Ang pampalapot, na kilala rin bilang gelling agent, ay tinatawag ding paste o food glue kapag ginamit sa pagkain.Ang pangunahing tungkulin nito ay upang taasan ang lagkit ng materyal na sistema, panatilihin ang materyal na sistema sa isang pare-pareho at matatag na estado ng suspensyon o emulsified na estado, o bumuo ng isang gel.Maaaring mabilis na mapataas ng mga pampalapot ang lagkit ng produkto kapag ginamit.Karamihan sa mga mekanismo ng pagkilos ng mga pampalapot ay ang paggamit ng macromolecular chain structure extension upang makamit ang mga layunin ng pampalapot o upang bumuo ng micelles at tubig upang bumuo ng isang three-dimensional na istraktura ng network upang lumapot.Ito ay may mga katangian ng mas kaunting dosis, mabilis na pagtanda at mahusay na katatagan, at malawakang ginagamit sa pagkain, coatings, adhesives, cosmetics, detergents, printing at pagtitina, oil exploration, goma, gamot at iba pang larangan.Ang pinakamaagang pampalapot ay natural na goma na nalulusaw sa tubig, ngunit limitado ang paggamit nito dahil sa mataas na presyo nito dahil sa malaking dosis at mababang output nito.Ang second-generation thickener ay tinatawag ding emulsification thickener, lalo na pagkatapos ng paglitaw ng oil-water emulsification thickener, ito ay malawakang ginagamit sa ilang mga industriyal na larangan.Gayunpaman, ang mga emulsifying thickener ay kailangang gumamit ng isang malaking halaga ng kerosene, na hindi lamang nagpaparumi sa kapaligiran, ngunit nagdudulot din ng mga panganib sa kaligtasan sa produksyon at aplikasyon.Batay sa mga problemang ito, lumabas ang mga sintetikong pampalapot, lalo na ang paghahanda at paglalapat ng mga synthetic na pampalapot na nabuo sa pamamagitan ng copolymerization ng mga monomer na nalulusaw sa tubig tulad ng acrylic acid at isang naaangkop na dami ng mga cross-linking monomer ay mabilis na nabuo.
Mga uri ng pampalapot at mekanismo ng pampalapot
Mayroong maraming mga uri ng mga pampalapot, na maaaring nahahati sa mga inorganic at organic na polimer, at ang mga organikong polimer ay maaaring nahahati sa mga natural na polimer at sintetikong polimer.
Karamihan sa mga natural na pampalapot ng polimer ay polysaccharides, na may mahabang kasaysayan ng paggamit at maraming uri, pangunahin na kabilang ang cellulose eter, gum arabic, carob gum, guar gum, xanthan gum, chitosan, alginic acid Sodium at starch at ang mga denatured na produkto nito, atbp. Ang sodium carboxymethyl cellulose (CMC), ethyl cellulose (EC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose (HPC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC) sa mga produktong cellulose eter ) at methyl hydroxypropyl cellulose (MHPC) ay kilala bilang industrial monosodium glutamate , at malawakang ginagamit sa oil drilling, construction, coatings, pagkain, gamot at pang-araw-araw na kemikal.Ang ganitong uri ng pampalapot ay pangunahing gawa sa natural na polymer cellulose sa pamamagitan ng pagkilos ng kemikal.Naniniwala si Zhu Ganghui na ang sodium carboxymethyl cellulose (CMC) at hydroxyethyl cellulose (HEC) ang pinakamalawak na ginagamit na mga produkto sa mga produktong cellulose eter.Ang mga ito ay ang hydroxyl at etherification group ng anhydroglucose unit sa cellulose chain.(Chloroacetic acid o ethylene oxide) reaksyon.Ang mga cellulosic na pampalapot ay pinalapot ng hydration at pagpapalawak ng mahabang chain.Ang mekanismo ng pampalapot ay ang mga sumusunod: ang pangunahing kadena ng mga molekula ng selulusa ay iniuugnay sa nakapaligid na mga molekula ng tubig sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen, na nagpapataas ng dami ng likido ng polimer mismo, at sa gayon ay pinapataas ang dami ng polimer mismo.lagkit ng system.Ang aqueous solution nito ay isang non-Newtonian fluid, at ang lagkit nito ay nagbabago sa shear rate at walang kinalaman sa oras.Ang lagkit ng solusyon ay mabilis na tumataas sa pagtaas ng konsentrasyon, at ito ay isa sa pinakamalawak na ginagamit na pampalapot at rheological additives.
