文章更新于2021年4月28日
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流变学是物理学的一个分支,描述物质的变形和流动,特别是液体的非牛顿流动和固体的塑性流动。流变学特性的研究非常重要,因为它会影响到材料在众多行业中使用的每个阶段,从配方开发和稳定性,到加工和产品性能。
材料的流变性能是由其组成成分的组成和浓度决定的,这些成分包括粘合剂、溶剂、颜料、填料和添加剂。大多数常用材料具有复杂的流变特性,其黏亚博网站下载度和粘弹性随施加在其上的外部条件(应力、应变、温度或时间尺度)而变化。用流变仪进行的测量可能包括粘度剖面、粘弹性指纹、评估分散稳定性、确定涂料和涂料的触变性、测量食品和个人护理产品的扩散或泵送能力等。
流变调节剂——也称为增稠剂或流动控制剂——是添加到材料中的一种关键成分,用于控制材料的粘度,并满足所需的流变特性,可以是牛顿的、膨胀的、假塑性的或触变性的。亚博网站下载油漆和涂料行业约占改性剂市场的三分之一,其次是化妆品和个人护理产品,以及粘合剂和密封剂。对流变性剂的需求不断增加,特别是在油漆和涂料工业,以及个人护理产品。
例如,如果没有流变性改进剂,油漆、涂料和墨水就会很稀、容易飞溅,保质期也很短——这使得它们实际上无法发挥作用。添加改性剂可以改善介质的粘度和应用特性,确保最终产品达到理想的稠度、耐久性和良好的应用性能的平衡。在像面霜和指甲油这样的个人护理产品中,流变调节剂增加了粘度,同时也给了产品更好的质量感觉。产品可能是牛顿,触变或假塑性和修饰符的结构会影响其感官特性以及性能特点,换句话说它是如何从包装倒,它毫不费力地如何按摩到皮肤,或者是多么容易删除后使用。
改性剂可以是基于纤维素、聚丙烯酸酯和聚氨酯的有机改性剂,也可以是基于粘土和硅的无机改性剂。后者包括有机粘土,如皂石和凹凸棒石,矿物,如处理过的和未处理过的硅和金属有机胶凝剂,如锆酸盐,通常以粉末形式提供,如果适当分散,它们通常作为悬浮剂或胶凝剂。无机流变改性剂往往具有高的产率值,被认为是触变性的。它们通常很少被用作颜料的增稠剂,有时被添加到水配方中作为二次增稠剂,以提高抗下垂、抗沉降和抗飞溅性能,特别是在油漆方面。
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有机流变改良剂的种类要多得多。改性剂可能基于天然原料,如纤维素,角胶和黄原胶等多糖,或来自蓖麻油或纤维素纤维。亚博网站下载其他的则是基于合成有机化学,如聚丙烯酸酯和聚氨酯,或纤维,如芳纶和聚酯。有机修饰语又可分为结合修饰语和非结合修饰语。
非关联修饰符以纠缠为基础。可溶的、高分子量的聚合物链通过水动力增稠而变得缠结和增稠。改性剂的有效性受聚合物分子量的控制,产品的流动性往往有限。
结合修饰剂通过修饰剂分子本身的疏水端基和产物中其他分子之间的非特异性相互作用来增稠产物。其结果被称为物理网络,不同分子的部分相互作用,使产品变稠,从而增加其粘度。
有如此多的流变性调节剂可用,各种调节剂的组合可以赋予每种产品所需的流变性能,改变一切,从油漆粘在墙上的方式,指甲油涂在指甲上的方式,到涂在身体上的感觉。
参考文献和进一步阅读
https://www.malvernpanalytical.com/en/products/measurement-type/rheology-viscoelasticity
https://www.businesswire.com/news/home/20170706005445/en/Global-Rheology-Modifiers-Market-Organic-Inorganic-Paints
https://www.prnewswire.com/news-releases/global-rheology-modifiers-organic-and-inorganic-market-2015-2020-300110198.html
https://www.dispersions-pigments.basf.com/portal/load/fid793184/BASF%20Rheology%20Modifiers%20Practical%20Guide.pdf
https://adhesives.specialchem.com/selection-guide/rheology-modifiers-selection-for-adhesives
http://www.cosmetic亚博老虎机网登录sciencetechnology.com/yabo214articles/samples/1291.pdf
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