清洗剂是当今生产生活中用于去污、除锈、除油渍等必不可少的清洗工具,基于庞大的需求量以及众多的供应领域,清洗剂的研发生产工艺日益成熟,但为了顺应时代的发展、行业的前进、生活质量的提高,清洗剂和清洗技术还在不断的更迭。&nb...
清洗剂是当今生产生活中用于去污、除锈、除油渍等必不可少的清洗工具,基于庞大的需求量以及众多的供应领域,清洗剂的研发生产工艺日益成熟,但为了顺应时代的发展、行业的前进、生活质量的提高,清洗剂和清洗技术还在不断的更迭。
清洗剂种类繁多,根据分类标准的不同可将其分为不同的类别,但其主要都通过表面活性剂和洗涤助剂复配而成,可以依据应用方向和想获得的洗涤效果来选择适合的表面活性剂和助剂,使清洗能力达到较好的效果。
表1 清洗剂分类
分类标准 | 类别 | |
用途 | 工业清洗剂 | 民用清洗剂 |
溶剂 | 水基型清洗剂 | 溶剂型清洗剂 |
表面活性剂主要分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型,清洗剂中的表面活性剂以阴离子型和非离子型为主,是清洗剂中起到去污作用的主要成分。清洗剂中常见的阴离子表面活性剂有烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐等,它们具有易起泡、易生物降解、耐碱性能强等优点。另外,常见的非离子表面活性剂有烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸烷醇酰胺等,并具有表面活性高、降低水的表面张力等优异性能。
清洗去污是结合有物理、化学转变的复杂过程,在清洗时常会受到如温度、水硬度、机械力等因素影响,致使单一的表面活性剂的清洗效果减弱,因此在清洗剂中还需要添加助剂来稳定或进一步增强其洗涤能力。这些助剂通常会起到与金属离子的蛰合作用或离子交换作用,碱性缓冲作用,对污垢的润湿、乳化、分散作用等,并根据作用不同可对清洗助剂进行分类。
表2 清洗助剂分类(不完全)
类别 | 作用 | 常见物质 |
增溶剂 | 提高清洗剂溶解性及各组分相容性 | 烷基苯磺酸钠、低分子醇、尿素 |
增泡剂 | 丰富及稳定泡沫 | 烷基醇酰胺、高碳醇、水溶性高分子化合物 |
增稠剂 | 增强清洗剂稠度或黏度 | 树脂、长链脂肪酸、聚乙二醇酯类 |
乳化剂 | 获得乳状清洗剂 | 烷基苯磺酸钠、阿拉伯胶、肥皂 |
柔软剂 | 改变静、动摩擦系数,使被清洗物获得平滑感 | 季铵盐类阳离子表面活性剂 |
蛰合剂 | 与硬金属离子蛰合交换,降低水硬度 | 三聚磷酸钠、柠檬酸、硅酸钠、乙二胺四乙酸二钠 |
缓冲剂 | 调节清洗剂酸碱度 | 磺酸、柠檬酸、磷酸、硼酸钠、碳酸氢钠 |
杀菌剂 | 防止或抑制细菌生长 | 对羟基苯甲酸酯、邻苯基苯酚、水杨酸、苯甲酸及盐类 |
消毒剂 | 杀灭被洗物上可能存在的病原微生物 | 次氯酸钠、乙醇、过氧乙酸 |
除臭剂 | 掩盖或去除异味 | 铁盐、碱性或酸性制剂、次氯酸钠等氧化剂 |
漂白剂 | 去除被洗物上重垢污斑,保持其洁白、鲜艳 | 过硼酸钠、过碳酸钠 |
抗氧化剂 | 减免被洗物因氧化引起的质变 | 丁羟基茴香醚、二叔丁基对甲酚 |
酶制剂 | 通过生化反应去污, | 脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶 |
摩擦剂 | 增大与带有牢固污斑的硬表面的机械摩擦力 | 硅酸盐 |
对于已上架销售或新研制开发的清洗剂,我司拥有强大的分析检测团队、众多大型分析检测仪器和较为全面的数据库来对样品进行细致、准确、快速的成分分析。分析步骤大致为:1、与客户交流沟通,准确定位样品的应用领域,初步缩小目标物的范围;2、拿到样品观察颜色、状态、气味,对进行样品前处理,测试样品的水分、固含、pH、电导率等基本理化指标;3、通过测试仪器进一步分析,傅立叶红外变换色谱仪(FTIR)、核磁共振(NMR)、液相-质谱联用(LCMS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、IC离子色谱仪、ICP电感偶合等离子发射光谱、凝胶色谱(GPC);4、样品中分析得到的成分整理总结,复配验证。