Ang cationic guar gum ay isang natural na copolymer na nakuha mula sa leguminous na mga halaman, na may mga katangian ng cationic surfactant at polymer resin.Ang hitsura nito ay mapusyaw na dilaw na pulbos, walang amoy o bahagyang mabango.Binubuo ito ng 80% polysaccharide D2 mannose at D2 galactose na may 2∀1 mataas na molekular na komposisyon ng polimer.Ang 1% aqueous solution nito ay may lagkit na 4000~5000mPas.Ang Xanthan gum, na kilala rin bilang xanthan gum, ay isang anionic polymer polysaccharide polymer na ginawa sa pamamagitan ng fermentation ng starch.Ito ay natutunaw sa malamig na tubig o mainit na tubig, ngunit hindi matutunaw sa pangkalahatang mga organikong solvent.Ang katangian ng xanthan gum ay maaari itong mapanatili ang isang pare-parehong lagkit sa temperatura na 0~100, at mayroon pa rin itong mataas na lagkit sa mababang konsentrasyon, at may magandang thermal stability.), mayroon pa rin itong mahusay na solubility at stability, at maaaring tumugma sa mga high-concentration na salts sa solusyon, at makakapagdulot ng makabuluhang synergistic na epekto kapag ginamit sa mga polyacrylic acid thickeners.Ang chitin ay isang natural na produkto, isang glucosamine polymer, at isang cationic thickener.
Ang sodium alginate (C6H7O8Na)n ay pangunahing binubuo ng sodium salt ng alginic acid, na binubuo ng aL mannuronic acid (M unit) at bD guluronic acid (G unit) na konektado ng 1,4 glycosidic bond at binubuo ng iba't ibang GGGMMM fragment ng mga copolymer.Ang sodium alginate ay ang pinakakaraniwang ginagamit na pampalapot para sa textile reactive dye printing.Ang mga naka-print na tela ay may maliwanag na mga pattern, malinaw na mga linya, mataas na ani ng kulay, pare-parehong ani ng kulay, mahusay na pagkamatagusin at plasticity.Ito ay malawakang ginagamit sa pag-print ng koton, lana, sutla, naylon at iba pang mga tela.
synthetic polymer thickener
1. Chemical cross-linking synthetic polymer thickener
Ang mga sintetikong pampalapot ay kasalukuyang pinakamabenta at pinakamalawak na hanay ng mga produkto sa merkado.Karamihan sa mga pampalapot na ito ay microchemical cross-linked polymers, hindi matutunaw sa tubig, at maaari lamang sumipsip ng tubig upang bumukol upang lumapot.Ang polyacrylic acid thickener ay isang malawakang ginagamit na sintetikong pampalapot, at ang mga pamamaraan ng synthesis nito ay kinabibilangan ng emulsion polymerization, inverse emulsion polymerization at precipitation polymerization.Ang ganitong uri ng pampalapot ay mabilis na binuo dahil sa mabilis nitong pampalapot na epekto, mababang gastos at mas kaunting dosis.Sa kasalukuyan, ang ganitong uri ng pampalapot ay polymerized ng tatlo o higit pang mga monomer, at ang pangunahing monomer ay karaniwang isang nalulusaw sa tubig na monomer, tulad ng acrylic acid, maleic acid o maleic anhydride, methacrylic acid, acrylamide at 2 acrylamide.2-methyl propane sulfonate, atbp.;ang pangalawang monomer ay karaniwang acrylate o styrene;ang ikatlong monomer ay isang monomer na may cross-linking effect, tulad ng N, N methylenebisacrylamide, butylene diacrylate ester o dipropylene phthalate, atbp.
