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聚氨酯缔合型增稠剂的研制及应用

聚氨酯缔合型增稠剂的研制及应用
聚氨酯缔合型增稠剂的研制及应用

HINA COATINGS 2007.02

中国涂料

C

0 前 言

吡咯烷酮、溴酚蓝指示剂等

准确称量一定量的聚乙二醇投入到装有温度计、降温至80 ℃滴加催化剂二快速搅拌0.5 h。配制一定浓度的N-甲基吡咯烷酮溶液,待催化剂和聚301 h,让其和聚乙二均匀反应。加入链封端剂,每隔一定时直到符合标准为止,在原装置的基础上添加上蒸进行减压蒸馏脱除溶剂,加入一定量的水配 红外光谱

在加溶剂及助溶剂前,取出样品烘干。将样品与研磨压片,采用德国布鲁克公司Tensor37型傅低剪切黏度的测定

使用Brookfield LVDV-Ⅱ+型旋转黏度计测中剪切黏度的测定

使用ETS-1000型Stormer黏度计测定。高剪切黏度的测定

使用Brookfield CAP2000L型锥板黏度计测定。 乳胶涂料触变指数测定

使用Brookfield LVDV-Ⅱ+型旋转黏度计测

聚氨酯缔合型增稠剂的研制及应用

李金华1, 刘 震2

(1. 镇江联成化学工业有限公司,江苏镇江212006;2.深圳海川化工科技有限公司,

广东深圳 518040 )

定转速在6 r/min和60 r/min条件下乳胶涂料的黏度η6及η60,然后计算出触变指数TI=η6/η60。1.3.6 流平性测定

使用LPQ-1流平仪及玻璃片测定。1.3.7 抗流挂性测定

使用LG-1流挂仪及玻璃片测定。

1.3.8 贮存稳定性

将乳胶涂料装入标准样品瓶中(乳胶涂料重量为500 g),盖紧瓶盖,然后用纸胶带密封好放入50 ℃的恒温烘箱中。贮存两周后取出,冷却至室温。1.3.9 预聚物中异氰酸酯基含量的测定[7]

准确称取1 g样品于250 mL锥形瓶中,加入25 mL无水甲苯,摇动锥形瓶,使样品溶解,如果不溶解或溶解速度较慢,可加入10 mL无水重蒸丙酮,促使预聚物溶解。溶解后,用移液管加入25 mL0.1 mol/L二正丁胺溶液,压紧瓶塞继续摇动15 min,加入异丙醇100 mL,滴入4~6滴0.1 mol/L溴酚蓝指示剂,再用0.1 mol/L盐酸标准溶液滴定至物料呈黄色即为终点。同样做空白试验,按下式计算:

-NCO基含量(%)=(V1-V2)×C×42/(W×1000)

式中,V1为空白试验消耗盐酸标准溶液的毫升数;

V2为样品试验消耗盐酸标准溶液的毫升数;C为盐酸标准溶液的浓度,mol/L;

W为样品质量,g。

2 结果与讨论

2.1 红外光谱分析

图1是样品的红外图谱,其中3 507 cm-1,3 347 cm-1波峰归属于羟基(V-O-H)和氨基(VN-H),2 919 cm-1,2 868 cm-1波峰归属于饱和烷基,1108 cm-1波峰归属于醚键(VCH2

-O-CH2

), 1 718 cm-1

波峰归属于氨基甲酸酯基的自由羰基(V-C=O)。由红外谱图说明确实生成了聚氨酯增稠剂。微量羟基的残留存在两方面的原因:第一可能是由于-NCO基团与空气中的水分参与了反应;第二可能是由于聚乙二醇活性较低,没有反应完全所致。

2.2 增稠剂在纯丙乳液中的应用

测试方法:称取纯丙乳液250 g,加入0.1%的消泡剂,用分散机在500 r/min条件下搅拌分散10min,测定乳液的旋转黏度(6 r/min和60 r/min)。再用分散机搅拌的情况下(转速500 r/min),逐次往乳液中添加待测的缔合型增稠剂,每次的添加量为乳液量的0.1% (缔合型增稠剂用水稀释至固含量为20%),搅拌15 min,静置1 min后测定乳液的旋转黏度、Stormer黏度与ICI黏度,结果见表1、表2。

依据表1、表2的实验数据,绘制增稠剂添加量与黏度的关系曲线,见图2~图5。

由表1、表2和图2~图5可以看出,自制的增稠剂与A号产品在纯丙乳液中的增稠情况相差不大,

图1 自制增稠剂的红外光谱图

转化率/%

波值/cm-1

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中低剪切速率下,A号产品使得乳液黏度增长大于自制产品,而高剪切速率下开始差别不大,但在0.5%加量(质量分数,下同)的情况下,添加自制增稠剂产品的乳液黏度还要高于添加A号增稠剂的乳液。添加两者的乳液贮存稳定性相当。

2.3 增稠剂在苯丙乳液中的应用

实验方法:由于苯丙乳液较黏稠,因此在做性能测试前先将乳液稀释。稀释比例为:m(苯丙乳液)∶m(水)=5∶1,然后称取已经稀释的苯丙乳液250 g,加入0.1%的消泡剂用分散机在500 r/min条件下搅

表2 A号增稠剂应用于纯丙乳液中的黏度变化及贮存情况表1 自制的增稠剂应用于纯丙乳液中的黏度变化

20.1 50 1 489 710 19

2.1030.2 8510 2575 126 40 2.00

40.3 11939 524**** 5450.4 13743 896**** 69注:贮存情况为:第二天无分水,无絮凝;热贮后无分水,无絮凝。

2 0.2不在量程内 780 339 20 2.33 0.4 62 2937 1 330 24 2.214 0.6 85 6519 3 897 31 1.685 0.8 9411 798 6 299 35 1.87

注:贮存情况为:第二天无分水,无絮凝;热贮后无分水,无絮凝。

表4 A号增稠剂应用于苯丙乳液中的黏度变化及贮存情况2 0.4 633 0641 448212.123 0.6 837 7184 579291.694

0.8 9713 5977 22832

1.88

5 1.0 10719 096****36

注:贮存情况为:第二天无分水,无絮凝;热贮后无分水,无絮凝。

拌分散10 min,测定乳液的旋转黏度(6 r/min和60 r/min)。再用分散机搅拌的情况下(转速500 r/min),逐次往乳液中添加待测的缔合型增稠剂,每次的添加量为乳液量的0.2% (缔合型增稠剂用水稀释至固含量为20%),搅拌15 min,静置1 min后测定乳液的旋转黏度、Stormer黏度与ICI黏度。结果

见表3、表4。

依据表3、表4的实验数据,绘制增稠剂添加量与黏度的关系曲线,见图6~图9。

由表3、表4和图6~图9可以看出,在中低剪切条件下,苯丙乳液的黏度变化基本相同,说明A号产品与自制的产品在苯丙乳液中的低中剪增稠能力

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表5 苯丙乳胶涂料参考配方

水15.0丙二醇2.0H-34(分散剂)1.0H-436(润湿剂)0.1F-251(防腐杀菌剂)0.15D-127(消泡剂)

0.15AMP-95(pH调节剂)0.05钛白R-70616.0沉淀硫酸钡14.0高岭土DB-805.0重钙

5.0

硅灰石5.0306

0.5A-10(消泡剂)0.156516-2乳液

30醇酯十二(成膜助剂)1.5

基本相当。在高剪切条件下,自制的产品的增稠能力反而更强。

2.4 增稠剂在苯丙乳胶涂料中的应用

苯丙乳胶涂料参考配方见表5。2.4.1 增稠性能(见表6、表7)

依据表6、表7的实验数据,绘制增稠剂添加量与黏度的关系曲线,见图10~图13。

由表6、表7和图10~图13可以看出,在苯丙乳胶涂料中,不论高中低剪,两支增稠剂对乳胶涂料的增稠性能相差不大,且由于乳液较少,因此在增稠剂添加量相同的情况下,乳胶涂料的黏度没有纯乳液的黏度上升得快。在纯丙乳液、苯丙乳液和乳胶涂料中有一些共同之处在于:在中低剪切条件下,两者之间的差别不明显,增稠能力基本相当,在高剪切条件下,自制的产品增稠性能均优于A号产品。

2.4.2.1 流平性能

使用自制的产品与A号产品按照表5乳胶涂料配方调配乳胶涂料,在增稠剂添加量相同的情况下将乳胶涂料调至施工黏度,做流平实验,结果两者的流平性都为3级。2.4.2.2 抗流挂性能

