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聚甘油脂肪酸酯的合成分二步进行。第一步,经甘油缩合或甘油酯与甘油加成反应制备聚甘油。第二步,聚甘油混合物通过与脂肪酸进行直接酯化反应,或与甘油三酯进行酯交换反应,即可得到相应的聚甘油酯。
制备方法以碱作催化剂,反应方程式如下:
nHOCH2CHOHCH2OH--〉HO-(-CH2CHOHCH2O-)-H+(n-1)H2O
在氮气或二氧化碳等惰性气体保护下,原料甘油中加入O.O1% ~5%(质量比)催化剂,升温至200~300℃ 下反应2~2O h。所用催化剂一般为碱性物质,其催化效果大致有如下顺序:碳酸钾>碳酸锂>碳酸钠>氢氧化钾>氢氧化钠>甲醇钠>氢氧化钙>氢氧化锂>碳酸镁>氧化镁。食品级聚甘油必须精制,可用活性炭、酸性白土或离子交换树脂脱色,然后再用离子交换树脂进一步脱色,除去催化剂。
酯化工艺条件是在搅拌条件下,使聚甘油与脂肪酸充分混合,在200~240℃ 反应l~2 h可用酸价接近零来判断反应终点,可在常用的酯化反应釜内完成,其酯化反应与常规酯化机理相同.
所用脂肪酸可以是硬脂酸、棕榈酸、油酸、月桂酸等高级脂肪酸,也可以是低级脂肪酸。聚甘油酯聚合度越高,脂肪酸的链越短,酯化度越低,聚甘油酯亲水性越强。可设计不同的甘油聚合度,有意识地控制聚甘油酯分子中亲水性羟基和亲油性脂肪酸残基之比,就可得到不同HLB值产品。
将一定比例的甘油、丙酮、带水剂和催化剂加入带有温度计、分水器及回流冷凝管的250 mL三口烧瓶中,开启磁力搅拌,加热升温至回流,带水剂从反应体系中带出反应生成的水。分水器中水量基本不变,反应温度也不再上升时,停止反应。降温后加入一定量的硬脂酸(ST)和催化剂,升温至沸腾,带水剂继续带出系统中生成的水。分水器中水量基本恒定后,结束酯化过程。减压蒸出带水剂及反应物丙酮,使产品冷凝成固体。
流滴剂按使用方法可分为添加型和涂布型。添加型流滴剂可保证薄膜内有一定的储备,不断补给使用过程中的消耗,可长期发挥防雾和流滴作用,并具有润滑、抗粘结和抗静电性能。
流滴剂是一种表面活性剂,起破坏水珠与薄膜之间的界面张力,防止表面形成水珠的一类助剂。
合成氨的主要工艺过程有哪些?各过程的作用是什么?第一步是原料气的制备。采用合成法生产氨,首先必须制备含氢和氮的原料气。它可以由分别制得的氢气和氮气混合而成,也可同时制得氢氮混合气。第二步是原料气的净化...
固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂,是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。固化剂...
固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂,是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。固化剂...