Ang mekanismo ng pampalapot ng polyacrylic acid thickener ay may dalawang uri: neutralization thickening at hydrogen bonding thickening.Ang neutralisasyon at pampalapot ay upang i-neutralize ang acidic na polyacrylic acid na pampalapot na may alkali upang i-ionize ang mga molekula nito at makabuo ng mga negatibong singil sa kahabaan ng pangunahing kadena ng polimer, na umaasa sa pagtanggi sa pagitan ng mga singil sa parehong kasarian upang isulong ang molecular chain na lumalawak Buksan upang bumuo ng isang network istraktura upang makamit ang pampalapot na epekto.Ang hydrogen bonding thickening ay ang polyacrylic acid molecules na pinagsama sa tubig upang bumuo ng hydration molecules, at pagkatapos ay pinagsama sa mga hydroxyl donor gaya ng non-ionic surfactant na may 5 o higit pang ethoxy group.Sa pamamagitan ng parehong kasarian na electrostatic repulsion ng mga carboxylate ions, nabuo ang molecular chain.Ang helical extension ay nagiging baras, upang ang mga kulot na molekular na kadena ay hindi nakatali sa aqueous system upang bumuo ng isang istraktura ng network upang makamit ang isang pampalapot na epekto.Iba't ibang polymerization pH value, neutralizing agent at molecular weight ay may malaking impluwensya sa pampalapot na epekto ng pampalapot na sistema.Bilang karagdagan, ang mga inorganic na electrolyte ay maaaring makabuluhang makaapekto sa pampalapot na kahusayan ng ganitong uri ng pampalapot, ang mga monovalent ions ay maaari lamang bawasan ang pampalapot na kahusayan ng system, ang divalent o trivalent ions ay hindi lamang makapagpapanipis ng system, ngunit makagawa din ng hindi matutunaw na namuo.Samakatuwid, ang electrolyte resistance ng polycarboxylate thickeners ay napakahirap, na ginagawang imposibleng mag-aplay sa mga larangan tulad ng pagsasamantala ng langis.
Sa mga industriya kung saan pinakamalawak na ginagamit ang mga pampalapot, tulad ng mga tela, paggalugad ng petrolyo at mga pampaganda, ang mga kinakailangan sa pagganap ng mga pampalapot tulad ng paglaban sa electrolyte at kahusayan sa pampalapot ay napakataas.Ang pampalapot na inihanda sa pamamagitan ng polymerization ng solusyon ay karaniwang may medyo mababang molekular na timbang, na ginagawang mababa ang kahusayan ng pampalapot at hindi matugunan ang mga kinakailangan ng ilang mga prosesong pang-industriya.Ang mga pampalapot ng mataas na molekular na timbang ay maaaring makuha sa pamamagitan ng emulsion polymerization, inverse emulsion polymerization at iba pang mga pamamaraan ng polymerization.Dahil sa mahinang electrolyte resistance ng sodium salt ng carboxyl group, ang pagdaragdag ng non-ionic o cationic monomers at monomer na may malakas na electrolyte resistance (tulad ng mga monomer na naglalaman ng sulfonic acid group) sa polymer component ay maaaring lubos na mapabuti ang lagkit ng pampalapot.Ginagawa nitong matugunan ng paglaban ng electrolyte ang mga kinakailangan sa mga larangang pang-industriya tulad ng pagbawi ng tertiary oil.Dahil nagsimula ang inverse emulsion polymerization noong 1962, ang polymerization ng high molecular weight polyacrylic acid at polyacrylamide ay pinangungunahan ng inverse emulsion polymerization.Inimbento ang paraan ng emulsion copolymerization ng nitrogen-containing at polyoxyethylene o ang alternating copolymerization nito na may polyoxypropylene polymerized surfactant, cross-linking agent at acrylic acid monomer upang ihanda ang polyacrylic