在相同添加量条件下将乳胶涂料调至施工黏度,做抗流挂实验,实验结果为添加自制产品的乳胶涂料在250μm流挂,添加A号产品的乳胶涂料在225μm处流挂,因此在抗流挂方面自制的增稠剂比A号产品还要优异。2.4.2.3 展色性及相容性

用酞菁蓝对乳胶涂料进行调色,添加量为3%,然后用湿膜制备器(250 μm)在黑白格纸上刮板,待漆膜表干时进行指研,观察指研处与未研处的颜色差异以及添加不同增稠剂所调色漆之间的颜色差异。实验结果见表8,两者在相容性方面一样,而自制的产品在展色性上比国外同类产品要好。

2.4.2.4 热贮存稳定性

添加两种增稠剂的乳胶涂料室温放置一天后

观察,两者均比较稳定,无明显变化,热贮之后的情况如表9所示,两者之间不同之处在于添加自制增稠剂的乳胶涂料无沉淀但有轻微的分水现象;添加A号产品的乳胶涂料不分水但有少量沉淀。乳胶涂料稳定性与润湿分散剂与增稠剂等因素有关,而本实验中其他助剂都相同,因此差异主要是由增稠剂引起。从结果来看,两支产品的热贮性能相差不大,重新搅拌之后都能够成均匀状态,不影响使用。

表8 添加不同增稠剂的色漆的展色性及相容性

表9 乳胶涂料热贮稳定性

添加自制增稠剂的乳胶涂料轻微分水,无沉淀

(下转第33页)

主。并且,胶粉的加入,有利于泡沫的破除。在胶粉分散结束后,应降低转速,分散液面保持接近平面,这样有利于减少泡沫的产生。同时,在蜡浆加入之后,应低速分散。若最终消泡不是很满意,可适当加大消泡剂用量。最终检测可用细度板刮膜看消泡剂是否过量或是否分散均匀。具体方法是:取少量漆液适当稀释,用细度板刮细度,观察涂膜表面,如果涂沫表面有较多气泡,则消泡剂不够;若有油涡,则消泡剂过量或是消泡剂没有分散均匀,在分散10 min之后还有油涡的话,则应减少消泡剂的用量或者更换消泡剂的种类了。

3 应 用

用该配方生产的水性腻子透明性好,在黑胡桃、樱桃木等导管较深的木材上进行全封闭涂装时,在底漆施工之前刮涂1~2道水性透明腻子能有效减少2~4道的底漆施工而不影响透明性。同时,由于该

表2 产品性能指标

稠度/圈14~15

GB1749-79刮涂性

刮涂无障碍、无颗粒GB1727-79干燥时间/ h<2

GB1728-79打磨性

易打磨光滑

GB1770-79

低温贮存稳定性刮涂无障碍(贮存后)-5℃ 4h,25℃ 2h固体含量/%52

GB1725-79附着力

1(划格法)

GB1720-79漆膜外观状态

光滑平整、无白点,不发白

GB1729-79

透明腻子固体含量高,施工过程中水含量较少,因此,打磨时间短,省时省工。另外,根据该透明腻子树脂含量高、黏度高、含水相对较少、涂膜硬度较高的特点,还可以将其用于密度板的封底(刮涂)和二次找平,避免了普通水性封闭底漆直接封底时,密度板大量吸水,从而引起变形或不易干透的弊端。同时,该水性透明腻子的价格也远比底漆便宜,所以也节省了涂装

成本。

4 结 语

开发和研制高固含、高透明的木器用水性腻子可解决水性木器漆施工过程中的一些难题,有效简化施工工序,节约涂装成本,为水性木器漆的迅速推广和普及有极为重要的意义。

参考文献

[1] GO MORRION. Polyvily acetale powder and Process of making the same:US,2800463[P].1953-05-14

[2] 科博尔.可再分散乳胶粉与干混沙浆.新型建筑材料, 1999(1):11-14[3] 柳勇臻,任秀全,陈鹏.可再乳化粉状树脂[J].化学建 材, 1999(5):29-31[4] 张心亚,黄洪,等.可再分散聚合物乳胶粉的性能及其 应用.涂料工业,2006(10):43收稿日期 2006-11-29

S U M M A R IE S

P re p aratio n and us e o f P U as s o c iate d thic ke ne r

L i J inhua,L iu Z he n (20)Abstract: A n a s s o c ia te d th ic k e n e r is p re p a re d b y p o lym e rization o f po lye thyle ne g lyc o l and d iis o c yanate and w i th p h e n o ls a s b l o c k i n g a g e n t. Te s t in g it s u s e p e rf o rm a n c e s in e m u l s io n a n d la te x c o a tin g s a n d c o m p a rin g w ith a s im ila r o ve rs e as p ro d uc t s ho w tha t p e rfo rm anc e s o f the as s o c iate d thicke ne r app ro ac h tho s e o f o ve rs e as p ro d uc t a nd the as s o c iate d thic k e ne r o wns g o o d m arke ting p ro s pe c tive.

Keywords: ass o c iate d thic ke ne r, e m uls ion, late x co ating s S ynthes is and influe nc ing facto rs o f ne w c atho d ic e le c tro -d e p o s itio n c o ating s Me ng Q ing ho ng (26)Abstract: T h is p ap e r s tud ie s the p re p aratio n o f w ate r-s o lu b le c a tho d ic e le c tro -d e p o s itio n c o ating s w ith e p o xy re s in a s e p o xy g ro u p c o m p o n e n t an d p o lya m id e an d to lu e n e d iis o c ya na te as c urin g a g e nts ; an d d is c u s s e s influe nc e o f d o s ag e o f p o lya m id e , ne utralizing ag e nt and e th e r/a lc o h o l s o lv e n ts o n c atho d ic e le c tro -d e p o s itio n c o ating s.

Keywords: e p o xy re s in, wate r-s o lub le , c atho d ic e le c tro -d e p o sitio n c o ating s

Us e o f unifo rm d e s ig n in c o ating s

He ng Ming xin g , S un P e iq in, Z hao K e ,e tc.(28)Abstract: T his p ap e r intro d uc e s the c harac te ris tic s and us e m e tho d s o f unifo rm d e s ig n and unifo rm d e s ig n tab le ;d e tails ho w to d e s ig n c o ating s fo rm ula with the u nifo rm d e s ig n table which c an e ffe c tive ly guid e de s ig ne r to s ele c t s te p w is e o p tim um b y m ultip le -fa c to r a nd m ultip le -le v e l e xp erim e nts in the s c o p e o f s e lec te d fac to r and s hrinkag e tes t.

Keywords: un if o rm d e s ig n, u n if o rm f o rm ula d e s ig n ,F o rmula d e s ig n and us e o f hig h s o lid and high trans pare nt wate r-b o rne p utty

W u Z ho ng yue , Ye R ong s e n, L uo X ianp ing ,e tc. (31)Abstract: T his pap e r intro d uc e s p rep aratio n m e tho d o f the hig h s o lid and hig h trans p are nt wate r-b o rne p utty, s o lving the p ro b le ms o f to o m any p ro c e ss e s and m ate rial d e fe c ts in the fully-c lo s e d ap p lic atio n of water-b o rne wo o d varnis h.Key words: hig h s olid , hig h trans pare nt, wate r-b o rne putty,fo rm ula d e s ig n

S e le c tio n of re sin and c uring ag ent for P U p o wde r co ating s Z hang F e ng s he ng , Yin X ianxia, Huang Yu, e tc. (39)Abstract: T h is p ap e r d is c us s e s the s e le c tio n o f re s in,c uring ag e nts , ad d itive s and te c hno lo g ic al c o nd itio ns and the influe nc e o n film pe rfo rm anc e o f P U p owd e r c o ating s.A t las t, op tim ize d fo rm ula s c he m e is g o t.

Keywords: p o wd er c o ating s , p o lyure thane , c uring ag e nt,ad d itive

A nalysis o n e d g e c o ve rag e p ro b le m o f p o wd e r c oating s Z hang G uang , F u Q iang , Q i P e ng (41)

Abstract: T his p ap e r na rra te s s o lu tio ns to th e e d g e c o verag e p rob le m o f p o wd e r c o ating s fro m thre e as pe c ts o f o u t w a rd d e s i g n c h a n g e , s p ra y i n g te c h n o lo g y im p ro ve m e nt and form ula m o d ific atio n.

