CHẤT HOẠT ĐỘNG bề mặt SILICONE và ỨNG DỤNG TRONG bọt POLYURETHANE, các sản PHẨM HOÁ NÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỚ HỜ CHÍ MINH KHOA: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM  BÁO CÁO HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT ĐỀ TÀI: CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT SILICONE VÀ ỨNG DỤNG TRONG BỌT POLYURETHANE, CÁC SẢN PHẨM HỐ NƠNG GVHD: TS PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH SVTH: HỒ THANH HIẾU LỚP: DH18HD Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2022 18139056 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng LỜI CẢM TẠ Trong thời gian học tập, nghiên cứu làm tiêu luận, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cô bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Phan Nguyễn Quỳnh Anh giảng dạy tạo điều kiện cho em có hội nghiên cứu làm tiểu luận để tích lũy thêm kinh nghiệm Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn bạn bè tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hồn thành tiểu luận Trong q trình làm tiểu luận, có sai sót, em mong thông cảm Em xin chân thành cảm ơn! ii Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng MỤC LỤC Trang LỜI CẢM TẠ II MỤC LỤC III DANH MỤC HÌNH VẼ V DANH MỤC BẢNG BIỂU VI LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT SILICONE 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.2 Định nghĩa chất hoạt động bề mặt silicone 1.3 Cấu trúc silicone 1.4 Một số chất hoạt động bề mặt silicone 1.4.1 Trisiloxane 1.4.2 3−(3−hydroxypropyl−heptatrimethylxyloxane) 1.4.3 Một số chất hoạt hoạt động bề mặt silicone khác 1.5 Tổng hợp silicone 1.6 Lợi ích silicone sức khỏe 1.6.1 Hấp phụ tương tác với tế bào 1.6.2 Tác dụng kháng khuẩn 1.6.3 Tác dụng chăm sóc tóc 1.6.4 Tác dụng chăm sóc da 10 1.7 Độc tính 10 1.8 Tiêu chuẩn chất lượng silicone 11 CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA SILICONE 13 2.1 Độ tan 13 2.2 Sức căng bề mặt 13 2.3 Góc tiếp xúc 14 2.4 Tính chất làm ướt/siêu thấm/trải rộng 15 2.5 Tính chất phân tán/Nhũ tương hóa 17 iii Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA SILICONE TRONG BỌT POLYURETHANE VÀ CÁC SẢN PHẨM HĨA NƠNG 19 3.1 Ứng dụng silicone bọt polyurethane 19 3.1.1 Bọt polyurethane 19 3.1.2 Chất hoạt động bề mặt silicone ảnh hưởng đến bọt polyurethane 21 3.2 Ứng dụng silicone sản phẩm hóa nơng 22 3.2.1 Chiết xuất chất diệt cỏ 23 3.2.2 Thuốc trừ sâu 24 3.2.2.1 Thuốc xịt bổ trợ thuốc trừ sâu SilibaseAG-2848 24 3.2.2.2 Chất bổ trợ thuốc trừ sâu SilibaseAG-2877 25 3.2.3 Chất làm chậm trôi bề mặt 26 3.2.4 Thuốc xịt chống bọt 26 3.2.5 Bổ trợ cho thuốc diệt cỏ 27 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 iv Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cấu trúc phân tử SS1 [2] Hình 1.2 Cấu trúc phân tử poly (dimethyl siloxan) [1] Hình 1.3 Cấu trúc phân tử poly (dimethyl siloxan) Hình 1.4 Mạng lưới chiều PDMS [8] Hình 1.5 Các bước phản ứng để tổng hợp chất hoạt động bề mặt silicone [10] Hình 1.6 Cơng thức cấu tạo PDMS 11 Hình 2.1 Sức căng bề mặt chất hoạt động bề mặt polyether trisiloxan chất hoạt động bề mặt hydrocacbon khác [16] 13 Hình 2.2 Góc tiếp xúc chất hoạt động bề mặt polyether trisiloxan