acid emulsion bilang pampalapot, at nakamit ang Magandang pampalapot na epekto, at may magandang anti-electrolyte pagganap.Arianna Benetti et al.ginamit ang paraan ng inverse emulsion polymerization upang i-copolymerize ang acrylic acid, mga monomer na naglalaman ng mga grupo ng sulfonic acid at mga cationic monomer upang mag-imbento ng pampalapot para sa mga pampaganda.Dahil sa pagpapakilala ng mga pangkat ng sulfonic acid at quaternary ammonium salts na may malakas na kakayahan na anti-electrolyte sa istraktura ng pampalapot, ang handa na polimer ay may mahusay na pampalapot at mga katangian ng anti-electrolyte.Martial Pabon et al.gumamit ng inverse emulsion polymerization upang mag-copolymerize ng sodium acrylate, acrylamide at isoctylphenol polyoxyethylene methacrylate macromonomers upang maghanda ng hydrophobic association na nalulusaw sa tubig na pampalapot.Ginamit ni Charles A. atbp. ang acrylic acid at acrylamide bilang mga comonomer upang makakuha ng mataas na molecular weight na pampalapot sa pamamagitan ng inverse emulsion polymerization.Ginamit ni Zhao Junzi at ng iba pa ang solution polymerization at inverse emulsion polymerization para i-synthesize ang hydrophobic association polyacrylate thickeners, at inihambing ang proseso ng polymerization at performance ng produkto.Ipinakikita ng mga resulta na, kumpara sa polymerization ng solusyon at inverse emulsion polymerization ng acrylic acid at stearyl acrylate, ang hydrophobic association monomer na na-synthesize mula sa acrylic acid at fatty alcohol polyoxyethylene ether ay maaaring epektibong mapabuti sa pamamagitan ng inverse emulsion polymerization at acrylic acid copolymerization.Electrolyte resistance ng mga pampalapot.Tinalakay ni He Ping ang ilang mga isyu na may kaugnayan sa paghahanda ng polyacrylic acid thickener sa pamamagitan ng inverse emulsion polymerization.Sa papel na ito, ang amphoteric copolymer ay ginamit bilang isang stabilizer at ang methylenebisacrylamide ay ginamit bilang isang crosslinking agent upang simulan ang ammonium acrylate para sa inverse emulsion polymerization upang maghanda ng isang high-performance na pampalapot para sa pigment printing.Ang mga epekto ng iba't ibang mga stabilizer, initiator, comonomer at chain transfer agent sa polymerization ay pinag-aralan.Itinuturo na ang copolymer ng lauryl methacrylate at acrylic acid ay maaaring gamitin bilang isang stabilizer, at ang dalawang redox initiators, benzoyldimethylaniline peroxide at sodium tert-butyl hydroperoxide metabisulfite, ay maaaring parehong magpasimula ng polymerization at makakuha ng isang tiyak na lagkit.puting pulp.At pinaniniwalaan na ang paglaban ng asin ng ammonium acrylate copolymerized na may mas mababa sa 15% acrylamide ay tumataas.
2. Hydrophobic association synthetic polymer thickener
Bagaman malawakang ginagamit ang mga chemically cross-linked polyacrylic acid thickeners, bagaman ang pagdaragdag ng mga monomer na naglalaman ng mga grupo ng sulfonic acid sa komposisyon ng pampalapot ay maaaring mapabuti ang pagganap ng anti-electrolyte nito, mayroon pa ring maraming pampalapot ng ganitong uri.Mga depekto, tulad ng mahinang thixotropy ng pampalapot na sistema, atbp. Ang pinahusay na paraan ay ang pagpasok ng isang maliit na halaga ng mga hydrophobic group sa hydrophilic na pangunahing chain nito upang mag-synthesize ng hydrophobic associative thickeners.Ang mga hydrophobic associative thickener