Tổng quan về chất hoạt động bề mặt



Các bạn độc giả thân mến ! Ngày nay với sự phát triển của thiết bị, cơ sở hạ tầng đòi hỏi một lượng rất lớn nhu cầu về sơn . Sơn thường được phân làm 2 loại: sơn hệ nước (waterbase) và sơn hệ dầu (solventbase). Trong một chừng mực nào đó sơn hệ nước đang dần chiếm lĩnh thị phần của sơn hệ dầu bởi những ưu điểm nổi trội của nó như: ít độc hại, rẻ tiền…Trong bài viết này vatlieu.org sẽ giới thiệu về chất hoạt động bề mặt-một phụ gia không thể thiếu trong tổng hợp sơn hệ nước.
Trong công nghiệp sơn nước chất hoạt động bề mặt được sử dụng để làm tăng khả năng thấm ướt của các hạt màu, tạo ra một pha liên diện ổn định giữa pha dầu hay các pha khác của nguyên liệu với nước cũng như tăng khả năng thấm ướt, khả năng dàn trải… của sơn.
Chất hoạt động bề mặt thường chứa các phân tử mà một đầu mạch của nó chứa nhóm ưa nước và đầu mạch còn lại chứa nhóm ưa dầu. Ví dụ như muối của a một acid béo sau:


Khi chất hoạt động bề mặt được cho vào nước, nó sẽ làm giảm sức căng bề mặt giữa nước và không khí, nó làm tăng khả năng thấm ướt của nước lên pha rắn và tăng khả năng phối trộn với các chất lỏng khác…
Phân loại chất hoạt động bề mặt


Chất hoạt động bề mặt Anionic
Chất hoạt động bề mặt Anioinic là chất hoạt động bề mặt có đầu ưa nước mang điện tích âm. Ứng dụng cơ bản nhất của chất này là dùng làm dung dịch tẩy rửa như nước rửa chén, nước giặt quần áo và dầu gội đầu…
Chất hoạt động bề mặt Cationic
Nhóm chất hoạt động bề mặt này có tính ngược với nhóm anionic. Đặc tính hoạt động bề mặt mà nó có được là do sự có mặt của một chuỗi dầu cation dài. Nhóm chất hoạt động này rất ít dùng trong sơn nước mà thường dùng trong hệ nhũ tương của nhựa đường. Chất hoạt động bề mặt cationic còn có các tính chất : chống khuẩn, chống ăn mòn, và chống tĩnh điện.
Chất hoạt động bề mặt Amphoteric
Chất hoạt động bề mặt amphoteric hay ampholytic là chất hoạt động lưỡng ion, nó có cả điện tích âm và điện tích dương, vì vậy pH của nó biểu hiện giống như là chất hoạt động bề mặt không ion (nonionic). Chất hoạt động bề mặt loại này thường thể hiện tính cationic trong dung dịch acid và thể hiện tính anionic trong dung dịch kiềm.
Chất hoạt động bề mặt Nonionic
Chất hoạt động bề mặt Nonionic là chất hoạt động bề mặt phụ thuộc chủ yếu vào nhóm hydroxyl và các nối ether để tạo nên tính ưa nước của phân tử.
Chất hoạt động bề mặt loại này có thể tan được trong nước là nhờ khả năng hydrate hóa trong nước.

Một số dạng chất hoạt động bề mặt
Chất thấm ướt (wetting agents)
Chất thấm ướt là chất hoạt động bề mặt có khả năng làm giảm sức căng bề mặt giữa 2 pha lỏng và rắn. Vì vậy, nó giúp chất lỏng có thể thấm ướt tốt trên bề mặt rắn.
Ví dụ: Ban đầu sức căng bề mặt của nước là 72 dynes/cm. Khi sử dụng từ 0.001 đến 0.1% chất thấm ướt, nó có thể làm giảm sức căng của dung dịch nước xuống dưới 30 dynes/cm.
Chất thấm ướt có thể làm giảm sức căng bề mặt của nước với pha khí. Do đó người ta thêm chất thấm ướt vào sơn để làm tăng khả năng dàn trải và tạo bề mặt liên tục cho màng sơn. Tuy nhiên, khả năng thấm ướt sẽ khác nhau trên các bề mặt khác nhau, nên chất thấm ướt không thể có tác dụng tốt trên tất cả các bề mặt. Nó không thể làm thấm ướt tốt trên bề mặt thủy tinh, kim loại hay các bề mặt không có nguồn gốc cellulose khác.

Chất nhũ hóa (emulsifying agents)
Chất nhũ hóa là chất hóa học được dùng để làm tăng khả năng trộn hợp giữa các chất lỏng, ví dụ như hỗn hợp dầu và nước. Nó có thể giúp cho quá trình trộn lẫn dầu và nước trở nên dễ dàng bằng cách làm giảm sức căng bề mặt giữa hai chất này. Sự khác nhau giữa chất thấm ướt và chất nhũ hóa là chất thấm ướt làm giảm sức căng bề mặt giữa pha lỏng và pha rắn, trong khi chất nhũ hóa làm giảm sức căng bề mặt giữa 2 pha lỏng với nhau.

Chất tẩy rửa (detergents)
Chất tẩy rửa là chất hóa học được dùng trong việc làm sạch. Có nhiều loại chất tẩy rửa và không phải tất cả chúng đều là chất hoạt động bề mặt. Ví dụ như dung dịch kiềm hay muối của chúng đều có tác dụng tẩy rửa nhưng nó không chứa chất xà phòng hóa, và người ta thường gọi là chất tẩy rửa có tính kiềm. Chất tẩy rửa hữu cơ nhân tạo thường phải chứa cả chất thấm ướt và chất nhũ hóa và có khả năng phân tán tốt để tăng khả năng tẩy những chất bẩn rắn hoặc các chất mang tính dầu ra khỏi bề mặt cần được làm sạch.

Chất trợ phân tán (dispersing agents)
Chất trợ phân tán là chất được dùng để làm tăng khả năng phân tán các hạt mịn vào một chất lỏng. Vì vậy ta có thể xem chất trợ phân tán là chất hoạt động bề mặt hoặc là chất tăng nhớt. Một chất được gọi là chất trợ phân tán thì nó phải có khả năng thấm ướt bề mặt rắn và đồng thời cũng có tính chất như một chất nhũ hóa, nghĩa là nó phải tạo thành một pha liên kết giữa các hạt với các nguyên liệu được phân tán khác. Một chất trợ phân tán tốt sẽ làm tăng khả năng che phủ, khả năng dàn trải, tăng sự thể hiện màu và tăng khả năng chống chảy cho sơn nước.

Các bạn tiếp tục theo dõi và ủng hộ trang web của bạn mình : http://vatlieu.org