chất hoạt động bề mặt hydrocacbon khác [16] 15 Hình 2.3 Cơ chế lan truyền chất hoạt động bề mặt polyete trisiloxan [16] 16 Hình 3.1 Các nhựa làm từ vật liệu chống thấm gốc Polyurethane 19 Hình 3.2 PU sử dụng làm phào ngành xây dựng 19 Hình 3.3 Tổng hợp polyurethane 20 Hình 3.4 Tổng hợp bọt polyurethane 20 Hình 3.5 Miếng bọt biển nhà bếp làm bọt polyurethane 21 Hình 3.6 Thấm ướt dung dịch thuốc trừ sâu kỵ nước a trước sử dụng chất rải trisiloxan, b sau sử dụng chất lan truyền dựa trisiloxan [16] 23 Hình 3.7 Thuốc diệt cỏ triazine 23 Hình 3.8 Thuốc xịt bổ trợ thuốc trừ sâu SilibaseAG-2848 24 Hình 3.9 Chất bổ trợ sử dụng thuốc trừ sâu SilibaseAG-2877 25 Hình 3.10 Chất làm chậm trơi bề mặt Silibase-2806 26 Hình 3.11 Thuốc xịt chống bọt SilibaseAG-S1830 27 Hình 3.12 Thuốc bổ trợ cho thuốc diệt cỏ SilibaseAG-2848 27 v Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 Tiêu chuẩn chất lượng PDMS 11 vi Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng LỜI MỞ ĐẦU Người Việt coi trọng nghề nông, minh triết người Việt coi nông nghiệp gốc thứ xã hội, “canh nông vi bản” Ngày nông nghiệp không giúp ổn định sống cho phần lớn dân cư nơng thơn “n dân”, mà cịn tảng cho phát triển kinh tế-xã hội ổn định trị, tạo tiền đề để thực hóa khát vọng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước từ quốc gia có nơng nghiệp cịn chưa phát triển Thuốc bảo vệ thực vật phần thiếu nông nghiệp Bắt đầu sử dụng miền bắc Việt Nam vào năm 1955 Từ đến nay, tỏ phương tiện định nhanh chóng dập tắt dịch sâu bệnh diện rộng Do vậy, cần phải khẳng định vai trị khơng thể thiếu thuốc bảo vệ thực vật điều kiện sản xuất nông nghiệp nước ta năm qua, thời gian tới Chất hoạt động bề mặt quan trọng việc gia công thuốc bảo vệ thực vật Chất hoạt động bề mặt tác động tới hiệu lực sinh học thuốc bảo vệ thực vật Sự thấm di chuyển hoạt chất hỗ trợ phân tử chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt dạng thấm ướt tác nhân làm thuốc loang trải rộng, thấm ướt bám dính lâu, đủ thời gian để diệt trừ cỏ dại Chất hoạt động bề mặt silicone loại silicone độ nhớt thấp sử dụng để nâng cao hiệu suất làm ướt, lây lan xâm nhập hóa chất nơng nghiệp Silicone hoạt động bề mặt sử dụng thành phần thuốc diệt cỏ hòa tan nước thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm điều hịa sinh trưởng thực vật Ngồi ra, chất hoạt động bề mặt sillicone ảnh hưởng đến chất lượng bọt polyurethane chẳng hạn kích thước tế bào bọt độ mở màng tế bào bọt (độ ổn định) Vì lẽ đó, tơi thực đề tài “Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hoá nông” để tìm hiểu sâu Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHẤT HOẠT ĐỢNG BỀ MẶT SILICONE 1.1 Lịch sử nghiên cứu Thuật ngữ silicone lần đặt nhà hóa học Frederic Kipping Ơng cho tạo hợp chất tương tự các hợp chất tạo carbon hydro, silicon carbon có nhiều điểm tương đồng Tên thức để mô tả hợp chất silicoketone, rút ngắn thành silicone Kipping quan tâm đến việc tích lũy các quan sát hợp chất tìm xác cách chúng hoạt động Ơng dành nhiều năm để chuẩn bị đặt tên cho chúng Các nhà khoa học khác giúp khám phá các chế đằng sau silicone Vào năm 1930, nhà khoa học từ công ty Corning Glass Works cố gắng tìm vật liệu thích hợp để đưa vào