Carbopol聚合物介绍

©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreservedCarbopolCarbopol®®聚合物应用指南聚合物应用指南2008年7月©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved2议程议程Carbopol®聚合物介绍Carbopol®聚合物的主要功能增稠悬浮乳液稳定Carbopol®聚合物在配方中的操作指南凝胶配方乳状液配方表面活性体系个人清洗产品配方皂基体系个人清洗产品配方Carbopol®聚合物的储存和处理©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved3路博润流变控制聚合物的历史路博润流变控制聚合物的历史苯溶剂均聚物(Carbopol®940和934)混合溶剂均聚合物(Carbopol®980和981)(Carbopol®1382、Pemulen®TR-1和TR-2)ETD2020、2050和Ultrez101950’s末期1980’s中期19901990’s中期(Carbopol®1342)200002聚合物乳化液(Novemer®EC-1,Carbopol®AquaSF-1)Ultrez21疏水性改性的共聚物易分散型聚合物04Ultrez20©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved4粉状粉状CarbopolCarbopol®®聚合物聚合物流变修饰剂聚丙烯酸聚合物–高分子量–交联CTFA/INCI命名:–Carbomer（均聚物）–丙烯酸酯/C10-30烷基丙烯酸酯交联聚合物（共聚物）CCCOOHnHHH©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved5CarbopolCarbopol®®、、PemulenPemulen®®聚合物的微粒性质聚合物的微粒性质Carbopol®聚合物为微粒化一个原始粒子是一个或是多个分子聚合物在水或其它极性溶剂中膨胀、分散不溶解常规方法不能测定其分子量原始粒子的平均分子量估计为几十亿道尔顿©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved6CarbopolCarbopol®®聚合物的优点聚合物的优点高度的增稠、悬浮作用广泛的温度稳定性极佳的透明度独特、可调控的流变性质极好的抗微生物性©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved7路博润流变修饰剂路博润流变修饰剂应用于个人护理配方应用于个人护理配方护发–定型凝胶–香波–护发素–摩丝–染发剂–烫发剂护肤–保湿凝胶–膏霜、乳液–水醇系凝胶–防晒品–沐浴凝胶–脱毛剂–沐浴露©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved8CarbopolCarbopol®®聚合物的主要功能聚合物的主要功能增稠悬浮乳液稳定©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved9CarbopolCarbopol®®聚合物的功能聚合物的功能--增稠增稠CarbopolCarbopol®®PowderPowder第一形态:粉末第二形态:水合分散体第三形态第三形态::中和凝胶体中和凝胶体©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved10COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH第一形态第一形态::粉末粉末在与水接触之前,交联的聚丙烯酸树脂呈收缩状态。©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved11第二形态第二形态::水合分散体水合分散体COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH在水中分散时，交联的聚丙烯酸树脂链开始打开©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved12第三形态第三形态::中和凝胶体中和凝胶体NH4+NH4+NH4+NH4+NH4+COO–COO–COO–COO–COO–COO–•用碱中和后，沿聚合物主链产生负电荷，•电荷间的排斥力，使卷曲的聚合物变成展开的结构©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved13不同形态下不同形态下CarbopolCarbopol颗粒大小的变化颗粒大小的变化干粉聚合物干粉聚合物水合聚合物水合聚合物聚合物凝胶聚合物凝胶22--77µµpH=3.0pH=3.02020--7070µµpH=7.0pH=7.0从干粉态的聚合物变为凝胶态的聚合物从干粉态的聚合物变为凝胶态的聚合物其体积增大其体积增大10001000倍倍©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved14CarbopolCarbopol®®聚合物增稠机理聚合物增稠机理溶胀的微粒凝胶进行空间填充无机碱中和(e.g.NaOH)或有机碱(e.g.TEA)氢键结合Carbopol®聚合物和一些羟基给予体能形成氢键这是Carbopol®聚合物的主要增稠机理©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved15CarbopolCarbopol®®聚合物聚合物分散液粘度与浓度的关系分散液粘度与浓度的关系未中和未中和pH=2.5-3.5BrookfieldRVT@20rpm010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,0000.01.02.03.04.05.0聚合物浓度(wt%)粘度Ultrez21Ultrez10Ultrez20ETD20209809401小时