ay mga bagong binuong pampalapot sa mga nakaraang taon.Mayroong mga hydrophilic na bahagi at lipophilic na grupo sa molekular na istraktura, na nagpapakita ng isang tiyak na aktibidad sa ibabaw.Ang mga nag-uugnay na pampalapot ay may mas mahusay na paglaban sa asin kaysa sa mga hindi nag-uugnay na pampalapot.Ito ay dahil ang pagsasama-sama ng mga hydrophobic na grupo ay bahagyang tumututol sa pagkakulot na dulot ng ion-shielding effect, o ang steric barrier na dulot ng mas mahabang side chain ay bahagyang nagpapahina sa ion-shielding effect.Ang epekto ng asosasyon ay nakakatulong upang mapabuti ang rheology ng pampalapot, na gumaganap ng malaking papel sa aktwal na proseso ng aplikasyon.Bilang karagdagan sa mga hydrophobic associative thickener na may ilang mga istruktura na iniulat sa panitikan, ang Tian Dating et al.iniulat din na ang hexadecyl methacrylate, isang hydrophobic monomer na naglalaman ng mahabang chain, ay na-copolymerize ng acrylic acid upang maghanda ng mga associative thickener na binubuo ng binary copolymer.Sintetikong pampalapot.Ipinakita ng mga pag-aaral na ang isang tiyak na halaga ng mga cross-linking monomer at hydrophobic long-chain monomer ay maaaring makabuluhang tumaas ang lagkit.Ang epekto ng hexadecyl methacrylate (HM) sa hydrophobic monomer ay mas malaki kaysa sa lauryl methacrylate (LM).Ang pagganap ng mga nauugnay na crosslinked na pampalapot na naglalaman ng hydrophobic long-chain monomer ay mas mahusay kaysa sa mga non-associative crosslinked na pampalapot.Sa batayan na ito, nag-synthesize din ang pangkat ng pananaliksik ng isang associative thickener na naglalaman ng acrylic acid/acrylamide/hexadecyl methacrylate terpolymer sa pamamagitan ng inverse emulsion polymerization.Pinatunayan ng mga resulta na ang parehong hydrophobic association ng cetyl methacrylate at ang non-ionic na epekto ng propionamide ay maaaring mapabuti ang pagpapalapot ng pagganap ng pampalapot.
Ang hydrophobic association polyurethane thickener (HEUR) ay lubos ding binuo nitong mga nakaraang taon.Ang mga bentahe nito ay hindi madaling mag-hydrolyze, matatag na lagkit at mahusay na pagganap ng konstruksiyon sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon tulad ng halaga ng pH at temperatura.Ang mekanismo ng pampalapot ng mga polyurethane thickener ay higit sa lahat dahil sa espesyal na three-block na polymer na istraktura nito sa anyo ng lipophilic-hydrophilic-lipophilic, kaya ang mga dulo ng chain ay mga lipophilic group (karaniwang aliphatic hydrocarbon group), at ang gitna ay Water-soluble hydrophilic. segment (karaniwang mas mataas na molekular na timbang polyethylene glycol).Ang epekto ng hydrophobic end group size sa pampalapot na epekto ng HEUR ay pinag-aralan.Gamit ang iba't ibang paraan ng pagsubok, ang polyethylene glycol na may molekular na timbang na 4000 ay nilagyan ng octanol, dodecyl alcohol at octadecyl alcohol, at inihambing sa bawat hydrophobic group.Laki ng micelle na nabuo ng HEUR sa may tubig na solusyon.Ang mga resulta ay nagpakita na ang maikling hydrophobic chain ay hindi sapat para sa HEUR na bumuo ng hydrophobic micelles at ang pampalapot na epekto ay hindi maganda.Kasabay nito, ang paghahambing ng stearyl alcohol at lauryl alcohol-terminated polyethylene glycol, ang laki ng micelles ng una ay mas malaki kaysa sa huli, at napagpasyahan na ang mahabang hydrophobic chain segment ay may mas mahusay na epekto ng pampalapot.
