درباره سیلیکون امولشن(قسمت 2)

امولشن ها در واقع سیستم های ناهمگنی از دو مایع غیر قابل امتزاج هستند که یکی از آن ها به صورت قطره های کوچک در دیگری پراکنده شده است که سیلیکون امولشن نمونه ای از این دسته سیستم های ناهمگن است.

امولشن ها در طیف گسترده ای از صنایع همانند:داروی سازی، غذایی، آرایشی و بهداشتی و منسوجات استفاده می شوند. به علت کوچک بودن قطرات فاز پراکنده سطح تماس در امولشن ها بسیار زیاد است.

از آنجایی که ایجاد یک سطح تماس موجب به به وجود آمدن انرژی آزاد مثبت می شود، سیلیکون امولشن ها از نظر ترمودینامیکی ناپایدار هستند. با این وجود می توان با استفاده از سورفکتانت ها سیلیکون امولشن هایی با پایداری نسبتا بالایی تولید کرد.

امولسیفایر ها در سطح بین روغن و آب جمع شده و یک سد انرژی ایجاد  می کنند و مانع لخته شدن و یا به هم پیوستن قطرات روغن می شوند و پایداری را افزایش می دهند.

امولسیفایرها می توانند سورفکتانت های یونی، غیر یونی، زوترینیک(zwitterionic) ، پروتئین و یا پلیمرهای آمفیفلیک باشند.

پلیمرهای سیلیکون دسته ای از مخلط های پلیمری آلی و غیر آلی هستند که به طور گسترده تجاری سازی شده اند. در شکل زیر ساختار یک روغن سیلیکون نشان داده شده است.

ساختار روغن سیلیکون

در ابتدا پلیمرهای سیلیکونی در سیستم های غیر آبی مانند رها کننده های قالب و فوم های پلی یورتان استفاده می شدند. اخیرا استفاده از سیلیکون ها در سیستم های آبی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. چه در سیستم های آبی و چه در سیستم های غیر آبی سیلیکون ها به عنوان یک عامل فعال کننده سطحی عملکرد بالایی از خود نشان داده اند به طوری که تنش سطحی را تا اندازه 21 میلی نیوتن بر متر کاهش می دهند.

سیلیکون ها نسبت همتایان آلی خود دارای تفاوت بالایی هستند و این به علت وجود نیروهای بین مولکولی ضعیف در سیلیکون ها است. از لحاظ ساختاری زاویه پیوندی Si-O-Si بزرگتر از زاویه پیوندی C-O-C است و همچنین طول پیوند Si-O  نسبت به C-O-Cو C-O بیشتر است و همه این موارد باعث ایجاد جهت گیری به سمت سطح تماس و ایجاد یک فضای بزرگ برای زنجیره های پلیمری می شود.

سیلیکون ها دارای خاصیت آبگریزی، پایداری حرارتی و مقاومت بالا نسبت به عوامل شیمیایی هستند. همچنین بایستی به این نکته اشاره نمود که سیلیکون ها از دید نانو در هیچ یک از حلال های آب دوست و غیر آب دوست قابل حل شدن نیستن و اغلب یک فاز سومی را ایجاد می کنند. به علت این خواص ویژه سیلیکون ها در صنعت هایی همچون کازمتیک، دارو رسانی، نساجی  و رنگ جایگاه ویژه ای پیدا کرده اند.

از آنجایی که سیلیکون ها در آب و بسیاری از هیدروکربن ها نامحلول هستند فرم امولشن آن ها مورد توجه قرار گرفته است و کاربرد بیشتری پیدا کرده است. به طور معمول سیلیکون امولشن ها از سه جز روغن، آب و سورفکتانت تشکیل شده اند.