Keywords: p owd e r c o ating s , e d g e c o verag e , ap plic atio n te c hno lo g y, leve ling p ro p e rty

S um m ary o n m e tal p o wd e r c o ating s C hao B ing (43)Abstract: T h is p a p e r intro d uc e s c a te g o ry, f o rm ula ,m anufac turing te c hno log y and ap p lic atio n pro c es s of m etal p o wd e r c o ating s and fo re c as t the d e ve lo p m e nt p ro s p e c t o f m e tal p o wd e r c o ating s b as ing o n the ne we s t re s e arc h fruit.

Keywords: m e ta l p o wd e r c o atin g s , f ilm , m e ta l e f fe c t 2006年10月24日,国家财政部和国家环保总局联合发布了《关于环境标志产品政府采购实施的意见》,政府绿色采购清单也同时出炉。随着“绿色采购清单”的公布,引起了社会一片哗然,肯定的有,质疑的有。国内涂料企业也做出了不同程度的反响。本期“政府采购闪亮登场,如何看待尚需理性”一文就此事件进行了报道,今后并将继续关注。 涂料用白色颜料的走向,尤其是立德粉何去何从?钛白粉是否仍盲目扩产、上马?已成为业届迫在眉睫需要关注的问题。为此,中国涂料工业协会日前邀请业内专家召开了涂料用白色颜料发展座谈会,本期就此刊发了“涂料用白色颜料发展变局应对刍议”,旨在引起业届对此问题的重视与思考。同时,“加大钛白产业研发投入 促进钛白产业科技创新”也提出了推进钛白产业科技创新是钛白产业持续、稳定发展的关键。

粉末涂料作为环保型涂料现已成为最具发展前途的涂料品种之一,本期特开辟“粉末涂料与涂装”专栏,从粉末涂料的发展、市场开发、合成、涂装中的问题及解决措施等角度进行了报道。敬请关注。 2006年,涂料行业又得到了快速发展,产量突破了500万吨大关。若想了解2006年我国涂料行业全年的经济运行情况,到底经历了哪些变化,请关注本刊下期。

本 期 导 读

聚氨酯触变增稠剂说明书

聚氨酯触变增稠剂 产品指标: 型号:L-1028 产品外观:透明黏稠乳液 PH:7.0±1(1%水溶液) 有效成分:40% 粘度:≤2500厘泊;(25℃) 溶剂:环保型亲水溶剂 产品应用场景: 聚氨酯触变增稠剂适用于聚氨酯乳液,水性涂料、粘合剂、树脂、内外墙乳胶漆、水性油墨、乳化石膏、胶粘剂、填缝料、弹性胶浆体系。 产品概述: 聚氨酯触变增稠剂通过缔合提供优异的流变(流动,流平等)性能,极佳的增稠效果;由于本产品为非离子型,因而其增稠效果较少受体系PH值的影响;能有效改善低中剪切粘度,并有优异的增稠倍率,提高印花胶浆,固浆的触变过网性能和流平性适中的光泽现性,与多种树脂体系相容性能优异,并提高成膜性,牢度和流变性,是目前提高产品质量的极佳增稠剂.本产品抗酸.抗碱.抗盐。 1.能有效改善低中剪切粘度 2.增稠倍率极佳,流动性能略差,有假塑性。 3.流变体系不受PH值的影响,可增稠酸,碱,盐性物质 4.赋予漆光膜适中的光泽展现性 5.改善成膜性能,赋予漆膜优异的耐水性能 6.本产品不影响印花助剂牢度不含油剂 7.附带杀菌防霉效果 产品使用方法: 建议用量(wt%,以总量计):0.1-0.8% 建议本助剂在生产过程中最后加入,应当边加入边搅拌,其加入量以达到所需的效果为止 建议使用聚氨酯触变增稠剂进行稀释,然后再缓慢搅拌加入。 包装存储: 包装:本品采用60KG、200KG、1000KG塑料桶装。 储存:本品不属危险品,无毒,远离热及火源,密封存放于室内阴凉、通风、干燥处。未使用完前,每次使用后容器应严格密封。保质期12个月。 运输:本品运输中要密封好,防潮、防强碱强酸及防雨水等杂质混入。

我国脂肪酸生产及应用情况

我国脂肪酸生产及应用情况您好,欢迎来到阿里巴巴 商人博客 产品产品公司生意经批发直达求购信息资讯论坛商友 我国脂肪酸生产及应用情况(2011/01/04 16:20)我国脂肪酸生产及应用情况 1脂肪酸的来源 脂肪酸主要是从天然油脂、石蜡氧化或从松木造纸废液中回收妥尔油经精馏制得。石蜡氧化制脂肪酸可以得到天然油脂中不具有的单碳数脂肪。 随着世界各国对生态环境和环境保护的重视,对天然林的保护和禁伐,使得妥尔油资源产量、质量逐年下降。 目前从天然动植物油脂经水解、精馏生产的脂肪酸占脂肪酸总量的4/5以上,是世界脂肪酸的主要来源。 2脂肪酸的分类 一类是饱和脂肪酸,主要应用于乳液聚合和作为橡胶添加剂;在塑料工业中用作稳定剂、增塑剂和润滑剂;其酯类用于食品工业作乳化剂;其含氮衍生物是优良的表面活性剂,广泛应用于纺织、交通、日用化工和塑料等行业。这类脂肪酸主要包括椰油酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等。 另一类是不饱和脂肪酸(包括妥尔油酸),主要用于制取矿石浮选剂、油田化学品和生产涂料用的二聚酸、三聚酸。如油酸、亚油酸、芥酸等。 3脂肪酸原料情况

东南亚地区拥有丰富的棕榈油和椰子油。棕榈仁油和椰子油是提供生产 C8-14脂肪酸的原料,它们主要用于生产表面活性剂。棕榈油是提供生产C16- 18脂肪酸的原料,主要用于生产硬脂酸及盐和酯类、阳离子表面活性剂和塑料 加工助剂等。 我国脂肪酸的生产目前以棕榈油、棉籽油、棉籽油脚和菜籽油为主要原料,所得产品主要为硬脂酸、不饱和酸(以油酸为主)和芥酸等。棕榈油中不饱和酸 含量为42%,棉籽油为64%。菜籽油主要含C16-22脂肪酸,其中芥酸含量很高。 4脂肪酸的品种和用途 油脂中的脂肪酸是脂肪酸同系物的混合物,其组成随油种而变化。混合脂 肪酸经过分离提纯后可以得到各种组成比较单一的脂肪酸,一般有纯度95%、98%和99%如辛酸、癸酸、癸二酸、月桂酸、肉豆寇酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻油酸、山嵛酸、芥酸等产品。 脂肪酸是重要的有机化工和精细化工的原料,以脂肪酸为原料生产的下游 衍生物,广泛应用于纺织印染、食品、医药、日用化工、石油化工、橡塑加工、采矿、交通运输、铸造、金属加工、油墨、涂料和颜料等各种行业。 5脂肪酸目前应用市场 大约50%左右的脂肪酸用于制皂及直接使用,其中硬脂酸大量用于作橡胶 加工; 大约20%用于生产含氮衍生物,主要是脂肪胺和脂肪酰胺; 约10%用于制成脂肪酸酯类; 其余用于合成油墨、油漆用树脂、二聚酸,以及塑料加工用的润滑剂和稳 定剂、重金属盐等。 6脂肪酸生产工艺

水性聚氨酯的分类

水性聚氨酯的分类 由于聚氨酯原料和配方的多样性,水性聚氨酯开发40年左右的时间,人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多,可以按多种方法分类。 1.以外观分 水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液,本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液,其外观分类如表5所示。 表5 水性聚氨酯形态分类 2.按使用形式分 水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用,或无需交联剂即可得到所需使用性能的水性聚氨酯称为单组分水性聚氨酯胶粘剂。若单独使用不能获得所需的性能,必须添加交联剂;或者一般单组分水性聚氨酯添加交联剂后能提高粘接性能,在这些情况中,水性聚氨酯主剂和交联剂二者就组成双组分体系。 3.以亲水性基团的性质分 根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团,即是否属离子键聚合物(离聚物),水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型。含阴、阳离子的水性聚氨酯又称为离聚物型水性聚氨酯。 (1)阴离子型水性聚氨酯又可细分为磺酸型、羧酸型,以侧链含离子基团的居多。大多数水性聚氨酯以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引人羧基离子及磺酸离子。 (2)阳离子型水性聚氨酯一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或锍离子的水性聚氨酯,绝大多数情况是季铵阳离子。而主链含铵离子的水性聚氨酯的制备一般以采用含叔胺基团扩链剂为主,叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂的作用,形成亲水的铵离子。还可通过含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷及酸反应而形成铵离子。 (3)非离子型水性聚氨酯,即分子中不含离子基团的水性聚氨酯。非离子型水性聚氨酯的制备方法有:①普通聚氨酯预聚体或聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下进行高剪切力强制乳化;②制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲水性基团,亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯,亲水性基团一般是羟甲基。 (4)混合型聚氨酯树脂分子结构中同时具有离于型及非离子型亲水基团或链段。 4.以聚氨酯原料分 按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型及聚烯烃型等,分别指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。还有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合以聚氨酯的异氰酸酯原料分,可分为芳香族异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、脂环族异氰酸酯型。按具体原料还可细分,如TDI型、HDI型,等等。 5.按聚氨酯树脂的整体结构划分 (1)按原料及结构可分为聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯

