精细化学品,原指产量小、纯度高、价格贵的化工产品,如医药、染料、涂料等。精细化学品的原料性能选择,让我们来揭秘它们的神秘世界吧。
偏硅酸钠
• 理化性质
白色结晶状粉末,易溶于水和稀碱液中,不溶于醇和酸。水溶液呈碱性,露置空气中易吸湿潮解,化学式为Na2SiO3。熔点1088℃,密度2.4克/厘米。
偏硅酸钠易溶于水,按化学计量混合石英和纯碱,在1000-1350℃下共熔,生成偏硅酸钠:偏硅酸钠的粘稠水溶液叫水玻璃,又叫泡花碱,可用作防腐剂、洗涤剂、粘合剂、防火剂和防水剂等,有去垢、乳化、分散、湿润、渗透性及PH值缓冲能力。
偏硅酸钠的使用条件在PH值≥12的条件下才能使用,当PH值<12时,偏硅酸钠在溶液中易生成偏硅酸,形成沉淀,不溶于水。
• 分类
1、五水偏硅酸钠
(1)理化性质
在偏硅酸钠品种中,应用最多、最为典型的就是五水偏硅酸钠,其结晶体的分子式通常写作Na2SiO3•5H2O,实际上是带两个阳离子的正硅酸二氢二钠的四水合物,溶解度(20℃)50g/100g水,熔点72℃。具有硅酸钠和偏硅酸钠的一般特性,并有一定的钙镁离子束缚能力,尤其对镁离子的结合容量>260mgMgCO2/g(35℃,20min)。
(2)主要特性
a、广泛的应用于各类洗涤行业。在洗涤行业中,如超浓缩洗衣粉、洗衣液、洗衣膏、干洗剂、纤维白剂、织物漂白剂等,还大量用于金属表面清洗剂、啤酒瓶,浮品溶器清洗剂,全溶后可做金属防锈剂、水垢清洗剂、电器件清洗剂,可用于食品工业洗涤剂。
b、在原油及天然钻控采掘工程中还可用作泥浆稠度调节剂、泥浆解凝剂。
c、在建筑工业中,它被用作调制耐酸砂浆、耐酸混凝土和水泥的促凝剂。
d、在造纸工业中可作为粘合剂、废纸剥油墨剂、纸张表面处理剂。
e、在纺织行业作为印染助剂、织物前处理剂。
f、还可作为肥皂的填料,洗涤剂、蛋类的保鲜剂,以及植被分子筛、硅酸和防火材料等。
g、在陶瓷工业中,在陶瓷泥浆中加入五水偏硅酸钠可增加无机陶土颗粒的表面负电荷,利用电荷排斥效应以降低陶瓷浆的粘度,增加流动性,这在陶瓷注塑工艺中可以提高效益及产品质量。
h、因其在洗涤液中能够提供优良的缓冲碱度,对轻金属(铝、锌等)提供防腐蚀保护,对玻璃器皿和瓷器有保护作用,并具有悬浮和乳化污垢以及一定的软化水作用等性能,因而被广泛应用于家用洗衣粉、洗衣膏;还可清洗发动机外部油污。工业洗涤剂;食品清洗剂;金属清洗剂;织物处理及纸张脱墨等方面,是浓缩洗涤剂,无磷、低磷洗涤剂的重要助剂。另外还用于陶瓷工业和石油工业中。
(3)与其它原料的配用
a、柠檬酸钠
b、葡匐酸钠
c、聚丙烯酸钠
d、EDTA-4Na
e、氢氧化钠
(4)注意事项
a、吸入或误服引起急性胃肠炎样的急性中毒症状,可致死;皮肤接触可致皮炎或者干裂。
b、受高热或者接触酸或碱雾放出剧毒的烟雾。
2、无水偏硅酸钠
(1)理化性质
分子式Na2SiO3(Na2O.SiO2)白色或浅灰色颗粒状,偏硅酸钠是一种无毒、无公害的白色粉末或结晶颗粒,易溶于水,不溶于醇和酸,水溶液呈碱性,具有去垢、乳化、分散、湿润、渗透性及对PH值有缓冲能力。属于无机盐产品,置于空气中易易吸湿潮解。
(2)主要用途
a、洗衣粉助洗剂。ISS与4A沸石在功能方面具有互补性,两者以合理的配比混合可完全取代洗衣粉中的STPP。既可前配料喷雾干燥生产普通洗衣粉,也可作为基础粉采用附聚法生产浓缩洗衣粉,产品流动性好,不结团、不结块,去污力强。
b、洗衣膏、洗衣液助剂。与表面活性剂和漂白剂的相溶性好,不水解,不沉淀。
c、餐洗净助洗剂。吸油值高达70%,去油污能力取代水合偏硅酸钠(吸油值38%)。
d、工业清洗剂助剂。ISS 是金属清洗剂,重油污清洗剂、石油管道疏通清洗剂、酒瓶奶瓶清洗剂等多种清洗剂的重要组成成分,去污力强,又有防腐防锈效果。