vật liệu cách nhiệt cho phận điện Silicone phù hợp khả hóa rắn nhiệt Sự phát triển thương mại khiến silicone sản xuất rộng rãi Về mặt lịch sử, chúng sử dụng hệ thống không chứa nước, chẳng hạn chất tách khuôn bọt polyurethane Gần đây, người ta quan tâm đến việc sử dụng chúng môi trường nước, chẳng hạn như, để siêu lan rộng dung dịch nước bề mặt kỵ nước Trong hai môi trường, silicones cho thấy hiệu suất tuyệt vời tác nhân hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt xuống thấp đến 21 mN/m [1] Chất hoạt động bề mặt siêu rộng nghiên cứu khoa học quan trọng chất hoạt động bề mặt trisiloxan gọi Silwet L-77 SS1 cho thấy chất hoạt động bề mặt sử dụng chất làm ướt hiệu cho thuốc trừ sâu dạng nước [2] Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng Hình 1.1 Cấu trúc phân tử SS1 [2] Gần đây, Ananthapadmanabhan cộng thực nghiên cứu hoạt động thấm ướt lan rộng số hỗn hợp nước - chất hoạt động bề mặt Họ so sánh tốc độ lan truyền phân tán nước SS1 số bề mặt lượng thấp định [3] Hợp chất có chứa liên kết đơi silic-oxy, ngày gọi silanones, gọi với tên "silicone", từ lâu xác định chất trung gian các quá trình pha khí lắng đọng hóa học sản xuất vi điện tử trình hình thành gốm sứ cách đốt cháy [4] Tuy nhiên, chúng có xu hướng trùng hợp mạnh mẽ thành siloxan Silanone ổn định A Filippou người khác thu vào năm 2014 [5] 1.2 Định nghĩa chất hoạt động bề mặt silicone Các polyme silicone (ví dụ poly (dimethyl siloxan) dẫn xuất) loại polyme vô cơ/hữu thương mại hóa rộng rãi (hình 1.2) [1] Hình 1.2 Cấu trúc phân tử poly (dimethyl siloxan) [1] Silicone thường bị nhầm lẫn với silicon, chúng chất riêng biệt Silicon nguyên tố hóa học, dạng kim loại bán dẫn cứng, màu xám đen, dạng tinh thể sử dụng để chế tạo mạch tích hợp (chip điện tử) Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng pin mặt trời Silicones hợp chất có chứa silic, cacbon, hydro, oxy, có lẽ loại nguyên tử khác, có nhiều tính chất vật lý hóa học khác Chất hoạt động bề mặt silicone nhóm chất hoạt động bề mặt phân tử nhỏ cao phân tử có nhiều ứng dụng các đặc tính khác thường chúng [6] Chất hoạt động bề mặt silicone có tác dụng dẫn nước lên bề mặt kỵ nước ẩm ướt gọi "tác nhân siêu lan rộng" "chất tạo siêu lan rộng" việc bổ sung lượng nhỏ, chẳng hạn 0,1%, vào nước làm cho hỗn hợp đặt bề mặt kỵ nước lan rộng thành chất mỏng, làm ướt màng vòng hàng chục giây [2] 1.3 Cấu trúc silicone Silicone polysiloxan polyme tạo thành từ siloxan (−R2Si − O – SiR2−, R nhóm hữu cơ) [7] Chính xác gọi siloxan polyme hóa polysiloxan, silicone bao gồm chuỗi khung silicon-oxy vô (−−−Si − O − Si − O − Si − O−−−) với hai nhóm hữu gắn vào tâm silicon Thơng thường, nhóm hữu metyl Các vật liệu có tính chu kỳ polyme Bằng cách thay đổi độ dài chuỗi −Si-O−, nhóm bên liên kết chéo, silicon tổng hợp với nhiều đặc tính thành phần khác Chúng thay đổi độ đặc từ lỏng sang gel, cao su đến nhựa cứng Silicones khác biệt đáng kể so với chất hữu lực hút phân tử chúng yếu Về mặt cấu tạo, chúng đặc trưng [1]:  Góc liên kết Si – O – Si lớn góc liên kết C – O – C  Độ dài liên kết Si – O dài liên kết C – O – C C – C  Gốc tự quay quanh liên kết Si – O lớn so với liên kết C – C  Các nhóm metyl quay tự hướng mặt phân cách