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Descripción general de espesantes Principios de los espesantes

Los espesantes son una clase de sustancias que pueden aumentar la viscosidad de un sistema material o formar un gel, y su principio de espesamiento se basa principalmente en la estructura molecular y las interacciones, los cambios en las propiedades reológicas de la solución, etc. Existen diferencias en los principios de los distintos tipos de espesantes, que se utilizan ampliamente en diversos campos, como la alimentación, las pinturas, los recubrimientos, etc.

El mecanismo central de espesamiento de los espesantes

Formación de una estructura de red macromolecular: los espesantes en solución formarán una estructura de red macromolecular; estas redes macromoleculares pueden retener una gran cantidad de líquido, lo que aumenta la viscosidad de la solución.

Modificación de las propiedades reológicas de la solución: el espesante puede modificar las propiedades reológicas de la solución, de modo que esta pase de ser un fluido newtoniano a un fluido no newtoniano; es decir, bajo la acción de la cizalladura, la viscosidad de la solución se reducirá al aumentar la cizalladura, pero en condiciones estáticas o de baja cizalladura, la viscosidad de la solución será relativamente alta.

Interacciones intermoleculares: los espesantes interactuarán entre sí para formar agregados o cúmulos, lo que puede aumentar la viscosidad de la solución.

Efecto de los electrolitos: algunos espesantes necesitan que se les añadan electrolitos durante su uso, como sales inorgánicas; la presencia de estos electrolitos puede afectar al efecto espesante del espesante.

El principio de espesamiento específico de los diferentes tipos de espesantes

Los espesantes de goma naturales, como los polipolisacáridos, etc., se producen cuando la unidad de azúcar del polipolisacárido contiene 3 grupos hidroxilo y las moléculas de agua interactúan para formar una estructura de red de hidratación tridimensional, logrando así el efecto de espesamiento.

Espesantes de celulosa: principalmente a través de la cadena principal hidrofóbica y las moléculas de agua cercanas mediante enlaces de hidrógeno, lo que aumenta el espacio de libre movimiento entre las partículas para incrementar la viscosidad. Al mismo tiempo, también pueden enredarse alrededor de la cadena molecular para lograr la viscosidad deseada, ya que en estado estático o a baja velocidad de cizallamiento, la celulosa se encuentra principalmente en un estado desordenado; y a alta velocidad de cizallamiento, las moléculas paralelas a la actividad se ordenan en la forma del tejido, por lo que la viscosidad del sistema aumenta.

Espesantes de ácido poliacrílico: principalmente espesantes disueltos en agua, este tipo de espesantes luego a través de la repulsión electrostática de los iones carboxilato del mismo sexo, la cadena molecular desde el inicio del desarrollo helicoidal de la varilla, aumenta la viscosidad entre la fase acuosa, pero también a través de la formación de una disposición de malla de las partículas de emulsión y pigmentos para aumentar la viscosidad.

Espesante de poliuretano conjugado: la estructura molecular de este tipo de espesante consiste en la introducción de grupos hidrófilos e hidrófobos. Cuando la concentración de la solución acuosa supera una concentración determinada, se forman micelas, y las partículas de polímero se entrelazan en una red, lo que provoca un aumento de la viscosidad del sistema.

Espesantes inorgánicos: un tipo de minerales en gel tixotrópico que absorben agua y se hinchan.