表3 仪器测试及目的
测试 | 目的 |
FTIR | 物质定性 |
NMR | 物质定性及定量 |
XRF | 样品全元素检测 |
LCMS | 物质定性及大致定量 |
IC | 阴离子含量定量 |
ICP | 阳离子含量定量 |
GPC | 分子量定量,辅助分析验证 |
我司对于清洗剂样品全成分分析已在实践中积累了丰富的经验,下面分享一个实际分析案列:
1、杭州某客户样品成分分析
组分编号 | 化合物名称 | 含量(%) | 牌号/CAS |
1 | 脂肪醇聚氧乙烯醚 | 7-8 | AEO9 |
2 | 烷基醇酰胺 | 8-9 | 6501 |
3 | 乙二胺四乙酸二钠 | 1-2 | 139-33-3 |
4 | 苯甲酸钠 | *** | 532-32-1 |
5 | 氯化钠 | *** | 7647-14-5 |
6 | 柠檬香精 | *** | / |
7 | 水 | 82-85 | / |
农乳介绍乳化剂定义:1、为使互不相溶的液体混合时形成稳定的乳状液而加入的物质2、乳化剂分子中有亲水基和疏水基两个部分,能在相互排斥的油水界面形成 分子薄膜从而降低其表面张力致使两相混合分类:乳化剂根据亲水基部分...
农乳介绍
乳化剂
定义:1、为使互不相溶的液体混合时形成稳定的乳状液而加入的物质2、乳化剂分子中有亲水基和疏水基两个部分,能在相互排斥的油水界面形成 分子薄膜从而降低其表面张力致使两相混合
分类:乳化剂根据亲水基部分的特性分为阴离子型、阳离子型和非离子型
农药乳化剂
大多数农药是油溶性有机化合物,不溶或难溶于水,因此要加入少量的乳化剂和溶剂,先把药剂乳化配成乳油,再用水稀释成乳液进行喷洒。农药乳油的加工是将农药原油、溶剂和乳化剂按一定的比例进行调配,通过乳化剂的乳化、分散、增溶、润湿作用,使农药发挥药效,以提高其杀虫灭病的能力。
根据农药乳化剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为:
1. 非离子型
2. 阴离子型
3. 阳离子型
4. 两性离子型
5.特殊型
用于农药的乳化剂主要是非离子型和阴离子型。其中现在用的较多的为阴离子与非离子复配,复配比单用非离子乳化剂用量少,乳化稳定性高,适应范围宽,降低乳油的成本。
常见农乳的商品名与化学名称:
经典案例解析:
一、红外测试结果
1492cm-1,1600cm-1为苯环上C=C的伸缩振动,3020cm-1,3059cm-1为苯环上=C-H伸缩振动,650cm-1~900cm-1为苯环上取代基团的振动,1097cm-1为醚键C-O-C的强吸收峰。
二、核磁氢谱谱图:
与苯乙烯基苯酚相连α位的-CH2化学位移4.6ppm,苯乙烯基上-CH3化学位移为 1.5ppm,通过计算,原料苯酚与苯乙烯的比例为1:2.48,EO数约为16.2。
二、LCMS测试结果
0.43min的MS结果
0.70min的MS结果:
1.10min的MS结果:
结合三个MS+图,0.43min,0.70min,1.10min分别为一苯乙烯基聚氧乙烯醚,二苯乙烯基聚氧乙烯醚,三苯乙烯基聚氧乙烯醚,该乳化剂为苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚,。
样品的羟值为64.0mgKOH/g,浊点(1%水溶液)为60℃。
综合以上数据,乳化剂为苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚,即市面常见农乳600#
本司拥有红外、核磁、液质、气质、电位滴定仪等大型分析仪器,结合农乳的羟值、浊点等性能分析,为客户精确确定乳化剂结构。
切削液: 根据加工需求将金属材料进行切削、磨削加工时,为了减小刀具与金属工件之间的摩擦系数,减小刀具与金属工件的摩擦力,增加润滑性和带走因摩擦而产生的热量并清洗工件表面的切削废屑,提高生产率,需要在工具与被切削、磨削的金...