dẫn đến phần lớn thể tích bị loại trừ “tự do” chuỗi polyme Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng 2.5 Tính chất phân tán/Nhũ tương hóa Nhũ tương hệ khơng đồng có chứa hai pha khác phân tán dạng giọt với trợ giúp chất nhũ hóa Các loại chất nhũ hóa khác ổn định nhũ tương cách giảm sức căng bề mặt hai chất lỏng không đồng [16] Nhũ tương ổn định cách sử dụng chất hoạt động bề mặt silicone Các chất hoạt động bề mặt silicone có tính chất đặc trưng riêng chúng mang lại khả nhũ hóa vượt trội khía cạnh sau [16]:  Chúng có tính linh hoạt cao dẫn đến định hướng quang học nhanh chóng giao diện khoảng thời gian ngắn  Chúng thể kiểu định hướng bề mặt phân cách chúng kỵ nước  Ưu điểm loại chất hoạt động bề mặt phân tử thiết kế theo yêu cầu cách thay đổi chiều dài khung silicone, nhóm gắn, độ dài nhóm gắn,… Bản chất chất hoạt động bề mặt silicone ion khơng ion tùy thuộc vào nhóm chức gắn với khung silicone Các chất nhũ hóa polyme oligomeric Các chất nhũ hóa silicone có trọng lượng phân tử thấp gắn vào bề mặt phân cách vài phân đoạn, lượng hấp phụ bề mặt phân cách tương đối thấp dẫn đến hấp phụ yếu bề mặt phân cách hai chất lỏng Ngược lại, chất nhũ hóa đa chức cao phân tử, trọng lượng phân tử cao hấp thụ bề mặt phân cách thông qua số phân đoạn Tổng lượng hấp phụ tổng lượng hấp phụ tất chất bị hấp phụ các phân đoạn khác lớn lượng hấp phụ phân đoạn riêng lẻ Những chất nhũ hóa phục vụ cho quá trình nhũ hóa với liều lượng thấp hiệu cho ổn định nhũ tương Độ ổn định nhũ tương điều chế cách sử dụng chất nhũ hóa cao phân tử silicone cao độ hấp phụ cao [16] 17 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng Nhóm ưa nước ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO) gắn vào khung silicone để tăng khả hòa tan nước phân tử silicone Loại phân tử điều chế cách sử dụng số lượng khác EO và/hoặc PO vào xương sống silicone để điều chế copolyme polyme khối để có các đặc tính bề mặt khác Do đó, điều quan trọng phải biết các đặc tính bề mặt phụ thuộc trọng lượng phân tử chất hoạt động bề mặt silicone không ion [16] Mặc dù chất hoạt động bề mặt silicone không ion có hiệu việc giảm sức thẳng bề mặt, chúng chịu thay đổi pH bắt đầu thủy phân thành rượu chuỗi dài Do các phân tử khơng thích hợp để sử dụng điều kiện pH Tất nhược điểm chất nhũ hóa silicone khơng ion tránh cách sử dụng chất hoạt động bề mặt silicone dạng ion Ưu điểm bổ sung chất hoạt động bề mặt ion chúng hoạt động các chất điện phân đa điện tử sửa đổi các đặc tính lưu biến công thức chúng mong muốn, đặc biệt sản phẩm mỹ phẩm [16] 18 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA SILICONE TRONG BỌT POLYURETHANE VÀ CÁC SẢN PHẨM HĨA NƠNG Ứng dụng silicone bọt polyurethane 3.1 3.1.1 Bọt polyurethane Polyurethane (thường viết tắt PUR PU) dùng để loại polyme bao gồm đơn vị hữu liên kết với liên kết cacbamat (uretan) Trái ngược với các polyme thông thường khác polyetylen polystyren, polyurethane sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu ban đầu (monome) loại polyme hợp chất riêng biệt Sự đa dạng hóa học cho phép tạo polyurethane có tính chất vật lý khác nhau, dẫn đến loạt ứng dụng khác Chúng bao gồm: bọt cứng linh hoạt, vecni lớp phủ, chất kết dính, hợp