Pangunahing lugar ng aplikasyon
Pagpi-print at Pagtitina ng Tela
Ang magandang epekto sa pag-print at kalidad ng pag-print ng tela at pigment ay higit na nakasalalay sa pagganap ng pag-print ng paste, at ang pagdaragdag ng pampalapot ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagganap nito.Ang pagdaragdag ng pampalapot ay maaaring gumawa ng naka-print na produkto na magkaroon ng mataas na kulay na ani, malinaw na balangkas ng pag-print, maliwanag at buong kulay, at mapabuti ang permeability at thixotropy ng produkto.Noong nakaraan, ang natural na almirol o sodium alginate ay kadalasang ginagamit bilang pampalapot para sa pag-print ng mga paste.Dahil sa kahirapan sa paggawa ng paste mula sa natural na almirol at sa mataas na presyo ng sodium alginate, unti-unti itong pinapalitan ng acrylic printing at dyeing thickeners.Ang anioonic polyacrylic acid ay may pinakamahusay na epekto ng pampalapot at kasalukuyang pinaka ginagamit na pampalapot, ngunit ang ganitong uri ng pampalapot ay mayroon pa ring mga depekto, tulad ng electrolyte resistance, color paste thixotropy, at color yield sa panahon ng pag-print.Ang average ay hindi perpekto.Ang pinahusay na paraan ay ang pagpasok ng isang maliit na halaga ng mga hydrophobic na grupo sa hydrophilic na pangunahing chain nito upang mag-synthesize ng mga nag-uugnay na pampalapot.Sa kasalukuyan, ang mga pampalapot ng pag-print sa domestic market ay maaaring nahahati sa mga natural na pampalapot, mga pampalapot ng emulsipikasyon at mga pampalapot ng gawa ng tao ayon sa iba't ibang mga hilaw na materyales at paraan ng paghahanda.Karamihan, dahil ang solidong nilalaman nito ay maaaring mas mataas sa 50%, ang epekto ng pampalapot ay napakahusay.
water-based na pintura
Ang wastong pagdaragdag ng mga pampalapot sa pintura ay maaaring epektibong mabago ang mga katangian ng likido ng sistema ng pintura at gawin itong thixotropic, sa gayon ay nagbibigay ng pintura ng mahusay na katatagan ng imbakan at kakayahang magamit.Ang isang pampalapot na may mahusay na pagganap ay maaaring dagdagan ang lagkit ng patong sa panahon ng pag-iimbak, pagbawalan ang paghihiwalay ng patong, at bawasan ang lagkit sa panahon ng high-speed na patong, dagdagan ang lagkit ng coating film pagkatapos ng patong, at maiwasan ang paglitaw ng sagging.Ang mga tradisyonal na pampalapot ng pintura ay kadalasang gumagamit ng mga polymer na nalulusaw sa tubig, tulad ng high-molecular hydroxyethyl cellulose.Bilang karagdagan, ang mga polymeric thickener ay maaari ding gamitin upang kontrolin ang pagpapanatili ng kahalumigmigan sa panahon ng proseso ng patong ng mga produktong papel.Ang pagkakaroon ng mga pampalapot ay maaaring gawing mas makinis at mas pare-pareho ang ibabaw ng pinahiran na papel.Lalo na ang swellable emulsion (HASE) na pampalapot ay may anti-splash na pagganap at maaaring gamitin kasama ng iba pang mga uri ng pampalapot upang lubos na mabawasan ang pagkamagaspang sa ibabaw ng pinahiran na papel.Halimbawa, ang latex na pintura ay kadalasang nahaharap sa problema ng paghihiwalay ng tubig sa panahon ng produksyon, transportasyon, imbakan, at pagtatayo.Kahit na ang paghihiwalay ng tubig ay maaaring maantala sa pamamagitan ng pagtaas ng lagkit at dispersibility ng latex na pintura, ang mga naturang pagsasaayos ay kadalasang limitado, at ang mas mahalaga O sa pamamagitan ng pagpili ng pampalapot at pagtutugma nito upang malutas ang problemang ito.
