Disperzia častíc v kvapalnom médiu je bežným javom v rôznych odvetviach, ako sú farby, povlaky, keramika a farmaceutiká. Reologické vlastnosti disperzie vrátane viskozity, šmykového napätia a správania sa toku zohrávajú pri určovaní jeho spracovania a výkonu aplikácie rozhodujúcu úlohu. Disperzant NNO je široko používaný dispergačný dispergačný prostriedok, ktorý môže významne ovplyvniť reologické vlastnosti disperzie. Ako spoľahlivý dispergačný dodávateľ sa ponorím do účinkov dispergácie NNO na reologické vlastnosti rozptylu v tomto blogu.
Pochopenie rozptylu nno
Disperzant NNO, známy tiež ako metylén-naftalénsulfonát sodný, je aniónová povrchovo aktívna látka s vynikajúcimi dispergingovými a zvlhčujúcimi vlastnosťami. Je to hnedý prášok alebo granulárna tuhá látka, rozpustná vo vode a má dobrú chemickú stabilitu. Disperzant NNO sa môže adsorbovať na povrchu častíc, čím im bráni agregácii a udržiavaniu stabilného disperzného stavu. Dosahuje sa to prostredníctvom elektrostatického odporu a stérickej prekážky poskytovanej molekulami dispergačných látok, ktoré udržiavajú častice od seba oddelené.
Mechanizmus dispergácie NNO na reologické vlastnosti
Elektrostatické odpudenie
Keď sa do disperzie pridá dispergácia NNO, disociuje sa do iónov vo vodnom médiu. Aniónové skupiny molekúl dispergátov adsorbujú na povrch častíc, čo im dáva záporný náboj. Nábory podobné na povrchoch častíc vytvárajú elektrostatickú odpudzovaciu silu, ktorá bráni blížiacim sa časticám k sebe a tvoria sa agregáty. Výsledkom je, že častice zostávajú dobre - rozptýlené v kvapaline a viskozita disperzie klesá. Napríklad pri pigmentovej disperzii môže pridanie dispergačného NNO znížiť interakcie pigmentu - pigmentov, čo umožňuje pigmentovým časticami pohybovať sa voľnejšie v médiu, čím sa zníži celková viskozita.
Stérická prekážka
Okrem elektrostatického odporu poskytuje dispergátor NNO aj stérickú prekážku. Štruktúra dlhého reťazca molekúl dispergačných látok tvorí ochrannú vrstvu okolo častíc. Táto vrstva pôsobí ako fyzická bariéra, ktorá bráni priamym kontaktom medzi časticami počas zrážok. Ak je disperzia vystavená šmykovému napätiu, stérická prekážka umožňuje častice ľahšie sa posúvať okolo seba, čím sa zníži vnútorné trenie v disperzii. To vedie k zníženiu šmykového napätia potrebného na udržanie toku disperzie, čím sa zlepšuje jeho tekuteľnosť.
Účinky na viskozitu
Jedným z najvýznamnejších účinkov dispergačných NNO na reologické vlastnosti disperzie je jeho vplyv na viskozitu. Všeobecne môže pridanie dispergácie NNO k disperzii spôsobiť zníženie viskozity. To je prospešné pre mnoho priemyselných procesov. Napríklad v lakovnom priemysle sa ľahšie aplikuje dolná viskozita, či už kefovaním, postrekovaním alebo valením. Môže tiež vylepšiť vyrovnávanie filmu farby, čo má za následok plynulejší a rovnomernejší povrch.
Stupeň zníženia viskozity závisí od niekoľkých faktorov, ako je koncentrácia dispergátora, typ a koncentrácia dispergovaných častíc a povaha kvapalného média. Pri nízkych koncentráciách dispergácie NNO sa viskozita môže postupne znižovať, pretože viac častíc sa účinne rozptýli. Existuje však optimálna koncentrácia dispergátora. Okrem tejto koncentrácie nemusí ďalšie pridávanie dispergácie NNO viesť k významnému zníženiu viskozity a v niektorých prípadoch môže dokonca spôsobiť zvýšenie viskozity. To by mohlo byť spôsobené tvorbou miciel alebo zapletením nadbytočných molekúl dispergácie v médiu.
Účinky na strih - riedenie správania
Mnoho disperzií vykazuje šmykové správanie - riedenie, čo znamená, že ich viskozita klesá so zvyšujúcou sa šmykovou rýchlosťou. Disperzant NNO môže zvýšiť správanie sa strihania disperzie. Ak sa na disperziu aplikuje šmyková sila, môžu sa časticové častice dobre zarovnať v smere prietoku v dôsledku znížených interakcií medzi časticami poskytovanými dispergáciou. S rastúcou rýchlosť šmyku sú častice efektívnejšie oddelené a orientované, čo vedie k väčšiemu zníženiu viskozity.