chất bầu điện loại sợi spandex PUL Trong số này, bọt ứng dụng đơn lẻ lớn nhất, chiếm 67% tổng lượng polyurethane sản xuất năm 2016 [17] Hình 3.1 Các nhựa làm từ vật liệu chống thấm gốc Polyurethane Hình 3.2 PU sử dụng làm phào ngành xây dựng 19 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hoá nông Polyurethane sản xuất cách cho diisocyanat phản ứng với polyol có mặt chất xúc tác tiếp xúc với ánh sáng cực tím [18] Các chất xúc tác thông thường bao gồm amin bậc ba, chẳng hạn DABCO, xà phòng kim loại, chẳng hạn chất pha lỗng dibutyltin [19] Hình 3.3 Tổng hợp polyurethane Ứng dụng phổ biến polyurethane dạng bọt rắn, đòi hỏi diện khí chất thổi bước trùng hợp Điều thường đạt cách thêm nước, phản ứng với isocyanat để tạo thành khí CO2 amin, thơng qua nhóm axit cacbamic khơng ổn định Amin tạo phản ứng với isocyanat để tạo thành nhóm urê, polyme chứa liên kết liên kết uretan [20] Hình 3.4 Tổng hợp bọt polyurethane Loại bọt tạo kiểm sốt cách điều chỉnh lượng chất thổi cách bổ sung chất hoạt động bề mặt khác làm thay đổi tính lưu biến hỗn hợp polyme hóa Chất hoạt động bề mặt sử dụng để thay đổi các đặc tính polyme polyurethane dạng bọt không bọt Chúng dạng copolyme khối polydimethylsiloxan-polyoxyalkylen, dầu silicone, nonylphenol ethoxylat hợp chất hữu khác Trong bọt, chúng sử dụng để nhũ hóa các thành phần chất lỏng, điều chỉnh kích thước tế bào ổn định cấu trúc tế bào để ngăn ngừa khoảng trống bề mặt [21] 20 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng Hình 3.5 Miếng bọt biển nhà bếp làm bọt polyurethane 3.1.2 Chất hoạt động bề mặt silicone ảnh hưởng đến bọt polyurethane Chất hoạt động bề mặt silicone, bao gồm polydimethylsiloxan (PDMS) polyetylen oxit-co-propylen oxit (PEO-PPO), sử dụng làm chất hoạt động bề mặt hệ thống tạo bọt polyurethane linh hoạt Các chất hoạt động bề mặt không làm thay đổi động học phản ứng trình tạo bọt polyurethane linh hoạt Khi thiếu chất hoạt động bề mặt này, hệ thống tạo bọt xảy tượng kết tụ cuối gây tượng xẹp bọt Các chất hoạt động bề mặt hấp phụ cách hiệu giao diện polyol - không khí Do đó, có tác động đáng kể đến trình tạo bọt các bước ổn định tế bào trình tạo bọt polyurethane [22] Cấu trúc chất hoạt động bề mặt silicone chứng minh có tác động lớn đến kích thước tế bào bọt độ thống khí sản phẩm bọt cuối cùng, liên quan trực tiếp đến tỷ lệ mở bọt Nhiều tính chất vật lý bọt polyurethane dẻo bị ảnh hưởng nhiều độ xốp kích thước tế bào Tuy nhiên, độ xốp kích thước tế bào bọt khơng quy định hồn hảo cơng nghiệp tác dụng chất hoạt động bề mặt chưa hiểu rõ [22] Tỷ lệ khung chất hoạt động bề mặt siloxan polyether ảnh hưởng đến kích thước tế bào bọt độ mở phiến tế bào bọt Chất hoạt động bề mặt silicone với hàm lượng silicone cao cung cấp sức căng bề mặt thấp điều dẫn đến giảm kích thước bong bóng tăng tốc độ tạo bong bóng Các chất hoạt động bề mặt silicone với khung dài cải thiện độ đàn hồi phiến tế bào, sức căng bề mặt cao nên bọt có tế bào 21 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng có phiến lớn kích thước phiến lớn hơn, bọt không ổn định chứa phiến mở Do cân vừa phải sức căng bề mặt độ đàn hồi phiến, chất hoạt động bề mặt có tỷ lệ đường trục siloxan polyether từ 0,32 đến 0,5 