膨胀型阻燃剂高效成炭剂的合成工艺研究
以三聚氰氯、二乙醇胺、乙二铵为原料,设计合成了一种新型成炭剂2-二乙醇胺基-4,6-二乙二胺基-三嗪。工艺中对合成过程的溶剂、反应物的摩尔比、反应温度、反应时间、溶液PH、缚酸剂等进行工艺条件进行对比试验,取得优化的合成工艺条件。在优化工艺下制备的产品,对其进行红外光谱、差热分析、残碳量等指标进行质量分析,产品性能理想,产品得率达到90%以上。对其和改性聚磷酸铵等进行复配后制备阻燃聚丙烯试验样条,在24%的添加量下,垂直燃烧试验达到UL-94 V-O级,氧指数达到34,并具有很好的成炭和抗熔滴效果。
脂肪族高效减水剂的合成工艺分析
混凝土是当前一种最为常见也是应用最为广泛的建筑材料,在城市现代化建设中发挥了重要作用。而减水剂则是混凝土的主要外加剂之一,在减少混凝土用水量、提高混凝土早期强度、改善工作性等方面起到了不可替代的作用。为了能够进一步提高减水剂的实际应用效果,人们对减水剂的合成技术及工艺路线进行了深入的研究和改进,研发了多种新型高效减水剂,脂肪族高效减水剂就是其中的一种。不同的合成工艺所获取的脂肪族高效减水剂的性能也存在一定差异,现本文就对其合成工艺进行对比分析,探讨一种操作更简单、减水效果更好且参数更容易控制的合成工艺。
薄膜中常用添加剂—流滴剂与消雾剂
薄膜通在之前的文章针对薄膜中的常用添加剂进行了介绍。今天,我们一起来看看另一类功能助剂:流滴剂和消雾剂。流滴剂和消雾剂都属于表面活性剂,主要用于日光温室大棚膜中。日光温室大棚栽培是提高农作物产量,生产反季节果蔬的有效方法,主要使用聚乙烯和EVA材料。聚乙烯提供强度,EVA提供保温性并作为容纳功能助剂的母体。日光温室膜在使用的过程中,棚内温度通常高于外界温度,薄膜表面的温度通常在露点以下,棚内水蒸气就会冷凝在薄膜表面上形成小的水滴,由于聚烯烃是疏水性的,水滴在薄膜的表面无法展开,会直接阻碍阳光的直射,妨碍作物的光合作用,从而延缓作物的生长发育,降低其产量。同时,水滴还会由于自重滴落在农作物上,容易使作物发生病虫害、枯烂,直接导致产量下降。因此如何解决日光温室大棚膜的流滴防雾问题显得十分重要,而通过添加流滴消雾剂就是专门应对此问题的解决方法。
流滴剂的作用
流滴剂是一种非离子性表面活性剂,具有亲水基和疏水基,能够迁移到薄膜表面,疏水基超内,亲水基朝外,提高了薄膜的表面能;与此同时,在与水滴相溶后,亲水基朝水内侧,疏水基朝外排列,能够降低水的表面张力。当水的表面张力降低到等于或小于薄膜的临界表面张力时,水能够在薄膜表面展开,形成水膜而不是水滴,从而解决了流滴的问题。水在25oC的表面张力为:72mN/m,聚乙烯薄膜的表面张力为:31mN/m,显然水在聚乙烯薄膜上无法展开。但加入流滴剂后,水的表面张力可降低到25-30mN/m,从而可以在聚乙烯薄膜上展开。其作用机理如下图所示:
展开后形成水膜不会像水珠一样阻碍阳光的入射,并且水膜由于自重沿着膜面流到地面上,而不是低落到作物上。
流滴剂的结构
流滴剂的亲水基一般为羟基,羧基等极性基团,疏水基一般为长链烷基。流滴剂的亲水性越强,与树脂的相容性越差,会快速迁移到薄膜表面,因此具有较好的初期效果。但同时,在水中的溶解度也会越大,比较容易随着水膜的流动而流失;反之,疏水性越强,迁移速度较慢,初期的效果不明显,但可能持续时间更持久。其化学结构大致可以分为以下几类:
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多元醇脂肪酸酯
胺类:烷基醇胺,烷基醇酰胺等,如:椰子油酸二乙醇酰胺
烷基酚类:烷基酚聚环氧乙烷醚,如:辛基酚聚氧乙烯醚
消雾剂的作用
