3.4对乳液冻融稳定性的影响加入成膜助剂对乳液的冻融稳定性有一定影响。经过5次循环以后,乳液均凝聚,其原因是成膜助剂使乳液粒子溶胀,且使保护胶体浓度相应降低的缘故,所以若用成膜助剂与乳液配制成基料再使用,就要注意不能在低温下放置贮存。3.5对乳液贮存稳定性的影响 成膜助剂对乳液的贮存稳定性没有影响(仅针对相容性好的乳液),随着时间的推延,有些乳液的pH值略微下降,这是中和乳液时所用的氨水挥发所致。乳胶漆成膜机理:乳胶漆涂料的成膜分为三个过程,乳胶颗粒紧密堆积,乳胶颗粒融结、聚合物链端相互扩散。乳胶漆涂布于基底上,涂料中挥发分(主要为水分)外蒸内吸,涂料固含量不断增加,颗粒相互接近最后达到最紧密的堆积。干燥继续进行,覆盖于乳胶颗粒表面的吸附层被破坏,裸露的聚合物颗粒表面直接接触,在聚结溶剂的溶涨溶解作用下,颗粒软化变形融结而成连续薄膜。乳胶颗粒融结同时和之后,聚合物表面的链端分子相互渗透、扩散,涂膜进一步均匀化。乳胶漆成膜与天气状况关系很大,高温、大风,低湿度,低温、过度潮湿等都将导致乳胶粒子成膜不良,影响涂膜性能。
关于煤的浮选论文
表面活性剂在煤浮选中应用研究 摘 要: 本文论述了煤浮选中选择表面活性剂的影响因素 , 通过试验 , 验证了表面活性剂对浮选的促进作用 , 并探究其最佳用量。研究发现 , 加入少量表面活性剂可显著提高经济效益。关键词: 表面活性剂; 浮选 煤炭洗选作为一项洁净煤技术 , 可显著降低灰分和硫分的含量。煤炭经过洗选后改善了用煤质量 , 可以大幅度减少无效运输 , 提高铁路和公路的利用率。在我国现阶段采用的煤炭洗选工艺中 , 浮选仍是细粒煤分选的最有效的方法。我国选煤厂普遍存在浮选效率低、药耗高的问题。煤泥粒度细是主要原因, 且随着采煤机械化的发展和煤层的变化,我国煤粉量相对增多, 可浮性变差。传统药剂浮选细粒难, 选煤大多效果较差, 并且复合浮选药剂的品种也远远不够。表面活性剂是一种添加很少量便能很大程度上降低物质界面张力的化学试剂。它具有改变气 -液、液- 液及液 - 固界面性质的能力 , 使其具有起泡、消泡、乳化、分散、润湿、增溶等多方面的性能 , 因此表面活性剂存在于人类活动的各个领域 ,应用在化妆品调制、食品加工、纤维加工、纺织品印染及整理、农药和医药的加工、矿物浮选、石油开采、油品处理、洗涤等各个工业部门 , 而被誉为“工业味精”。在煤用浮选剂中加入表面活性剂与起泡剂和捕收剂进行复配 , 能改善浮选指标 , 提高流动性及稳定性 , 并可以提高浮选速度和精煤收率 , 降低药剂的消耗 , 改善精煤质量 , 且无毒无害 , 操作简便 ,是当今研制复合浮选药剂的主要趋势。1 表面活性剂选取的影响因素1.1 HLB 值对浮选效果的影响HLB 值即亲水亲油平衡值。用于判别乳化剂中的亲水与亲油平衡性的值 , 在浮选中应用时很有价值 , 如 HLB 值在 012 时起消泡作用 , 水中不分散 , HLB 值 4~6 时在水中分散性小, 做 W/ O 乳化剂; 在 8~10 时乳状分散 , 稳定乳状分散 , 12~14 时透明分散; 16~20 时呈可溶化剂 , 透明胶体溶液 , 为 O/ W 乳化剂。HLB 值与表面活性剂的应用性能之间有密切的关系 , 有研究发现 , 浮选时非离子型的表面活性剂 HLB 值宜在 12~16 之间 ,本试验几种表面活性剂的 HLB 值见表 1。1.2 EO 加成数的影响EO 加成数 , 即非离子型表面活性剂中环氧乙烷的数目。目前 , 普遍认为表面活性剂对煤浮选的作用 , 主要是与煤的表面发生了氢键吸附 , 且此类型的吸附能介于物理吸附和化学吸附之间 , 作用较强 , 具体体现在: 羟基是煤分子中形成氢键的主要官能团, 它与不同的氢键受体可形成不同类型的氢键 , 当表面活性剂中含有多个醚基时 , 煤表面和表面活性剂分子可形成 OH ?O 型分子间氢键 , 此时表面活性剂另一端与捕收剂缔合 , 使煤表面极性区变为非极性区 , 消除了含氧官能团的影响 , 使煤更加疏水, 从而提高浮选效果。