e、直接清洗油污。ISS可无需表面活性剂配合,直接调成适当浓度的水溶液就可清洗油污。
f、陶瓷、水泥、耐火材料、助磨增强剂。ISS具有独特的降凝解聚效果,在陶瓷、水泥、耐火材料磨粉生产中,可有效缩短细磨时间,提高胚体强度和水泥标号。
g、建筑用水泥添加剂、分散剂。
h、电镀除锈抛光剂、PH值缓冲剂。
i、棉纱蒸煮、纸张漂白、织物整理剂。
j、油、天然气和水下钻探工程中用作胶粘剂和水泥分散剂。
k、属防腐防锈剂。
l、炉维修、砌筑粘结剂。
m、产特种润滑油、触变剂的助剂。
n、璃增强剂。
乳化作用
• 定义
乳化作用是将一种液体分散到第二种不相溶的液体中去的过程。最大一类的乳化剂是肥皂、去污粉和其他化合物,其基本构造系末端是极性基团的烷烃链。在人体中胆汁可以乳化脂肪形成较小的脂肪微粒。
• 乳化剂
由于表面活性剂的作用,使本来不能互相溶解的两种液体能够混到一起的现象称为乳化现象,具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。加入表面活性剂后,由于表面活性剂的两亲性质,使之易于在油水界面上吸附并富集,降低了界面张力界面张力是影响乳状液稳定性的一个主要因素。因为乳状液的形成必然使体系界面积大大增加,也就是对体系要做功,从而增加了体系的界面能,这就是体系不稳定的来源。因此,为了增加体系的稳定性,可减少其界面张力,使总的界面能下降。由于表面活性剂能够降低界面张力,因此是良好的乳化剂。
• 乳化机理
凡能降低界面张力的添加物都有利于乳状液的形成及稳定。随着碳链的增长,界面张力的降低逐渐增大,乳化效应也逐渐增强,形成较高稳定性的乳状液。但是,低的界面张力并不是决定乳状液稳定性的唯一因素。有些低碳醇(如戊醇)能将油-水界面张力降至很低,但却不能形成稳定的乳状液。有些大分子(如明胶)的表面活性并不高,但却是很好的乳化剂。固体粉末作为乳化剂形成相当稳定的乳状液,则是更极端的例子。因此,降低界面张力虽使乳状液易于形成,但单靠界面张力的降低还不足以保证乳状液的稳定性。
总之,界面张力的高低主要表明了乳状液形成之难易,并非为乳状液稳定性的必然的衡量标志。乳化剂改变了界面状态,从而使本来不能混合在一起的“油”和“水”两种液体能够混合到一起,其中一相液体离散为许多微粒分散于另一相液体中,成为乳状液。
助剂类
• 盐类助剂
1、无机盐类的助剂
(1)磷酸盐类
a、三聚磷酸钠
对重油污有良好的清除作用,具有络合作用、分散乳化作用、缓蚀和腐蚀作用,磷酸盐一般对铜有腐蚀作用,对钢有缓蚀作用。
b、六偏磷酸钠
轻质油污上的良好助剂。
c、焦磷酸钾(钠)
重油污的良好助剂。
(2)硅酸盐类
a、碳酸钠
对油脂起到皂化作用和软化水的作用,对凝胶状的油脂有润湿的作用,对溶液的PH值有良好的缓蚀作用。在清洗过程中环保,对人体无伤害。
b、氯化钠
良好的无机渗透剂,可以降低胶术的浓度,具有良好的增稠作用。
c、硫酸钠
良好的填充物,可以增强表面活性剂的活性。
d、硼砂
可以溶于水但溶解度较低,可以溶于丙三醇,具有增强表活的活性作用,杀菌和缓蚀的作用。
e、氢氧化钠
对油脂起到皂化作用。
f、硅酸钠
溶于水后形成水玻璃,是高效的洗涤剂,对油脂起到分散作用。
g、磷酸三钠
可作为软水剂,洗涤剂,金属防锈,锅炉除垢,去脂剂和脱胶剂。
2、有机盐类的助剂
(1)ETDA二钠,三钠,四钠
二钠和四钠用途较为广泛,二钠偏弱酸性,四钠偏弱碱性其作用都是可以用作络合剂,主要络合钙,镁离子,提高表活的活性,具有良好的清洗作用 ,可用作防锈剂,有良好的助溶作用,同时可降低胶术的浓度。
(2)柠檬酸钠(铵)
络合亚铁,铁离子,具有除锈的作用,对钙和镁离子有良好的络合作用,可以代替三聚作为无毒洗涤剂的助剂。
(3)葡萄糖酸钠
良好的除锈作用,除锈效果明显好于EDTA二钠,但是价格相对较贵。