我国油酸的发展现状及市场探析

我国油酸的发展现状及市场探析 1.油酸简介 油酸(Oleic Acid)也称顺-9-十八(碳)烯酸,是天然油脂中含一个双键的不饱和脂肪酸。纯油酸在室温下是接近无色无臭的高黏度液体,不溶于水,可溶于醇醚、氯仿、苯等溶剂,其结构具有α、β两种构型[1]。 油酸是重要的精细化工产品。工业油酸可应用于塑料、洗涤、选矿、油漆等行业,纯度高的油酸(≥80%)可用于食品、医药、化妆品等行业,油酸的金属盐则被广泛应用于表面活性剂、缓蚀剂等。通过对其官能团进行修饰,油酸还可以应用于润滑油、化工分析、制药等领域[1, 2]。 2. 油酸生产技术 2.1 油酸的初加工 油酸以甘油酯的形式存在于各种油脂中,油酸的生产方法通常主要为水解法和皂化法。其中,水解法是将普通油脂直接水解生产脂肪酸,再将之分离提纯制取油酸;皂化法是在碱性条件下使油脂皂化,分离出甘油,将皂酸化得到脂肪酸,然后分离提纯制取油酸。皂化和酸化过程容易产生胶体,酸化时还会产生乳化,需要消耗大量盐水进行处理。因此,采用水解法生产油酸更为合适。 水解法有多种,根据操作方式不同,可以分为间歇水解和连续水解法;根据水解压力(水解温度)的不同和是否采用催化剂(或酶),又可以分为常压(或低压)催化水解法、催化或非催化中压水解法、连续非催化高压逆流水解法、甚高压脂肪并流水解法、催化低压高温水解法和酶促水解法。 最近几年,酶促水解法由于其适用的条件比较温和、能耗低、产品质量好、不影响脂肪酸的构型而得到广泛关注。日本在这方面的技术处于世界领先地位,并已实现工业化(由日本三好公司开发)。我国也有关于脂肪酶水解三油酸甘油脂的报道。将油酸含量高的油脂(如茶籽油和高油酸葵花子油)水解并分离出甘油后,得到的产品为纯度较高的油酸,而大多油脂水解所产生的脂肪酸还需要经过分离、精制才能得到油酸。 2.2 油酸的精加工 目前分离混合脂肪酸制备油酸的方法有冷冻压榨法、精馏法、有机溶剂法、表面活性剂法、尿素络合法等[3]。 2.2.1 冷冻压榨法 我国大多数中小企业采用该法制备商品油酸和商品硬脂酸,其分离原理是在一定温度下混合脂肪酸中熔点不同的饱和与不饱和酸从体系中逐步结晶分离(图1)。该法主要用于动物脂

水性聚氨酯配制方法

1.低聚物多元醇:聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚丁二烯二二醇、丙烯酸酯多元醇等 水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多,有时还使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品种低聚物多元醇。聚醚型聚氨酯低温柔顺性好,耐水性较好,且常用的聚氧化丙烯二醇(PPG)的价格比聚酯二醇低,因此,我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为主要低聚物多元醇原料。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好,惟其价格较高,限制了它的广泛应用。 聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好,但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差,故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯,其贮存稳定期较短。但通过采用耐水解性聚酯多元醇,可以提高水性聚氨酯胶粘剂的耐水解性。国外的聚氨酯乳液胶粘剂及涂料的主流产品是聚酯型的。脂肪族非规整结构聚酯的柔顺性也较好,规整结构的结晶性聚酯二醇制备的单组分聚氨酯乳液胶粘剂,胶层经热活化粘接,初始强度较高。而芳香族聚酯多元醇制成的水性聚氨酯对金属、RET等材料的粘接力高,内聚强度大。 其他低聚物二醇如聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚丁二烯二醇、丙烯酸酯多元醇等,都可用于水性聚氨酯胶粘剂的制备。聚碳酸酯型聚氨酯耐水解、耐候、耐热性好,易结晶,由于价格高,限制了它的广泛应用。 2.异氰酸酯:TDI、MDI、IPDI、HDI等 制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯,以及TDI、MDI、HDI:MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯,耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好,因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成,而我国受原料品种及价格的限制,大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。 多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。 3.扩链剂:1,4—丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺等 水性聚氨酯制备中常常使用扩链剂,其中可引入离子基团的亲水性扩链剂有多种,除了这类特种扩链剂外,经常还使用1,4—丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高,可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺,在乳化分散的同时进行扩链反应。 4.水:蒸馏水、离子水 水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质,为了防止自来水中的Ca2+、寸+等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响,用于制备水性聚氨酯胶粘剂的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质,水还是重要的反应性原料,合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主,在聚氨酯预聚体分散与水的同时,水也参与扩链。由于水或二胺的扩链,实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯—脲乳液(分散液),聚氨酯—脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力,脲键的耐水性比氨酯键好。

增稠剂资料整理

增稠剂 一;增稠剂的分类 1.纤维素类 纤维素类又分为 A.非缔合型(HEC) B.缔合型(HMHEC) 最有名的纤维素增稠剂包括: 羟乙基纤维素(Hydroxyethyl Cellulose,HEC) 羟丙基纤维素(Hydroxypropyl Cellulose,HPC) 羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropylmethyl Cellulose,HPMC)、 甲基纤维素(Methyl Cellulose,MC)、 羧基甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,CMC) 疏水性改质羟乙基纤维素(Hydrophobically Modified Hydroxyethyl Cellulose ,HMHEC) 2.多糖 3.碱溶涨类(丙烯酸类) 碱溶涨类又分为 A.非缔合型(ASE) B.缔合型(HASE) 4.聚氨脂类 聚氨脂类又分为 A.聚氨脂类 B.疏水性改性非聚氨酯增稠剂 5.无机类 无机又分为 A.膨润土 B.凹凸棒土 C.气相二氧化硅 6.络合有机金属增稠剂 二:特性研究及作用机理 1.纤维素类 1.1非缔合型纤维素增稠剂 纤维素类增稠剂的增稠机理: 是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合,提高了聚合物本身的流体体积,减 少了颗粒自由活动的空间,从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕 实现黏度的提高,表现为在静态和低剪切有高黏度,在高剪切下为低黏度。 这是因为静态或低剪切速度时,纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高 粘性;而在高剪切速度时,分子平行于流动方向作有序排列,易于相互滑

动,所以体系黏度下降。纤维素增稠剂增稠水相,该增稠作用不受连结料、颜料和助剂的影响。这种分子链较长、有分支,部分呈卷曲状。在其余情况下,分子链处于理想的序状态(高粘度)。随着剪切速率的增加,分了逐渐与流动方向平行,这使一个分子到另一个分子之间的滑动更为容易,即低粘度,因而,这种纤维素增稠剂表现出假塑性和结构粘度。通过高分子量的纤维素醚,可获得明显的假塑流动性能。 特点:纤维素类增稠剂的增稠效率高,尤其是对水相的增稠;对涂料配方的限制少,应用广泛;可使用的pH 范围大。但存在流平性较差,辊涂时飞溅现象较多、稳定性不好,易受微生物降解等缺点。由于其在高剪切下为低黏度,在静态和低剪切有高黏度,所以涂布完成后,黏度迅速增加,可以防止流挂,但另一方面造成流平性较差。有研究表明,增稠剂的相对分子质量增加,乳胶涂料的飞溅性也增加。纤维素类增稠剂由于相对分子质量很大,所以易产生飞溅。此类增稠剂是通过“固定水”达到增稠效 果,对颜料和乳胶粒子极少吸附,增稠剂的体积膨胀充满整个水相,把悬浮的颜料和乳胶粒子挤到一边,容易产生絮凝,因而稳定性不佳。由于是天然高分子,易受微生物攻击。 纤维素衍生物分子量高低则会影响其增稠的效果,高分子量纤维素衍生物增稠剂具有优异的增稠效果,容易造成类似塑化 (Pseudoplastics)的效果,水相增稠剂与儒教其分子相溶好,低剪切 增稠效果好,PH值容忍度高,保水性好,由于低剪切年度高,触变性 高,所以流变性好,流平性差。低分子量纤维素衍生物增稠剂对产品的 类似塑化性较低,但对水的敏感度较高。 现将纤维素增稠剂的正面影响和负面影响总结如下纤维素增稠剂正面影响 ●通用 ●流动性 ●PH范围大 负面影响 ●喷涂 ●涂层的形成 ●覆盖力 ●水敏感性 ●生物稳定性 ●辊涂时飞溅现象较多 ●稳定性不好 ●易受微生物降解