pagkuha ng langis
Sa pagkuha ng langis, upang makakuha ng mataas na ani, ang conductivity ng isang tiyak na likido (tulad ng hydraulic power, atbp.) ay ginagamit upang baliin ang fluid layer.Ang likido ay tinatawag na fracturing fluid o fracturing fluid.Ang layunin ng fracturing ay upang bumuo ng mga bali na may tiyak na laki at conductivity sa pagbuo, at ang tagumpay nito ay malapit na nauugnay sa pagganap ng fracturing fluid na ginamit.Kasama sa mga fracturing fluid ang water-based fracturing fluid, oil-based fracturing fluid, alcohol-based fracturing fluid, emulsified fracturing fluid, at foam fracturing fluid.Kabilang sa mga ito, ang water-based fracturing fluid ay may mga pakinabang ng mababang gastos at mataas na kaligtasan, at sa kasalukuyan ay ang pinaka-tinatanggap na ginagamit.Ang Thickener ay ang pangunahing additive sa water-based fracturing fluid, at ang pag-unlad nito ay dumaan sa halos kalahating siglo, ngunit ang pagkuha ng fracturing fluid thickener na may mas mahusay na pagganap ay palaging direksyon ng pananaliksik ng mga iskolar sa loob at labas ng bansa.Mayroong maraming mga uri ng water-based fracturing fluid polymer thickeners na kasalukuyang ginagamit, na maaaring nahahati sa dalawang kategorya: natural polysaccharides at ang kanilang mga derivatives at synthetic polymers.Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya sa pagkuha ng langis at pagtaas ng kahirapan sa pagmimina, ang mga tao ay naglagay ng mas bago at mas mataas na mga kinakailangan para sa fracturing fluid.Dahil mas madaling ibagay ang mga ito sa mga kumplikadong kapaligiran ng pagbuo kaysa sa mga natural na polysaccharides, ang mga synthetic polymer thickener ay gaganap ng isang mas malaking papel sa mataas na temperatura na deep well fracturing.
Pang-araw-araw na Kemikal at Pagkain
Sa kasalukuyan, mayroong higit sa 200 mga uri ng pampalapot na ginagamit sa pang-araw-araw na industriya ng kemikal, pangunahin na kabilang ang mga di-organikong asing-gamot, surfactant, polymer na nalulusaw sa tubig at mataba na mga alkohol/fatty acid.Ang mga ito ay kadalasang ginagamit sa mga detergent, kosmetiko, toothpaste at iba pang mga produkto.Bilang karagdagan, ang mga pampalapot ay malawakang ginagamit sa industriya ng pagkain.Pangunahing ginagamit ang mga ito upang mapabuti at patatagin ang mga pisikal na katangian o anyo ng pagkain, dagdagan ang lagkit ng pagkain, bigyan ang pagkain ng malagkit at masarap na lasa, at gumaganap ng isang papel sa pampalapot, pagpapatatag at homogenizing., emulsifying gel, masking, pampalasa at pampatamis.Ang mga pampalapot na ginagamit sa industriya ng pagkain ay kinabibilangan ng mga natural na pampalapot na nakuha mula sa mga hayop at halaman, pati na rin ang mga synthetic na pampalapot tulad ng CMCNa at propylene glycol alginate.Bilang karagdagan, ang mga pampalapot ay malawakang ginagamit din sa gamot, paggawa ng papel, keramika, pagproseso ng katad, electroplating, atbp.
2.Inorganic na pampalapot
Ang mga inorganic na pampalapot ay kinabibilangan ng dalawang klase ng mababang molekular na timbang at mataas na molekular na timbang, at ang mababang molekular na timbang na pampalapot ay pangunahing may tubig na solusyon ng mga inorganic na asing-gamot at surfactant.Ang mga di-organikong asing-gamot na kasalukuyang ginagamit ay pangunahing kasama ang sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, sodium sulfate, sodium phosphate at pentasodium triphosphate, kung saan ang sodium chloride at ammonium chloride ay may mas mahusay na pampalapot na epekto.Ang pangunahing prinsipyo ay ang mga surfactant ay bumubuo ng mga micelles sa may tubig na solusyon, at ang pagkakaroon ng mga electrolyte ay nagpapataas ng bilang ng mga asosasyon ng micelles, na nagreresulta sa pagbabago ng mga spherical micelles sa mga micelle na hugis ng baras, pinatataas ang resistensya ng paggalaw, at sa gayon ay tumataas ang lagkit ng system. .Gayunpaman, kapag ang electrolyte ay labis, makakaapekto ito sa istraktura ng micellar, bawasan ang resistensya ng paggalaw, at sa gayon ay mabawasan ang lagkit ng system, na tinatawag na salting-out effect.