(4)有机磷酸盐
HEDP-4Na具有络合钙、镁、铁、铝、锌离子的能力,良好的清洗作用,对铜件有腐蚀作用,碱性PH值>12,碱性较强,良好的除油剂。
(5)苯甲酸盐
a、苯甲酸钠
具有防腐作用和增容作用。
b、二甲苯磺酸钠
具有良好的增容作用,但是清洗作用较弱,合成增容作用效果显著,如三乙醇胺,醇醚等。
(6)聚丙烯酸钠
缺点是很容易在水体中沉淀,不易分散,不同的分子量有不同的作用。具有较强的螯合作用,有助于抵消水的硬度,可增强洗涤清洗剂的去污能力。
(7)油酸三乙醇胺
良好的乳化性能,同时具有防矿物油和动植物有的能力。
(8)柠檬酸
有机酸中的第一大酸,作为助剂,可改善洗涤产品的性能,迅速沉淀金属离子,防止污染物重新附着在织物上,可保持必要的碱性,可作为螯合剂使用。
(9)注意事项
a、常用的络合剂的络合作用最强的是EDTA
b、ABS的使用通常配合聚丙烯酸钠,可大大改善ABS的使用性能。
c、具有防锈性能的使用试剂首选应选苯甲酸钠。
• 溶剂助剂类
1、醇类
乙醇,异丙醇,乙二醇,丙三醇等,最常用的醇类试剂是乙醇和异丙醇,具有良好的渗透作用。
2、醇醚类
乙二醇醚和丙二醇醚具有良好的增容作用,清洗作用,可以提高浊点。
3、醇胺类
(1)单乙醇胺
PH值约11.5具有清洗,碱性助剂和提高浊点的性能。
(2)二乙醇胺
PH值约11.9具有清洗,碱性助剂和提高浊点的性能。
(3)三乙醇胺
最常用的醇胺类,PH值约10.7,具有清洗,碱性助剂和提高浊点的性能。同时净洗力最强具有腐蚀和络合作用。
(4)酮类
表面活性剂
• 分类
1、阴离子表面活性剂
(1)磺酸盐类
a、ABS(十二烷基苯磺酸钠)
分为硬性(含有支链)和软性(含有直连)的两种,硬性的ABS清洗能力较好生物降解性较差,软性的ABS清洗能力较差而生物降解性较好。主要是家用,金属加工业,用作脱脂剂,混凝土行业,用作增稠剂。需注意的是ABS耐水耐酸碱,做增稠剂使用时,使用要加热。
b、烷基磺酸盐
生物降解性能较好,主要适用于家用。
c、a-烯烃磺酸钠(带有烯基和羟基的混合物)
生物降解性较好,主要用于家用和厨房。
d、脂肪酸乙酰磺酸盐(不常用)
抗硬水能力较强,手感较好,对皮肤比较温和。
e、仲醇聚氧乙烯醚琥珀磺酸盐
一般用氨水和三乙醇胺来中和
f、N-N-油酰基磺酸盐
g、脂肪酰胺磺酸盐
h、BX-丁基萘磺酸钠(拉开粉)
i、石油磺酸盐
主要用于防锈油中。
(2)磷酸酯盐
a、醇的取代类
具有增容性和分散性,可用氢氧化钠和氢氧化钾,胺类来中和,对皮肤比较温和,生物降解性较差,渗透能力较好。
(3)硫酸盐
a、脂肪醇硫酸盐(AS)
b、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)
AES和AEC复配通常起到很好的效果。
c、脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐K12(十二烷基硫酸钠)
d、酰基-甘油-硫酸脂盐
(4)羧酸盐
a、肥皂
C17H35COONa具有抑泡和消泡的作用。
b、醇醚羧酸钠(AEC)
安全环保,生物降解性好,可用作增容剂和分散剂。
c、月桂酰基氨酸钠
用于香波民用。
d、油酰氨基酸钠(雷米帮)
用于丝绸,锦袍,对皮肤刺激性小。
e、月桂醇聚氧乙烯醚邻萘二甲酸单脂钠盐
耐硬水 低泡 增容性好。
2、阳离子表面活性剂
3、非离子表面活性剂
(1) 特性
较易溶于水,易清洗,易复配(阴阳两性非离子表活都可以复配),一般阴阳离子表活复配比例在4-50:1时可增加阳离子的性能。
(2)HLB值
具有亲水,亲油的性能。当HLB值在1-3时具有消泡性能,当13-15时具有去污性能,当11-15时具有润湿性能。
(3)浊点
当表活的浊点接近物质的浊点时其净洗能力是最强的。