增稠剂

增稠剂 增稠剂是一种食品添加剂,主要用于改善和增加食品的粘稠度,保持流态食品、胶冻食品的色、香、味和稳定性,改善食品物理性状,并能使食品有润滑适口的感觉。增稠剂可提高食品的黏稠度或形成凝胶,从而改变食品的物理性状,赋予食品黏润、适宜的口感,并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态的作用,中国目前批准使用的增稠剂品种有39种。增稠剂都是亲水性高分子化合物,也称水溶胶。按其来源可分为天然和化学合成(包括半合成)两大类。分类 常用的增稠剂有纤维素醚及其衍生物类、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂。(1)纤维素醚及其衍生物:纤维素醚及其衍生物类增稠剂主要有羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素等。疏水改性纤维素是在纤维素亲水骨架上引入少量长链疏水烷基,从而成为缔合型增稠剂,其增稠效果可与相对分子质量大得多的纤维素醚增稠剂品种相当。(2)碱溶胀型增稠剂:碱溶胀增稠剂分为两类:非缔合型碱溶胀增稠剂和缔合型碱溶胀增稠剂。(3)聚氨酯增稠剂和疏水改性非聚氨酯增稠剂:聚氨酯增稠剂,是一种疏水基团改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物,属于非离子型缔合增稠剂。环境友好的缔合型聚氨酯增稠剂开发已受到普遍重视,除了上面介绍的线性缔合型聚氨酯增稠剂,还有梳状缔合聚氨酯增稠剂。 特性比较 增稠剂有着特定的流变学性质,抗酸性首推海藻酸丙二醇酯;增调性首选瓜尔豆胶;溶液假塑性、冷水中溶解度最强为黄原胶;乳化托附性以阿拉伯胶最佳;凝胶性琼脂强于其它胶但凝胶透明度尤以卡拉胶为甚;卡拉胶在乳类稳定性方面也优于其它胶。 实际应用 增稠剂又称胶凝剂,用于食品时又称糊料或食品胶。它可以提高物系粘度,使物系保持均匀的稳定的悬浮状态或乳浊状态,或形成凝胶。广泛用于食品、涂料、胶黏剂、化妆品、洗涤剂、印染、橡胶、医药等领域。再涂料印花中,由增稠剂、水、粘合剂和涂料色浆组成的涂料印花色浆,印花色浆再印花机械力作用下,发生切变力,使印花色浆的粘度再瞬间大幅度降低;当切变力消失时,又恢复至原来的高粘度,使织物印花轮廓清晰。这种随切变力的变化而发生的粘度变化,主要是靠增稠剂来实现的。再乳胶漆制造中,增稠剂对乳胶漆的增稠、稳定及流变性能起着多方面协调作用。再乳胶聚合过程中用作保护胶体,提高乳液的稳定性;再颜料、填料分散阶段,提高分散物料的粘度而利于分散;再储运过程中提高涂料稳定性及抗冻融性,防止颜料、填料沉底结块;再施工中调节乳胶漆粘稠度,并呈良好的触变性等。在食品中添加千分之几的食品增稠剂,具有胶凝、成膜、持水、悬浮、乳化、泡沫稳定及润滑等功效。对流态食品或冻胶食品的色、香、味、结构和食品的相对稳定性起着十分重要的作用。 增稠剂大多属于亲水性高分子化合物,按来源分为动物类、植物类、矿物类、合成类或半合成类。简单分可分为天然和合成两大类。天然品大多数是从含多糖类粘性物质的植物及海藻类制取,如淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精、黄耆胶、多糖素衍生物等;合成品有甲基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡、聚丙烯酰胺等。 饮料生产中常用的增稠剂以及作乳化稳定剂用的增稠剂主要有羧甲基纤维素钠、藻酸丙二醇酯、卡拉胶、黄原胶、果胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶等。 羧甲基纤维素钠(CMC-Na)

增稠剂介绍

第20章增稠剂(Thickening agents) 20.1 概述 20.1.1 食品增稠剂的定义 食品增稠剂通常指能溶解于水中,并在一定条件下充分水化形成黏稠、滑腻溶液的大分子物质,又称食品胶。它是在食品工业中有广泛用途的一类重要的食品添加剂,被用于充当胶凝剂,增稠剂,乳化剂,成膜剂,泡沫稳定剂,润滑剂等。增稠剂在食品中添加量通常为千分之几,但却能有效地改善食品的品质和性能。其化学成分除明胶、酪朊酸钠等为蛋白质外,其它大多是天然多糖及其衍生物,广泛分布于自然界。 20.1.2食品增稠剂的分类 迄今世界上用于食品工业的食品增稠剂已有40余种,根据其来源,可分为五大类。 (1)由海藻制取的增稠剂海藻胶是从海藻中提取的一类食品胶,.地球上各海域水温变化及盐含量不同。海洋中藻品种多达15000多种,分为红藻、褐藻、蓝藻和绿藻四大类。重要的商品海藻胶主要来自褐藻。不同的海藻品种所含的亲水胶体其结构,成分各不相同,功能、性质及用途也不尽相同。 (2)由植物种子、植物溶出液制取的增稠剂由植物及其种子制取的增稠剂,在许多情况下,其中的水溶性多糖类似于植物受到刺激后的渗出液。它们是经过精细的专门技术而制得的,包括选择、种植和布局。种子收集和处理都具有一套科学方法。正如动植物渗出液一样,这样增稠剂都是多糖酸的盐。其分子结构复杂,常用的这类增稠剂有瓜尔胶、卡拉胶、海藻胶等。 (3)由微生物代谢生成的增稠剂真菌或细菌与淀粉类物质作用产生的另一类用途广泛的食品增稠剂,如黄原胶等,这是将淀粉全部分解成单糖,紧接着这些单糖又发生缩聚反应再缩合成新的分子。这种新分子的大分子链具有以下的特点:每一个葡萄糖残基除了四个碳原子仍保留原有的结构之外,部分或全部地发生羧基部位的部分氧化,大分子或链的交联,羟基上的氧原子被新的化学基取代等反应。由不同植物表皮损伤的渗出液制得的增稠剂的功能是人工合成产品所达不到的,其成分是一种由葡萄糖和其他单糖缩合的多糖衍生物,在它们的多羟基分子中,穿插一定数量对其性质有一定影响的氧化基团,这些氧化基团,在许多情况下,羟基占很大的比例。这些羟基常以钙、镁或钾盐的形式存在,而不以自由羟基的形式存在。阿拉伯胶、黄原胶均属于此类增稠剂。 (4)由动物性原料制取的增稠剂这类增稠剂是从动物的皮、骨、筋、乳等提取的。其主要成分是蛋白质。品种有明胶、酪蛋白等。 (5)以纤维素、淀粉等天然物质制成的糖类衍生物这类增稠剂按其加工工艺可以分为两类:以纤维素、淀粉等为原料,在酸、碱、盐等化学原料作用下经过水解、缩合、化学修饰等工艺制得。其代表的品种有羧甲基纤维素钠、变性淀粉、藻酸丙二醇酯等。 20.2 海藻胶 由于海藻胶在增稠性、稳定性、胶凝性、保形性、薄膜成形性等方面具有显著的优点,加上其独特的保健功能,使之在食品工业中得到了广泛的应用,成为产销量最大的增稠剂之一。本节重点介绍海藻酸及其盐、琼脂、卡拉胶的组成结构、理化性质及其在食品工业中的应用。 20.2.1海藻酸钠(Sodium Algimate ) 别名:褐藻酸钠、藻胶。化学结构:海藻酸和海藻酸盐是直链糖醛酸聚糖。由两种分子