切削液: 根据加工需求将金属材料进行切削、磨削加工时,为了减小刀具与金属工件之间的摩擦系数,减小刀具与金属工件的摩擦力,增加润滑性和带走因摩擦而产生的热量并清洗工件表面的切削废屑,提高生产率,需要在工具与被切削、磨削的金属材料之间注入辅助加工的液体,称之为切削液。
常用的切削液主要的四个作用,即:润滑作用、冷却作用、清洗作用、防锈作用。除此之外,还有延长刀具使用寿命、提高工件尺寸精度及表面质量等作用。
分类:非水溶性(油基)和水溶性(水基),
体系 | 产品 |
油性 | 切削油、磨削油、金刚线切割油 |
水性 | 乳液型:防锈切削乳液、铝合金压铸脱模剂 |
半合成型:半合成切削膏、微乳切削液 | |
全合成切削液、磨削液、全合成线切割液 | |
其他 | 研磨液 |
磨削液 |
其中,全合成型切削液是指水基合成切削液中不添加矿物油,主要成分是水,其中含多种水溶性添加剂。使用时根据需要将浓缩液用水稀释后,可形成透明或半透明的切削液,冷却性能和清洗性能好,产品可经过滤反复使用。COD 较乳化液大大降低,性质稳定,使用周期较乳化液大大延长。
水基合成切削液的优点在于,稀释使用经济性好、含水量大冷却性好、清洗效果好和便于观察加工进程,相比油基切削液和半合成液其稳定性和抗腐 败能力要好很多。
常见全合成切削液常用的添加剂主要有极压润滑剂、防锈剂、表面活性剂、pH调节剂、消泡剂和防腐剂等。
极压润滑剂:有机硼酸酯、油性的含硫、磷、氯化合物,如硫化烯烃、硫化动植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蜡
防锈剂
防锈剂大多为一些极性物质,其结构特点在于:一端是极性能强的基团,具有亲水性,另一端是非极性的烷基,具有疏水性。当含有防锈剂的党课与金属接触时,防锈剂分子中的极性基团在金属表面形成紧密的保护层,阻止腐蚀介质与金属的接触,起到防锈作用。常见的防锈剂有:亚硝酸盐、苯甲酸钠,磷酸盐,二元羧酸,硼酸脂类,BTA,钼酸钠,咪唑啉类等
表面活性剂:
1)聚醚型非离子型表面活性剂
2)羧酸盐类阴离子表面活性剂,如石油磺酸盐、脂肪酸盐、脂肪酸的烷醇胺盐以及某些酰胺
pH调节剂: 硼砂、三乙醇胺
消泡剂:水溶性有机硅消泡剂
防腐剂:苯甲酸钠、三嗪类
切削液的成分分析:
1) 实验室配备了多台大型检测仪器傅立叶红外变换(FTIR)、核磁共振(NMR)、液相-质谱联用(LCMS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、IC离子色谱仪、ICP电感偶合等离子发射光谱,对切削液各组分进行精确定性定量。
2)实验室建立了切削液所用原料的谱库,包括红外(1000+切削液原料标准谱库,定性样品中各组分)、核磁(500+切削液原料标准谱库)、质谱(500+切削液原料标准谱库)。
3)实验室建立了精确定量切削液中各组分(醇胺、有机酸、各种常用表面活性剂、杀菌剂等)的标准化检测方法。
4)金属加工行业多年研发经验的专家为客户提供从分析到性能测试再到定制的多种服务。
5)为超过10+家金属加工行业客户提供切削液的配方调试、原料建议以及性能改进服务。
分析流程:样品经特殊的前处理后
全合成切削液 | ||||||
FTIR | 1H NMR 13C NMR | LCMS | IC | ICP | XRF | HPLC |
组分定性 | 组分定性及定量 | 确定有机物种类及含量,以及微量的有机添加剂 | 精确定量阴离子含量 | 精确定量阳离子含量 | 产品体系所有元素 | 精确定量样品中有机添加剂 |
为上海某家客户的分析结果:
组分编号 | 化合物名称 | 质量百分比/% | 牌号/CAS | 备注 |
1 | 硼酸 | 15% | 10043-35-3 | 润滑剂、防锈剂 |
2 | 三乙醇胺 | 10% | TEA | |
3 | 二乙醇胺 | **% | DEA | |
4 | 钼酸钠 | 0.5% | 7631-95-0 | 防锈剂 |
5 | 丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚 | 3% | *** | 表面活性剂 |
6 | 三嗪均三嗪 | 0.1% | 1668-54-8 | 杀菌剂 |
7 | 有机硅消泡剂 | 0.05% | 消泡剂 |
实验室配备有切削液的性能测试的多套大型仪器设备
1、 润滑性
(实验室自有仪器图片)攻丝扭矩
2、 腐蚀性实验
腐蚀性实验
3、 消泡性
缓凝剂作为混凝土工程常用外加剂,具有延长水泥凝结时间、降低早期水化热等功能,适用于需长距离运输的混凝土和大体积混凝土施工等。而一般用作缓凝剂的带有磺酸、羟基、羧基等基团。多羟基类缓凝原理:能较强地吸附在水泥颗粒表面形成致...