Kabilang sa mga inorganic na high molecular weight thickener ang bentonite, attapulgite, aluminum silicate, sepiolite, hectorite, atbp. Kabilang sa mga ito, ang bentonite ang may pinakamaraming komersyal na halaga.Ang pangunahing mekanismo ng pampalapot ay binubuo ng mga mineral na thixotropic gel na namamaga sa pamamagitan ng pagsipsip ng tubig.Ang mga mineral na ito sa pangkalahatan ay may isang layered na istraktura o isang pinalawak na istraktura ng sala-sala.Kapag dispersed sa tubig, ang mga metal ions sa loob nito ay nagkakalat mula sa mga lamellar na kristal, bumubukol sa pag-unlad ng hydration, at sa wakas ay ganap na naghihiwalay mula sa mga lamellar na kristal upang bumuo ng isang koloidal na suspensyon.likido.Sa oras na ito, ang ibabaw ng lamellar na kristal ay may negatibong singil, at ang mga sulok nito ay may maliit na halaga ng positibong singil dahil sa hitsura ng mga ibabaw ng lattice fracture.Sa isang dilute na solusyon, ang mga negatibong singil sa ibabaw ay mas malaki kaysa sa mga positibong singil sa mga sulok, at ang mga particle ay nagtataboy sa isa't isa nang walang pampalapot.Gayunpaman, sa pagtaas ng konsentrasyon ng electrolyte, ang singil sa ibabaw ng lamellae ay bumababa, at ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga particle ay nagbabago mula sa salungat na puwersa sa pagitan ng mga lamellae patungo sa kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga negatibong singil sa ibabaw ng lamellae at ang positibo mga singil sa mga gilid na sulok.Vertical cross-linked magkasama upang bumuo ng isang bahay ng mga baraha istraktura, na nagiging sanhi ng pamamaga upang makabuo ng isang gel upang makamit ang isang pampalapot epekto.Sa oras na ito, ang inorganic na gel ay natutunaw sa tubig upang bumuo ng isang mataas na thixotropic gel.Bilang karagdagan, ang bentonite ay maaaring bumuo ng mga hydrogen bond sa solusyon, na kapaki-pakinabang sa pagbuo ng isang three-dimensional na istraktura ng network.Ang proseso ng inorganic gel hydration thickening at card house formation ay ipinapakita sa schematic diagram 1. Intercalation ng polymerized monomers sa montmorillonite upang madagdagan ang interlayer spacing, at pagkatapos ay in-situ intercalation polymerization sa pagitan ng mga layer ay maaaring makagawa ng polymer/montmorillonite organic- Inorganic hybrid pampalapot.Ang mga polymer chain ay maaaring dumaan sa mga montmorillonite sheet upang bumuo ng isang polymer network.Sa unang pagkakataon, si Kazutoshi et al.gumamit ng sodium-based na montmorillonite bilang isang cross-linking agent upang ipakilala ang isang polymer system, at naghanda ng montmorillonite cross-linked temperature-sensitive hydrogel.Liu Hongyu et al.gumamit ng sodium-based na montmorillonite bilang isang cross-linking agent upang mag-synthesize ng bagong uri ng pampalapot na may mataas na pagganap na anti-electrolyte, at sinubukan ang pagganap ng pampalapot at anti-NaCl at iba pang pagganap ng electrolyte ng composite na pampalapot.Ang mga resulta ay nagpapakita na ang Na-montmorillonite-crosslinked thickener ay may mahusay na anti-electrolyte properties.Bilang karagdagan, mayroon ding mga inorganic at iba pang mga organic compound na pampalapot, tulad ng synthetic na pampalapot na inihanda ng M.Chtourou at iba pang mga organikong derivatives ng mga ammonium salt at Tunisian clay na kabilang sa montmorillonite, na may magandang epekto sa pampalapot.
Oras ng post: Ene-11-2023