非离子聚氨酯缔合型增稠剂

非离子聚氨酯缔合型增稠剂 产品简介: 聚氨酯增稠剂,简称HERU,是一种疏水基改性的乙氧基聚氨酯水溶性聚合物,属于非离子型缔合增稠剂。勿庸置疑,这是最老的合成的缔合型增稠剂,六十年代初,其用于皮革处理及纺织行业的印花色浆。随着水性涂料逐渐取代溶剂型涂料,HEUR广泛用于水性装饰漆、工业漆以及近年来出现的双组分水性聚氨酯体系。其通常由亲水的聚乙二醇类物质通过氨酯或二氨酯基团接到疏水的嵌段上,疏水基可置于分子的两个封端,也可嵌段在主链或侧链上。 水性增稠剂分类: 结构: HEUR由疏水基、亲水链和聚氨酯剂三部分组成。疏水基起缔合作用,是增稠的决定因素,通常是油基、十八烷基、十二烷苯基、壬酚基等。亲水链能提供化学稳定性和粘度稳定性,常用的的是聚醚。HEUR分子链是通过聚氨酯基来扩展的,所用聚氨酯基有IPDI、TDI、HMDI等。 缔合型增稠剂的结构特点是疏水基封端。

机理: HEUR在乳胶漆水相中增稠机理: 1) 分子疏水端与乳胶粒子、表面活性剂、颜料等疏水结构缔合,形成立体网状结构,这也是高剪粘度的来源; 2) 犹如表面活性剂,当期浓度高于临界胶束浓度时,形成胶束,中剪黏度(1—100s-1)主要由其主导; 3) 分子亲水链与水分子氢键起作用,从而达到增稠结果。 应用范围: HEUR类增稠剂被广泛地用于水性漆和涂料中,既可用于有光漆也可用于低光漆;即可以用于色漆也可用于清漆,如:木地板漆,印刷油墨,木器粘合剂,标签粘合剂,壁纸胶甚至乳液聚合中的保护胶。 产品性能: 项目指标

外观轻微朦胧的粘稠液体 固体含量不小于20% 挥发性组分水 比重(25℃) 1.044 PH值6-8 离子型式非离子 缔合型增稠剂性能比较: 性质HEUR HASE HMHEC 成本最高视品种而定稍高于HEC 抗飞溅性优很好很好 流平性优尚好到优好 高剪切速率黏度很好尚好到很好尚好 高光泽潜力很好尚好到很好尚好 抗压黏性尚好好到很好好 对配方中表面活性剂和共溶剂的敏感性很敏感 中度到很敏 感 中度敏感 对pH的敏感性不敏感中度敏感不敏感 耐水性稍低于HEC 低于HEC 稍低于HEC 耐擦洗性很好稍好到好好 耐碱性很好不好到好很好 抗腐蚀性很好不好不详 对电解质的敏感性不敏感中度到很敏 感 不敏感 微生物降解无影响无影响可能发生 增稠剂的选择: 结合乳胶漆的PVC,可按如下原则选择增稠剂。

水性聚氨酯胶解析(一)

水性聚氨酯胶解析(一) 2009-11-21 23:08 水性聚氨酯胶解析 水性聚氨酯胶的发展概况 水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。依其外观和粒径,将水性聚氨酯分为三类:聚氨酯水溶液(粒径<0.001um,外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um,外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1 ,外观白浊)。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液,区分并不严格。实际应用中,水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多,水溶液少。 由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,用途越来越广。目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染,具有或多或少的毒性。近10多年来,保护地球环境舆论压力与日俱增,一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规,这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。 水性聚氨酯以水为基本介质,具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点,已受到人们的重视。 聚氨酯从30年代开始发展,而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究,如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水,用二元胺扩链,合成了聚氨酯乳液。当时,聚氨酯材料科学刚刚起步,水性聚氨酯还未受到重视,到了六、七十年代,对水性聚氨酯的研究开发才开始

迅速发展,1967年首次出现于美国市场,1972年已能大批量生产。70-80年代,美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用,一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应,如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液ImPranil和Dispercoll KA等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列,日本大日本油墨公司的Hydran HW 及AP系列、日本公司的聚氨酯乳液CVC36及水性乙烯基聚氨酯胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂KR系列等等。 在水性类胶粘剂中,我国目前仍以聚丙烯酸酯类乳液胶、聚乙烯醋酸乙烯类乳液胶、水性三醛树脂等胶粘剂为主。有柔韧性好等特点,有较大的发展前途。水性聚氨酯胶粘剂的性能特点 1.与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,水性聚氨酯胶粘剂除了上述的无溶剂臭味、无污染等优点外,还具有下述特点。 (1)大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含NCO基团,因而主要是靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化。而溶剂型或无溶剂单组分及双组分聚氨酯胶粘剂可充分利用NCO的反应、在粘接固化过程中增强粘接性能。水性聚氨酯中含有羧基、羟基等基团,适宜条件下可参与反应,使胶粘剂产生交联。 (2)除了外加的高分子增稠剂外,影响水性聚氨酯粘度的重要因素还有离子电荷、核壳结构、乳液粒径等。?聚合物分子上的离子及反离子(指溶液中的与聚氨酯主链、侧链中所含的离子基团极性相反的自由离子)越多,粘度越大;而固体含量(浓度)、聚氨酯树脂的分子量、交联剂等因素对水性聚氨酯粘度的影响并不明显,这有利于聚氨酯的高分子量化,以提高胶粘剂的内聚强度。与之相比,溶剂型聚氨酯胶粘剂的粘度的主要影响因素有聚氨酯的分子量、支化度、胶的浓

增稠剂在食品中的应用之欧阳光明创编

增稠剂在食品中的应用 欧阳光明(2021.03.07) 摘要:增稠剂在食品加工中应用广泛,本文介绍了增稠剂特性、食品增稠剂的来源、添加到食品中的作用、在食品中的应用以今后的发展前景。 1增稠剂 增稠剂又称胶凝是一种流变助剂,在日常工作和生活经常接触的到,广泛用于食品、涂料、胶黏剂、化妆品、洗涤剂、印染、橡胶、医药等领域。其中用于食品时又称糊料或食品胶。增稠剂大多属于亲水性高分子化合物,一般都采用物理吸水膨胀化学反应两种原理起到增稠增粘的效果。增稠剂分子中含有许多亲水基团,例如羟基、羧基、氨基和羧酸根等,能与水分子发生水化作用。通常,食品增稠剂都是高分子亲水的胶体物质,大部分是从天然动植物中提取或加工而成。 追溯增稠剂的历史,最早的渊源就在食品。在很早以前,我国便有人在烹调菜肴时用淀粉来勾芡,使得菜肴的汤汁更为浓厚、黏稠,这其实就是最早的“增稠剂”。现代,仍然有些国家,把淀粉划归为食品添加剂中的增稠剂。GB 2760- 2011食品添加剂使用卫生标准明确规定了39种允许限量使用的增稠剂,允许添加增稠剂的食品种类大致有乳与乳制品、脂肪、油和乳化脂肪制品、冷冻饮品、水果制品、糖果类、淀粉制品、糕点类、肉与肉制品、水产品

制品、糖浆类、调味品、特殊膳食用食品、饮料类、酒类等16大类。可见增稠剂在食品工艺中地位斐然。 2食品增稠剂的来源 增稠剂在食品工程中添加量很微小,通常只占到制品总重的千分之几,但却能既有效又科学健康地改善食品体系的稳定性。食品增稠剂的化学成分大多是天然多糖或者其衍生物,在自然界分布广泛。现今可查到的用于食品工业的增稠剂来源大致可分为两类即天然增稠剂级、人工合成增稠剂。 2.1 天然增稠剂 由天然动植物提取而成的增稠剂。海藻类产生的胶及其盐类,如海藻酸、琼脂、卡拉胶等;树木渗出液形成的胶,如阿拉伯胶;植物种子制成的胶,如瓜尔胶、槐豆胶等;植物某些组织制成的胶,如淀粉、果胶、魔芋胶等;动物分泌或其组织制成的胶,如明胶、酪蛋白;微生物繁殖分泌的胶,如黄原胶、结冷胶等。 2.2 人工合成增稠剂 人工采用化学方法合成的食品增稠剂。以天然增稠剂进行改性制得的物质及纯人工合成增稠剂。如:海藻酸丙二醇酯、羟甲基纤维素钙、羟甲基纤维素钠、磷酸淀粉钠、乙醇酸淀粉钠。纯化学合成:聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠等。 3增稠剂在食品中的作用 增稠剂在食品中的作用主要是为了提高食品的粘度或着形成凝胶、保持体系相对稳定性的亲水性物质,从而改变食品的物理性状、赋予食品粘润、适宜的口感,并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状