缓凝剂作为混凝土工程常用外加剂,具有延长水泥凝结时间、降低早期水化热等功能,适用于需长距离运输的混凝土和大体积混凝土施工等。
而一般用作缓凝剂的带有磺酸、羟基、羧基等基团。
多羟基类缓凝原理:能较强地吸附在水泥颗粒表面形成致密、不渗透的水化膜,阻止水与水泥矿物质接触,减缓了水泥的水化速度。
羟基羧酸类缓凝原理:吸附作用和螯合作用,或是两者的协同作用。羟基羧酸及其盐类物质的缓凝作用主要归功于分子中 α 和 β羟基羧酸基团(HO-C-CO2H 和 HO-C-C-CO2H)对阳离子的强烈螯合作用,它们与阳离子(如 Ca2+、Al3+等)作用形成稳定的五元环或六元环结构,部分吸附在水泥颗粒表面―毒化‖水化产物成核中心,阻碍核的形成及生长,从而达到抑制水化的目的。
有机酸类缓凝原理:有机酸类的缓凝剂通过吸附在水泥颗粒表面,延长水泥水化的诱导期,以达到抑制水泥水化的目的,因此其具有良好的缓凝效果。
以下是实验室测得的一些性能指标:
性能 名称 | 凝结时间 | 抗压强度(Mpa) | ||||
初凝 | 终凝 | 1d | 3d | 7d | 28d | |
参照样 | 4小时20分 | 6小时40分 | 3.2 | 6.7 | 19.5 | 35.5 |
试样 | 5小时40分 | 8小时20分 | 1.4 | 4.8 | 12.1 | 30.6 |
通过FTIR(傅里叶变换红外光谱)、XRF(X射线荧光光谱分析)、HNMR(核磁共振氢谱)和MS(质谱)等能够有效检测分析出缓凝剂组分。
纺织助剂在纺织品加工过程中,需要加入大量纺丝油剂来减少纤维间及纤维与机器间的摩擦,提高纤维抱合力、保护纤维强度,减少端头率,增加平滑性,但油剂的残留会导致染色后出现色渍、色花、色淀、硅油斑等问题,因此必须精炼除去。好的精...
纺织助剂
在纺织品加工过程中,需要加入大量纺丝油剂来减少纤维间及纤维与机器间的摩擦,提高纤维抱合力、保护纤维强度,减少端头率,增加平滑性,但油剂的残留会导致染色后出现色渍、色花、色淀、硅油斑等问题,因此必须精炼除去。
好的精练除油剂不仅要求去油、去杂能力优良,而且需要优异的防返沾能力。一般市售除油剂均为多种表面活性剂/助剂复配为主。
浙江某客户为降低生产成本,提高产品品质,拿到一款进口除油剂委托分析开发。复配型表面活性剂由于成分复杂,种类繁多,它的定性定量分析是行业内的难点。实验室具备了行业内不同系列(种类)的表面活性剂数据库(如质谱、红外、核磁、色谱等)约500多个。分析工程师通过超高效液相色谱对样品进行了分离分析,利用实验室强大的数据库,同时结合自身丰富的分析解析经验,对相关成分进行精确的定性并定量分析,同时配合客户完成小样的配制,达到结构组成的me-too。
另外,实验室还具备强大的应用性能评价能力,帮助客户做好产品开发,配方优化改进,再不侵权的前提下,做到产品的性能上me-too。
精练除油剂成分分析表:
实验室根据自配的产品与进口样品进行了相关应用性能评价:
一、乳化性能测试
乳化 测试条件:3g/L样品溶液,5g/L染色油剂,高温水浴使体系温度保持在60℃,匀质机1000r/min搅拌1min,在60℃水浴中静置10min观察现象。
二、防回沾测试
防回沾测试条件:3g/L表活溶液,5g/L染色油剂,匀质机1000r/min乳化3min,将干净的织物与乳液一同在高温中保温1h。
三、除油率测试
测试条件: 模拟除油过程,将织物上滴上矿物油或二甲基硅油,用除油剂在高温下洗涤,洗涤后萃取织物上的残余油脂来对比除油能力。
结论:通过应用性能评价发现自配样品与对照品,在乳化、除油、防回沾上效果基本一致,从性能上达到了me-too的效果。
无卤阻燃热缩材料一、 领域介绍1.1辐射交联为了使现有材料具备更好的性能(耐热和强度等),通常我们会从塑料改性的角度,去优化体系树脂和功能填料等。但一般情况下,改性材料的加工性和材料 性能是对立的,通过交联技术...