1.3 浓度的影响大量浮选试验发现 , 随着表面活性剂用量增大 , 其对煤浮选的促进作用与用量并不是简单的正比关系。下面试验中会详细讨论 , 暂不累述。2 试验部分2.1 材料和仪器1 试验材料取自实验室提供的捕收剂、起泡剂、煤泥样 《015 mm 粒级 。2 试验仪器包括: 115L 单槽浮选机、滤纸、烘箱、马弗炉、天平、过滤机、台秤、制样机、烧杯、量筒、秒表、微量注射器。2.2 试验结果及分析2.2.1 表面活性剂的选择根据实验室使用药剂量的经验 , 确定浮选药剂总用量019kg/ t , 捕收剂与起泡剂用量比例 4 ∶1 ,表面活性剂用量为011kg/ t , 试验结果见表 2。选取七台河煤样 , 浮选入料灰分为 2313 %,以上述影响因素作为参考 , 选取以上 8 种表面活性剂进行小浮选实验 , 如表 2 显示, TS 系列表面活性剂中, TS1 效果较好 , TS2 使精煤灰分显著提高 , 影响了精煤质量。ST 系列表面活性剂中 ,ST1 效果显著 , 而加入 ST2 和 ST3 后 , 精煤灰分也有明显提高。PW 表面活性剂能显著降低精煤灰分 , 浮选效果较好。HN 和 SZ两种表面活性剂在提高精煤产率的同时 , 使灰分过度提高 , 大大降低了浮选完善指标。试验发现 , TS1 , ST1 , PW 三种表面活性剂在一定条件下 , 基本保证了精煤产率 , 并显著降低精煤灰分 , 使浮选完善指标有所提高 , 起到了促进作用 , 且 HLB 值对表面活性剂的作用有重要影响 , HLB 值过大的表面活性剂对浮选不利 , HLB 值较低的 W/ O 型乳化剂也可以提高浮选指标。2.2.2 表面活性剂提高浮选指标为进一步验证表面活性剂对浮选结果的影响 ,及寻找其最佳用量 , 分别对 TS1、ST1、PW 三种表面活性剂取 50g/ t、100g/ t、150g/ t , 进行小浮选实验 , 试验结果见图 1~图 3。 如图 1 所示 , 增加 TS1、PW 的添加量 , 精煤产率先下降后提高 , 而增加 ST1 使精煤产率始终下降 , 表面活性剂的添加并没有让精煤产率始终提高 , 也没有像大多数论文中提到的先提高到一定值然后下降 , 这可能由于表面活性剂与捕收剂及起泡剂存在复杂的交互作用 , 使精煤产率呈现不稳定。如图2 所示 , 增加 TS1、ST1 的添加量 , 精煤灰分先下降 , 但当 PW 用量过多时 , 精煤灰分显试验 G2 动力学方程为- 11 0141233R = S/ V ×819305 ×10 × 5Fe2式中: S —方铅矿表面积 cm ; V —反应溶液体积 ml 。通过方铅矿氧化动力学试验 , 获得了反应速率、反应速率常数、反应级数及反应活化能等参数 , 建立了氧化动力学方程 , 为硫化物的氧化动力学反应研究提供了理论基础。3 结论本文通过采用三氯化铁作氧化剂 , 在不同温度、相同pH 值条件下 , 对不同浓度介质中方铅矿进行氧化试验 , 通过试验分析温度和浓度对方铅矿氧化速率的影响 , 获得方铅矿氧化动力学参数 , 计算了方铅矿氧化速率、氧化反应的反应速率常数、反应级数和反应活化能 , 建立了方铅矿氧化动力学方程。经对实验结果的分析 , 获得以下初步结论:1 在 pH = 2、以三氯化铁为氧化剂时 , 在25 ℃和50 ℃时 , 氧化反应均是随着浓度的增加而加快。在以上反应中 , 均是在介质浓度为 600mg/l时氧化效果较好 , 但相比较而言 , 介质浓度为600mg/l、温度为 25 ℃时氧化效果较好。而在50 ℃时, 由于副反应中 Fe OH 沉淀的生成 ,3沉淀附着在方铅矿表面而阻碍氧化反应的进行.2 通过反应级数和反应速率常数的计算 , 建立了方铅矿氧化动力学方程 , 为以后此类实验研究提供了理论基础。
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