在早春和晚秋季节,特别是早晨和傍晚,棚内外的温度变化较大,加上湿度较大,温度的降低会使棚内的水蒸气达到过饱和从而冷凝行成细小的雾滴,当形成雾滴的速度大于消雾的速度时,雾就会弥漫开来,会严重阻碍阳光的透过。流滴剂虽然能够将水滴展平为水膜,但其溶于水层后会在水膜中形成紧密排列,疏水基团朝外,阻碍了水膜对雾气的吸收。因此,流滴剂只具有流滴功能,并不能有效消除雾气,这时就需要消雾剂。消雾剂是一种表面活性极强的表面活性剂,能够进一步降低水的表面张力到15mN/m,使得水膜展开成更薄的水层,更快地流到地面,从而提高水层吸收雾滴的效率。同时,由于消雾剂憎水憎油的特性,其空间占位效应打乱了流滴剂在水膜-空气界面上的有序排列,从而增加了雾气粘附到水膜的概率,提高了消雾能力。由于棚膜内表面附近的雾气能够迅速被捕获形成较薄水膜并顺着薄膜表面流下,当棚膜附近的水蒸气由过饱和变成不饱和时,雾气便随之消失。同时由于平衡被打破,棚内的雾气会扩散迁移到棚膜附近,继续被捕获粘附,因此即使棚内温度降低,棚内水蒸气也能处于不饱和状态,从而达到消除雾气的效果。
消雾剂的种类
消雾剂比流滴剂具有更高的表面活性,主要包括含氟或含硅类。含氟表面活性剂是碳氢表面活性剂中疏水基中的氢原子被氟原子所取代,具有极低的表面能,是一种活性极高的表面活性剂,比如全氟烷醇类衍生物。由于合成较困难,此类消雾剂的价格也比较昂贵。含硅的表面活性剂也具有很高的表面活性,但消雾效果不如含氟类,因此也叫作减雾剂。
流滴剂和消雾剂是农用日光温室膜的重要添加剂,作用并不相同,但两者相辅相成,配合使用才能达到良好的流滴消雾的效果。
薄膜通是一个专注于薄膜上下游产业链的技术服务平台。平台以塑料薄膜成型配方工艺技术为核心,通过内置算法,向行业上下游产业链企业和用户提供专业的自动在线配方指导,成本估算,性能对比,数据查询,市场信息,人力资源,薄膜监测和品牌推广服务。
截止2017年,薄膜通数据平台统计,拥有约1万多家薄膜相关企业,3万多从业人员,30多个行业专家和顾问,通过我们不断的技术创新,产品创新,服务创新,立志驱动薄膜行业创新发展。
塑料配方工作者最关心的问题是如何“保证产品质量,正常、连续地生产出合格的塑料产品”。本书第一篇围绕此问题,根据作者多年对塑料助剂的研究经验,提出了润滑平衡的概念。书中详细说明了如何在塑料加工过程中达到润滑平衡的方法,以及润滑失衡的解决方法。此外还介绍了塑料加工工艺常用仪器的使用方法及实验结果的分析方法。
流滴剂和消雾剂,在其他书籍中未见单独阐述。本篇主要针对农用大棚膜的流滴性和消雾性来展开,其基本原理同样适用于包装膜、保鲜膜、地膜及其他用于覆盖,而对于覆盖下面空间有流滴、消雾要求的场合。
聚合物加工助剂种类繁多.氟原子的使用使助剂的效率大幅度提高。本篇叙述的作用机理与表面活性剂相同,与其他聚合物加工助剂也相同,不同的是效率。由于含氟聚合物加工助剂往往在其他技术书中没有单独列出,编者试图通过单独阐述其理论、应用、影响因素和品种来引起塑料加工业的重视。
1、卓越的透明性:采用高级烯烃原材料,雾度低,透明度高。这样早晨光线透过率高,散射率低,这样就会早晨升温迅速。
2、超强的持续消雾、流滴能力:采用消雾流滴剂涂布干燥处理,可以抑制雾气产生,消雾流滴期可达到与农膜使用寿命同步。
3、强化保温性能:薄膜内部采用高科技特制有机保温剂,使棚内向外辐射的红外线大部分被反射回来。有效地控制了热量散失。保证了作物夜间的生长温度,缩短了成熟期。可有效防止夜间温度骤降造成对作物的冻害。
4、使用寿命长:采用高科技抗氧剂及光稳定剂,极大的延长了农膜的使用寿命,正常使用可达到3年以上。
5、超强的拉伸强度:原材料具有超强的拉伸强度及抗撕裂强度。
6、防静电、不粘尘:采用纳米技术,四层结构。表面防静电处理。无析出物,不易吸附灰尘,达到长久保持高透光的效果.