、25°°C时测试©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved16CarbopolCarbopol®®聚合物粘度与浓度的关系聚合物粘度与浓度的关系PolymerConcentration(wt%)010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,00090,000100,0000.00.20.40.60.81.0Ultrez21Ultrez10980ETD2050940Ultrez20ETD2020pH=6.0–7.5BrookfieldRVT@20rpmViscosity,cP(mPa·s)Carbopol®PolymerMeasurementstaken@1hour@25°°C©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved17CarbopolCarbopol®®聚合物粘度与聚合物粘度与pHpH的关系的关系Carbopol®Polymer-0.5wt%NaOH-18(wt%)BrookfieldRVT@20rpmMeasurementstakenimmediately010,00020,00030,00040,00050,00060,0003456789101112pH粘度,cP(mPa.s)Ultrez21Ultrez10ETD2050Ultrez20ETD2020©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved18透明度与透明度与pHpH的关系的关系707580859095100456789101112pHClarity(%T)Ultrez20ETD2020Carbopol®聚合物Carbopol®聚合物–1.0wt%NaOH-18(wt%)Measurementtaken@1hour@25°°C©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved19CarbopolCarbopol®®聚合物的功能聚合物的功能增稠悬浮悬浮乳液稳定©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved20CarbopolCarbopol®®聚合物凝胶悬浮颗粒聚合物凝胶悬浮颗粒溶胀的微粒凝胶被悬浮的颗粒©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved21““屈服值屈服值””概念简介概念简介并非取决于粘度，可通过仪器测量。使流体开始流动所需的最小剪切应力。用于衡量产品悬浮能力的关键指标。卡波树脂—交联聚合物和丙烯酸类共聚物有很高的屈服值。©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved22屈服值的简易测量方法屈服值的简易测量方法屈服值(dynes/cm2)=(0.5rpm时的粘度值-1.0rpm时的粘度值)100屈服值可通过以下公式计算:屈服值可通过以下公式计算:©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved23CarbopolCarbopol®®聚合物屈服值比较聚合物屈服值比较101001,00010,0000.11.010.0SuspendingAidinWater(wt%)YieldValue(dyn/cm²)Carbopol®Ultrez21PolymerCarbopol®Ultrez10PolymerCarbopol®ETD2020PolymerPemulen®TR-1PolymerCarbopol®ETD2050PolymerCarboxymethylCelluloseXanthanGumrev.2/5/02pH=6.3-7.5©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved24CarbopolCarbopol®®聚合物对比：聚合物对比：屈服值与浓度的关系屈服值与浓度的关系05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,5005,0000.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0PolymerConcentration(wt%)YieldValue(dyn/cm²)Ultrez21Ultrez10ETD2020Ultrez20ETD2050980940pH=6.0-7.5BrookfieldRVT@20rpmCarbopol®PolymerRevised2/28/05©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved25CarbopolCarbopol®®聚合物的功能聚合物的功能增稠悬浮乳液稳定乳液稳定©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved26CarbopolCarbopol®®均聚物稳定常规的乳化体系均聚物稳定常规的乳化体系Carbopol®均聚物产生屈服值，稳定乳液、防止乳液分层Carbopol®微粒凝胶油滴双电层©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved27乳液的稳定性乳液的稳定性需要的流动特性需要的流动特性流动性弱的产品：被推荐的聚合物–Carbopol®Ultrez21聚合物–Carbopol®Ultrez10聚合物–Carbopol®980聚合物短流©TheLubrizolCorporation2008,allrightsreserved28乳液的稳定性需要的流动性质流动性好的产品：被推荐的聚合物–Carbopol®Ultrez20聚合物–Carbopol®ETD2020聚合物–Carbopol®ETD2050聚合物–Carbopol®981聚合物细长流©TheLubrizolCorporation2008,allrightsrese