Toto správanie v strihu - riedenie je obzvlášť dôležité v aplikáciách, kde je potrebné, aby sa disperzia čerpala, striekala alebo premiešala. Napríklad v keramickej kalu sa počas procesu vytláčania alebo odlievania často používa vysoká šmyková rýchlosť. Zvýšené správanie strihania - riedenie poskytované dispergáciou NNO umožňuje, aby kaša plynulo prúdila za vysokých šmykových podmienok, pričom si zachováva relatívne vysokú viskozitu v pokoji, aby sa zabránilo sedimentácii keramických častíc.
Účinky na výťažkové napätie
Výťažkové napätie je minimálne šmykové napätie potrebné na začatie toku disperzie. Disperzant NNO môže znížiť výnosové napätie disperzie. V slabo dispergovanom systéme môžu častice tvoriť sieťovú štruktúru prostredníctvom inter - častíc interakcie, čo si vyžaduje prerušenie určitej sily. Adsorbovaním na povrchoch častíc a poskytnutím elektrostatického odporu a stérickej prekážky môže dispergácia NNO narušiť túto štruktúru siete. Výsledkom je, že na začatie toku disperzie je potrebné nižšie šmykové napätie.
Toto zníženie výnosového stresu je prospešné pre aplikácie, v ktorých je potrebné disperziu ľahko naliať alebo čerpať. Napríklad vo farmaceutickej suspenzii je nízky výnosový napätie zaisťuje, že suspenzia sa dá ľahko vydávať z nádoby a častice zostávajú rovnomerne rozložené počas skladovania.
V porovnaní s ostatnými dispergantmi
V porovnaní s inými dispergantmi, ako napríkladPrienik BXaSodný sulfonát sodný, Dispersant NNO má svoje jedinečné výhody, pokiaľ ide o reologickú modifikáciu. Penetrant BX sa používa hlavne pre svoje prenikajúce vlastnosti, a hoci môže mať určité dispergingové účinky, nie je tak špecializovaná na optimalizáciu reologických vlastností disperzie ako dispergácie NNO. Sulfonát dodecyl benzén sodný je bežnou aniónovou povrchovo aktívnou látkou, ale jej molekulárna štruktúra a výkonnostné charakteristiky nemusia byť také účinné ako dispergačné NNO pri poskytovaní dlhodobej stability a významného zníženia viskozity v niektorých komplexných disperziách.
Priemyselné aplikácie
Schopnosť rozptyľovania NNO modifikovať reologické vlastnosti disperzie ju robí široko používanou v rôznych odvetviach.
Priemysel
V priemysle farby a poťahovania sa dispergácia NNO používa na rozptýlenie pigmentov a výplne. Znížením viskozity a zlepšením plynuteľnosti farby zaisťuje rovnomernú distribúciu pigmentov, čo vedie k lepšiemu vývoju farieb a lesku. Pomáha tiež predchádzať usadzovaniu pigmentu počas skladovania, zlepšuje poličku - životnosť lakovacích výrobkov.
Keramický priemysel
V keramickom priemysle sa do keramických kalov pridáva Dispersant NNO. Znižuje viskozitu kalu, čo uľahčuje obsadenie a tvarovanie keramických výrobkov. Zvýšené správanie strihania - riedenie umožňuje účinné spracovanie a znížené napätie výťažku zaisťuje hladký tok počas extrúznych a iných procesov formovania.
Farmaceutický priemysel
Vo farmaceutickom priemysle sa dispergačný NNO môže použiť pri formulácii suspenzií a emulzií. Pomáha udržiavať účinné látky dobre - rozptýlené, zlepšuje rovnomernosť dávkovej formy a biologickú dostupnosť liekov.
Záver
Disperzant NNO má hlboký vplyv na reologické vlastnosti disperzie. Prostredníctvom elektrostatického odporu a stérickej prekážky môže znížiť viskozitu, zvýšiť správanie strihania - riedenie a nižšie napätie výťažku. Tieto účinky sú veľmi prospešné pre širokú škálu priemyselných aplikácií, od farieb a povlakov po keramiku a farmaceutiká.
Ako dôveryhodný dodávateľ dispergátora NNO sme odhodlaní poskytovať produkty NNO s vysokým obsahom kvality, ktoré môžu uspokojiť rôzne potreby našich zákazníkov. Ak vás zaujíma náš dispergant NNO alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa jeho aplikácie vo vašom konkrétnom odvetví, neváhajte nás kontaktovať a požiadajte o ďalšiu diskusiu a rokovania o obstarávaní.
Odkazy
- Rosen, MJ povrchovo aktívne látky a medzifázové javy. John Wiley & Sons, 2004.
- Tadros, tf (ed.). Encyklopédia aplikovaného koloidu a povrchovej vedy. Elsevier, 2005.
- Morrison, ID, & Ross, S. Koloidné disperzie: suspenzie, emulzie a peny. John Wiley & Sons, 2002.