水溶性高分子增稠剂综述

1 绪论 增稠剂实质上是一种流变助剂,加入增稠剂后能调节流变性,使胶黏剂和密封剂增稠,防止填料沉淀,赋予良好的物理机械稳定性,控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液),还能起着降低成本的作用。特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要,能够改进和调节黏度,获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。 1.1定义 能明显增加胶黏剂和密封剂黏度的物质称为增稠剂(chickening agent),有水性和油性之分。尤其是水相增稠剂应用更为普遍。在水体系中,当增稠剂达到一定浓度后,亲油端基缔合形成胶束;在水基高分子体系中,增稠剂的亲油基团主要与聚合物粒子缔合,以这种方式完成增稠特性的高分子化合物称为水性增稠剂。 1.2分类及机理 水溶性高分子增稠剂的分类有以下几种: 1.2.1纤维素类[1] 纤维素类在水基体系中是一类非常有效的增稠剂,广泛应用于化妆品的各种领域。纤维素是天然有机物, 它含有重复的葡萄糖苷单元,每个葡萄糖苷单元含有3 个羟基, 通过这些羟基可以形成各种各样的衍生物。纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,纤维素增稠的体系表现明显的假塑性流变形态。使用量一般质量分数为1%左右。

纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合,提高了聚合物本身的流体体积,减少了颗粒自由活动的空间,从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高,表现为在静态和低剪切有高黏度,在高剪切下为低黏度。这是因为静态或低剪切速度时,纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性;而在高剪切速度时,分子平行于流动方向作有序排列,易于相互滑动,所以体系黏度下降。 1.2.2 聚丙烯酸类 聚丙烯酸类增稠剂[2]自1953 年Goodrich 公司将Carbomer934引入市场至今已有40年的历史了, 现在这系列增稠剂已经有了更多的选择(见表1) 。 聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2 种, 即中和增稠与氢键结合增稠。中和增稠是将酸性的聚丙烯酸类增稠剂中和, 使其分子离子化并沿着聚合物的主链产生负电荷, 同性电荷之间的相斥促使分子伸直张开形成网状结构达到增稠效果; 氢键结合增稠是聚丙烯酸类增稠剂先与水结合形成水合分子, 再与质量分数为10 %~ 20 %的羟基给予体(如具有5个或以上乙氧基的非离子表面活性剂)结合, 使其卷曲的分子在含水系统中解开形成网状结构达到增稠效果。 1.2.3 天然胶及其改性物 天然胶主要有胶原蛋白类和聚多糖类,但是作为增稠剂的天然胶主要是聚多糖类( 见表1) 。 增稠机理是通过聚多糖中糖单元含有3个羟基与水分子相互作用形成三维水化网络结构,从而达到增稠的效果。它们的水溶液的流变形态大部分是非牛顿流体, 但也有些稀溶液的流变特性接近牛顿流体。 1.2.4无机高分子及其改性物 无机高分子类增稠剂一般具有三层的层状结构或一个扩张的格子结构,最有商业用途的两类是蒙脱土和水辉石。 其增稠机理是无机高分子在水中分散时,其中的金属离子从晶片往外扩散,随着水合作用的进行,它发生溶胀,到最后片晶完全分离,其结果形成阴离子层状结构片晶和金属离子的透明胶体悬浮液。在这种情况下,片晶带有表面负电荷,它的

增稠剂在食品中的作用

增稠剂在食品中的作用 稠剂在食品中的作用主要是为了提高食品的粘度或着形成凝胶、保持体系相对稳定性的亲水性物质,从而改变食品的物理性状、赋予食品粘润、适宜的口感,并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态作用的物质。 1、稳定作用 稳定作用指增稠剂加入到食品中,可使食品组织趋于稳定、不易变动、不易改变品质如:①在冰淇淋中有抑制冰晶生长②糖果中有防止糖结晶3在饮料、调味品和乳化香精中具乳化稳定作用;4在啤酒、汽酒中有泡沫稳定作用。 2、增稠作用 增稠剂在食品中主要是赋予食品所要求的流变特性:改变食品的质构和外观,将液体、浆状食品形成特定形态;并使其稳定、均匀,提高食品质量,以使食品具有黏滑适口的感觉。 3、凝胶作用 食品增稠剂是果冻、奶冻、果酱、软糖和人造营养食品等的胶凝剂和赋犁剂。作为食用凝胶的增稠剂,它们各具特长,彼此难以取代,琼脂是目前较好的胶凝形成剂,其凝胶坚实、硬度较高,但弹性较小。明胶凝胶坚韧而富有弹性,能承受一定的压力。海藻酸钠胶凝条件低,其热不可逆性特别适用于人造营养食品。果胶在胶凝时能释放出一种较好的香味,

适用于果味食品。 4、保水作用 保水作用则指增稠剂有强亲水作用能吸收几十倍乃至上百倍于自身质量的水分,并有持水性,这个特性可改善面团的吸水量,使产品的质量增大。 5、成膜作用 在食品表面形成非常光润的薄膜,可以防止冰冻食品、固体粉末食品表面吸湿而导致的质量下降。作被膜用的有醇溶性蛋白、明胶、琼脂、海藻酸等当前,可食用包装膜是增稠剂发展的方向之一。 6、矫味作用 对不良气味有掩蔽作用。其中环糊精效果较好,可消除食品中的异味。例如, 在豆奶中加入2-5%可显著减少豆腥味。 7、其它作用 除上述作用外,增稠剂还可作为果汁、酒和某些调味品的澄清剂,烘烤食品品质改良剂;在食品加工中还可作起泡剂和脱膜剂等。

水性聚氨酯膜(WPU)

水性聚氨酯薄膜 一、透气膜 膜性材料在现代人类社会活动中占有举足轻重的地位。 我们常见的膜材:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙(PA)、聚酯( PET)等,除了一些传统的性能如轻薄、柔软、透明或着色、阻隔、防护等功能可以满足人们日益增长的需求外,一些新的功能性膜材正在改变人们的生活。具有透气功能的膜性材料是其中重要的增长极。 目前具有透气功能的材料有: 1.微孔透气膜 微孔型透气薄膜的结构是靠牵伸两种不相容组分如在聚合物中加入无机微粒而形成的。其结构中存在很多像毛细管一样的微孔。这些微孔构成了允许气体通过的通道,但由于外界的液体液滴的直径大于微孔的直径所以不能通过。 这类膜材的代表有PE透气膜:此种透气膜以聚烯烃树脂为载体,加入微细特殊填充料(如CaCO3)后用流延冷辊成型法挤出而成,经纵向拉伸处理后,具有独特的微孔结构。这些以高密度分布在薄膜表面的特殊结构微孔,使薄膜既能阻隔液体水的渗漏,又能让水蒸汽等气体分子通过。该薄膜的原材料主要由基本树脂(LLDPE+LDPE、HDPE、EVA或PP)和无机填充物(CaCO3含量在45%~50%之间)组成。在湿度90%、37℃的条件下测量,水蒸气透气率(WVTR)可达到500~5000g/m2(24h),耐水压(60~200cm水柱)。在通常情况下,该薄膜的温度比非透气性薄膜低1.0~1.5℃,手感柔软(与自然的棉制品相似),吸附力强。 图1 微孔透气膜及微孔透气膜电镜图 2.分子透气膜 分子薄膜是致密的无微孔薄膜,由简单的挤出吹膜或其他的工艺技术生产,然后贴附到织物上的。水气在分子薄膜上的渗透过程可称为“主动扩散”过程。这与气球中的氦气渗出的过程类似。渗透物附着在高浓度的一边,利用存在的压力差扩散渗透到薄膜的另一边。对于分子薄膜,聚合物的化学结构和薄膜的厚度是决定渗透力的主要因素 这类膜材的代表有PU透气膜:又称聚氨酯透气膜,主要采用挤出、压延和吹塑等工艺来制备,由于聚氨酯分子结构的特点,人们可以通过调节聚氨酯嵌段成分比例改变其弹性、硬度和亲水性。因此聚氨酯薄膜同聚氨酯弹性体一样具有卓越的高张力、高拉力、防水透气