无卤阻燃热缩材料
一、 领域介绍
1.1辐射交联
为了使现有材料具备更好的性能(耐热和强度等),通常我们会从塑料改性的角度,去优化体系树脂和功能填料等。但一般情况下,改性材料的加工性和材料 性能是对立的,通过交联技术对高分子材料进行交联处理,可实现兼顾加工性和材料性能。通常的交联方式有硫化、过氧化或者辐射交联,其中辐射交联具备不添加化学交联剂和不需要加热活化,被广泛应用的一种高分子绿色交联方式。利用X,α,γ,β等射线照射物质,产生物理化学反应,用于工业,农业和医疗等方向应用。比如食品保险、医疗器具杀毒、功能材料加工等。高分子辐射交联改性是指利用高能辐射线打断高分子链,形成自由基,自由基再聚合形成网状结构,从而提高材料的综合性能。辐射源包括钴-60、铯-137、电子加速器、同步辐射等,其中电子加速器应用较为广泛。电子加速器辐照的关键参数包括能量(0.5-5.0MEv)束流(10-100mA)。
图1 高分子材料辐射交联后从Ⅰ向Ⅲ转变
1.2热缩材料
热缩材料又称高分子形状记忆材料,是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如PE/PP/EVA等是线形结构,经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后,再经过扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。
图2 无卤阻燃热缩材料的组成
热缩材料的记忆性能可用于制作热收缩管材、膜材和异形材等产品,主要应用于电子、电力等产品的绝缘、阻燃、标识和防护。
图3 热缩材料在电子线束保护上的应用
图4热缩材料在电力产品上的应用
二、 技术优势介绍
1.1硬件设备
我司拥有众多大型分析设备,包括X射线荧光光谱仪(XRF)、傅里叶红外光谱仪(IR)、高效液相-质谱联用(LCMS)、气相色谱(GC)、凝胶色谱(GPC)、电感耦合等离子光谱(ICP-MS/OES)、旋转流变仪、热台偏光显微镜、万用拉力试验机、悬臂梁/简支梁冲击试验仪、落球回弹仪、高绝缘电阻测量仪、熔体流动速率测定仪、分光测色仪、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)等,为样品准确高效的检测分析提供了基础。
对应塑料加工来说,产品的好坏,主要由加工设备、材料配方和加工工艺决定,而加工设备则更为重要。我司拥有1000m2加工车间,具备全套塑料改性加工设备,包括密炼机、高混机、双螺杆造粒机、注塑机、平板硫化压片机、真空干燥箱等。
图5 1L密炼机开式密炼机
图6 SHR-100A高混机
图7 双螺杆造粒机
图8 震雄JM98-Ai-SVP/2注塑机
图9平板硫化压片机
图10 真空干燥箱
图11 样片冲切机
以上加工和试验设备可满足改性塑料配方的开发,并可以进一步提供小试和试样服务。
1.2 技术优势
我们对无卤改性材料产品开发具备全套技术经验。对于竞品全成分剖析、改性塑料配方开发、改性塑料加工及其工艺,都成熟的技术积累,可以满足客户在无卤改性材料产品领域的技术需求。
我们选取了一个浙江客户样品配方分析案例,样品是无卤阻燃改性塑料粒子,注塑样条拉伸强度10Mpa,断裂伸长率300%,邵氏硬度85A,阻燃VW-1(UL1581),样品全成分分析结果如下:
高效、快速解决企业技术研发需求,弥补企业在自主研发进程中缺乏技术人员、大型设备等诸多缺陷,降低研发风险与费用。
根据企业需求定制研发外包服务方案,能够一定时间内做到技术垄断,高效推进研发进度,加快企业产品升级、产业转型步伐。
达成长期技术储备需求合作的企业,中科常化为客户提供阶段性行指导(行业发展动向、技术创新点、工艺优化方案)。
对于高附加值有技术壁垒项目,我们为客户制定一系列技术保密(专利申请、技术创新、技术买断、周期保护),帮助客户提高市场竞争力。
常州化学研究所技术力量为主要依托,协同南京大学常州高新技术研究院、东南大学常州研究院、北京化工大学常州先进材料研究院等科研院所科研能力。
依托常州化学研究所的仪器设备和技术力量,同时联合兄弟单位的仪器资源和分析检测服务能力,为中小型企业生产研发提供优质的解决方案。
中科常化以多年成功项目经验为基础,掌握大量原材料特性及其使用工艺,能更好的指导客户研发过程中遇到的问题。