(4)影响因素
电解质,有机溶剂,阴阳离子以及两性的表活聚合物可以降低物质的浊点。
(5)分类
a、聚乙二醇类
(a)脂肪醇聚氧乙烯醚
乳化剂:FO,MOA,O-3。
净洗剂:AEO-9。
渗透剂:JFC。
性能:去污力较强;低温,低泡;生物降解好;O-9有增容作用。
(b)APEO(烷基芬聚氧乙烯醚)
特性:耐酸耐碱;生物降解性差。
复配:TX+AEO+AS(AES)净洗能力很强。
OP,NP,TX应用时的区别:(乳化性能)净透性OP>TX;(分散性)TX>OP;(浊点和HLB值)OP>TX;(泡沫性) OP<TX;(净洗性) OP<TX。
(c)AE(脂肪酸聚氧乙烯脂)民用
(d)FMEE(脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚)
(e)聚醚
特性:乳化性能好,分散性能好,润滑性能好,抑泡、消泡性能较好。
(f)聚氧乙烯烷基胺
b、多元醇类
(a)失水山梨酸酯
特性:不溶于水,分散性好。
(b)蔗糖酯
特性:耐酸耐碱,生物降解性好,用于餐具和公共设施。
(c)APG
(d)烷基醇酰胺(尼纳尔)
适用于清洗动植物油,矿物油脂。特性:增泡,稳泡,增稠,防锈功能。
4、两性表面活性剂
(1)特殊的表面活性剂
a、F-C表面张力较低(70-72)价格较高 一般千分之零点几,去污能力较强,去污后不易粘尘土,用量较少。
b、-SI-硅碳类具有消泡的作用。
c、硼酸脂主要用于防锈类,清洗类用的不多,用作润滑剂,对环境污染较小。
d、高分子的表活主要用于增稠作用。
• 消泡剂的分类
1、低级醇。
2、醇醚类,常用的有乙二醇丁醚效果较好,但是有毒性,所以常采用二乙二醇丁醚来代替。
3、酸类(硅酸)。
4、磷酸脂类(三丁酯)。
5、卤代烃。
6、-Si-硅烷类的消泡剂。
7、碳6-碳12之间也具有消泡的作用。
• 表面活性剂的特征
1、乳化作用。
2、分散作用。
3、润湿作用。
4、增稠作用。
5、消泡作用。
• 注意事项
1、羧甲基纤维素钠
CMC,易溶于水,一种良好的有机助剂。
2、TX-10
具有良好的润湿,乳化,分散,去污,抗静电,抗硬水的性能,可与各种表面活性剂混用。
3、尼纳尔
6501易溶于水,渗透力和去污力较强,有很好的增稠作用和防锈作用。
4、AEO-7
溶于水,良好的润湿,乳化,分散和发泡性能,有较高的去脂性能和降低表面张力的性能。
5、油酸三乙醇胺
乳化性能较好,同时防动植物油和矿物油。
6、聚氧乙烯脂肪醇醚(JFC)。
7、柠檬酸钠
可代替三聚磷酸钠作为无毒洗涤剂的助剂,对钙镁离子有较好的络合作用。
8、226SA(超级非离子表面活性剂)
与油污相似相容,优异的动态脱脂去污强去污能力,对油污,蜡垢有良好的乳化强分散作用。
9、445N
较强的螯合作用,有助于抵消水的硬度,增强洗涤清洁剂的去污能力。
10、JFC渗透剂
非离子表面活性剂,具有固定的亲水亲油基团,使水的的表面张力显著下降,具有乳化和洗涤效果。
11、三乙醇胺
能够改进油污,特别是非极性皮脂的去除,可以提高碱性去污性能。
12、ABS
较强的润湿,净洗性能。良好的起泡性。
13、AEO-9
用作乳化剂,去污,净洗剂。
14、AEO-3
耐硬水,对重油污清洗性能较好,与乙醇,DBP,DBE,JFC复配效果更佳。
15、硅酸钠
溶于水后形成水玻璃,是高效的洗涤剂。
16、QYL-290
去除积碳。污垢,炭黑专用的表面活性剂。
17、CP-5
阻垢分散性能,抑制固体沉积,提高去污性能。
18、T-C6
优秀的冲击性,助溶性和去污能力。
19、AEO-4
对矿物油,动物油有较好的乳化和分散性能。
20、D-柠稀
除胶,除锈。有洗涤性能。
21、磷酸三钠
软水剂,洗涤剂,金属防锈剂,锅炉除垢去脂剂,脱胶剂。