分散剂与缔合型增稠剂之间的相容性

分散剂与缔合型增稠剂之间的相容性 摘要 : 通过分散剂与缔合型增稠剂的匹配使用 , 可以尽量避免因其相互作用而出现涂料的稳定性问题。疏水改性环氧乙烷聚氨酯嵌段共聚物增稠剂与多元酸共聚物分散剂配合使用时效果最佳 , 而疏水改性碱溶性乳液增稠剂建议与多元酸均聚物分散剂配合使用。 关键词 : 分散剂 ; 增稠剂 ; 缔合型 ; 稳定性 ; 相容性 ; 嵌段共聚物 ; 均聚物 0 前言 缔合型增稠剂控制乳胶漆的流变行为的卓越能力主要来自于它们能起到类似“ 聚合型表面活性剂” 的作用。一方面 , 它们能以表面活性剂相同的方式与涂料中其他组分相互作用 ; 另外 , 这些流变改性剂中的疏水基团相互缔合的方式也与表面活性剂的疏水性基团形成胶 束的方式类似。 缔合型增稠剂与表面活性剂不仅具有类似的行为方式 , 而且还与相同的组分发生相互作用。两者都是通过吸附到涂料组分的颗粒表面而起作用 , 因此某些情况下 , 缔合型增稠剂与表面活性剂会相互影响从而产生不同的涂料性能。 表面活性剂与缔合型增稠剂会相互影响从而引起涂料性能的变化应引起涂料生产商的重视。例如 , 配方中表面活性剂用量过多会导致缔合型增稠剂从乳胶颗粒表面置换出来进入连续 相 , 从而抑制了缔合型增稠剂产生缔合作用的能力。发生这种现象时 , 缔合型增稠剂会类似于传统的羟乙基纤维素 (HEC) 型增稠剂导致涂料流平性、光泽以及遮盖性能的下降。 缔合型增稠剂与表面活性剂两者相互作用而可能导致的潜在问题已在许多科学文献 ( 如Peter R. Sperry et al. Ad. Org. Coating Sci. & Technol ,Series 9 ,1987) 中进行过详细的探讨。相比之下 , 分散剂对缔合型增稠剂的性能产生类似的影响所受的关注较少。最近的研究表明 , 导致乳胶漆不稳定的一个常见原因可能是分散剂与增稠剂间的不相容性。从实验结果中我们也发现 :2 种最常用的缔合型增稠剂疏水改性环氧乙烷聚氨酯嵌段共聚物(HEUR) 增稠剂与疏水改性碱溶性丙烯酸乳液 (HASE) 增稠剂能最有效地与不同类型的分散 剂作用 ; HEUR 类增稠剂对应于多元酸共聚物分散剂 ,HASE 类增稠剂则对应于多元酸均聚 物分散剂。 1 分散剂与流变改性剂的相容性 分散剂与流变改性剂之间不可避免地存在着相互影响。实际上分散剂是一种特殊类型的界面活性剂 , 它们能与涂料中其他组分包括流变改性剂相互作用。在涂料中分散剂具有基本相同的作用机理 , 它们能吸附到配方中颜填料颗粒的表面 , 通过电荷排斥、空间位阻或两者共同作用来防止颜填料颗粒聚结。

水性聚氨酯在真空吸塑胶方面的应用(新)

水性聚氨酯在“真空吸塑胶”方面的应用 概述: 水性聚氨酯作为真空吸塑胶可应用于家装行业,如橱柜、音箱、电脑桌等应用场合的中密度板(MDF)与PVC材料的复合,它具有对环境友好、操作性及粘接性能优良等特点。 “水性聚氨脂原液”于“吸塑胶”方面的应用原理: 1、“水性聚氨脂原液”作为“吸塑胶”的单体树脂,也是“吸塑胶”的主要原材料成份。 2、由于“吸塑胶”生产厂家需要降低“吸塑胶”的生产成本,所以,“吸塑胶”生产厂家在生产“吸 塑胶”时,添加相关水性产品(如102等),以降低“吸塑胶”的生产成本。 3、作为“水性聚氨脂原液”应用于“吸塑胶”方面,须满足其“喷涂性、耐热性、亲和性”等相关 性能要求。 本公司水性聚氨酯基本性能(产品型号:8600) 真空吸塑胶的调配 ?水性聚氨酯可以单独使用,也可以与其他乳液调配使用 ?调配的目的是为了降低成本 常用的复配乳液: ---丙烯酸酯乳液 ---VAE乳液(如DA-102) 注意:由于复配乳液对胶粘剂最终性能有很大影响,所以必须在使用前后对各项性能进行测试. 真空吸塑胶基本配方参考: PUD:45-60% (我司8600、U54) VAE:40-55% (如:DA-102) 润湿流平剂:3~5‰ (喷涂工艺宜选择高剪切应用场合的流平剂,如RM-2020) 增稠剂:1~3% (选择缔合型聚氨酯增稠剂,如L-75N) 生产“吸塑胶”的工艺流程: 1、投料“水性聚氨脂原液” 2、投料“102”,注意:必须慢慢加 3、以上两种材料分散,注意:转速约为100~300 4、以上两种材料分散时间约为20~30分钟 5、以上两种材料分散20分钟左右时,添加“流平剂” 6、分散完毕前视粘度酌情添加“增稠剂”,注意:粘度须保持在1000左右 7、在整个生产过程中须密切监控产品的酸碱性,并在分散结束前确定酸碱值为6.5左右 8、“吸塑胶”生产的过程中,须密切注意和确定其粘性 调胶: 1.选择合适的搅拌浆,搅拌速度200~300rpm,把VAE缓慢匀速的倒入水性聚氨酯乳液中,搅拌时间 20~30分钟,直到混合均匀,搅拌速度不可过快. 2.添加流平剂,搅拌均匀. 3.根据使用需求可添加增稠剂调节粘度,并且搅拌30分钟以上

增稠剂在饮料中的应用

增稠剂在饮料的应用

摘要:1、增稠剂的种类 2、增稠剂在食品中的作用概括 3、增稠剂在饮料中的应用 4、影响增稠剂作用效果的因素 5、增稠剂的行业发展趋势 关键词:增稠剂饮料作用发展趋势 一、增稠剂的种类 1、1增稠剂的定义:增稠剂是一种食品添加剂,能增加流体或半流体食品黏度或形成凝胶,并能保持所在体系的相对稳定性的亲水性的食品添加剂,也称食品胶。 1、2分类 按其来源分为半化学合成和天然增稠剂。半化学合成主要有:羧甲基维生素钠,淀粉磷酸酯钠,羧甲基淀粉钠等。天然增稠剂包括瓜尔多胶,阿拉伯胶,海藻酸钠等。 二、增稠剂在食品中的作用概括[1] 2、1起泡作用和稳定泡沫的作用 增稠剂可以发泡,形成网状结构,它在搅拌时可包含大量气体,并使液泡表面黏性增加使其稳定。蛋糕,啤酒等使用海藻酸钠等做发泡剂。泡沫及瓶壁产生“连鬓子”是评价啤酒质量优劣的指标之一,增稠剂可以提高泡沫量及泡沫的稳定性,并在果肉饮品中起悬浮作用。 2、2保水作用

因为增稠剂是强亲水性物质,在肉制品,面包制品中能起到改良作用。由于增稠剂具有凝胶作用,使面制品粘弹性增加,淀粉α化程度增加,不易老化变干。 2、3矫味作用 增稠剂对一些不良气味具有掩蔽作用,但不能将其用于防腐食品。蔬菜汁酸奶中有一种乳腥味和蔬汁生草味,增稠剂可以减少和掩蔽其气味,提高饮品风味。 2、4其他 增稠剂还具有粘合作用,成膜作用,保健作用,乳化作用,润滑作用等诸多作用,被广泛应用于肉制品,调味品,奶酪,甜食中。 三、增稠剂在饮料中的应用 3、1增稠剂在饮品中的应用 由于增稠剂在饮品中具有增稠、稳定、均质、乳化胶凝作用、掩蔽、矫味、澄清及泡沫稳定等作用,被广泛应用于饮品加工中。孟岳成等研究了增稠剂对嗜酸乳杆菌发酵豆乳饮料稳定性的影响,结果表明,在单因素实验中,果胶、CMC、黄原胶的添加量分别为0.6%、0.5%、0.05%时,产品稳定性最好;复配后最佳的配比为:果胶为0.1l%、CMC为0.23%、黄原胶为0.05%,此时产品的沉淀率最小即稳定性最好[2]。罗玲泉等研究了增稠剂对搅拌型酸乳感官品质的影响,试验结果表明果胶、变性淀粉、明胶增稠剂分别添加0.5%、0.4%、0.2%时感官最佳;复配时最佳添加量分别为0.1%、0.12%、0.05%,总添加量约为0.27%,此时能获得最佳的酸乳感官品质[3]。吕心泉等

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