có hiệu suất tốt chất lượng bọt polyurethane [22] 3.2 Ứng dụng silicone sản phẩm hóa nơng Trong gần 30 năm qua, nhiều nhà nghiên cứu nghiên cứu chế thấm ướt lan truyền chất hoạt động bề mặt silicone chứng minh chúng chất bổ trợ tương thích, hiệu quả, hiệu cho hóa chất nơng nghiệp Do khả hoạt động bề mặt thấp hơn, đặc tính thấm ướt lan rộng tốt kỵ nước, chất hoạt động bề mặt silicone có nhiều phạm vi ứng dụng [16] Chất hoạt động bề mặt trisiloxan có tính di động nhẹ đất sở hệ số phân bố nước đất với chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt có khả thấm vào đất sử dụng chất bổ trợ, khơng có nguy ô nhiễm nước ngầm [16] Sự lan rộng/thấm ướt chất hoạt động bề mặt dựa trisiloxan có ứng dụng rộng rãi các lĩnh vực khác Việc áp dụng chất hoạt động bề mặt dựa trisiloxan kỵ nước mơ tả Hình 3.4 Trong q trình phun thuốc trừ sâu/ thuốc diệt cỏ loại trồng khác nhau, chất lây lan sử dụng với giải pháp để có lan rộng hiệu Có thể dễ dàng nhận thấy từ Hình 3.4a, giọt dung dịch thuốc trừ sâu khơng ướt cách lá chất kỵ nước giọt hoàn tồn lan ngồi Hình 3.4b, rải trisiloxan áp dụng với thuốc trừ sâu [16] 22 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng Hình 3.6 Thấm ướt dung dịch thuốc trừ sâu kỵ nước a trước sử dụng chất rải trisiloxan, b sau sử dụng chất lan truyền dựa trisiloxan [16] 3.2.1 Chiết xuất chất diệt cỏ Chất hoạt động bề mặt silicone không ion (OFX 0309) ứng dụng chiết xuất điểm đám mây để chiết xuất chất diệt cỏ triazin mẫu thực phẩm [9] Hình 3.7 Thuốc diệt cỏ triazine 23 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng Chất hoạt động bề mặt OFX 0309 kết hợp với than hoạt tính (AC) Than hoạt tính biến tính với chất hoạt động bề mặt silicone khơng ion phủ hạt nano từ tính (AC – OFX MNPs) tổng hợp Vật liệu ứng dụng chất hấp phụ từ tính để cô đặc trước tách thuốc diệt cỏ triazin tương tác kỵ nước polyete polysiloxan chất hoạt động bề mặt OFX 0309 thuốc diệt cỏ triazin Trong điều kiện tối ưu, phương pháp chiết pha rắn từ tính đề xuất sử dụng chất hấp phụ AC-OFX MNPs áp dụng để chiết xuất chất diệt cỏ triazin từ mẫu sữa gạo [9] 3.2.2 Thuốc trừ sâu 3.2.2.1 Thuốc xịt bổ trợ thuốc trừ sâu SilibaseAG-2848 Hình 3.8 Thuốc xịt bổ trợ thuốc trừ sâu SilibaseAG-2848 Nó loại chất lỏng copolyme silicon có độ nhớt thấp sử dụng để tăng cường hiệu suất làm ướt, lan rộng thâm nhập hóa chất nơng nghiệp  Cảm quan: Rõ ràng, chất lỏng màu vàng  Điểm đám mây (0,1wt%): 10oC  Chỉ số khúc xạ 25oC: 1.440-1.450  Độ nhớt 25oC (77oF): 20-60 CST  Sức căng bề mặt (0,1% aq.): 20-22 mN/m 24 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng Chất bổ trợ phun thuốc trừ sâu SilibaseAG-2848 sử dụng thành phần công thức thuốc diệt cỏ thuốc trừ sâu rộng hòa tan nước, thuốc diệt nấm chất điều hòa sinh trưởng thực vật, chất bổ trợ hỗn hợp bể cho hóa chất áp dụng Thuốc bổ trợ phun thuốc trừ sâu SilibaseAG-2848 thêm vào chất lỏng hỗn hợp phun thuốc trừ sâu sinh học thuốc trừ sâu, thuốc diệt khuẩn, thuốc diệt cỏ, phân bón lá, chất điều hòa sinh trưởng,… Đặc biệt, áp dụng cho dược phẩm hệ thống 3.2.2.2 Chất bổ trợ thuốc trừ sâu SilibaseAG-2877 Hình 3.9 Chất bổ trợ sử dụng thuốc trừ sâu SilibaseAG-2877  Cảm quan: Rõ ràng, chất lỏng màu vàng  Điểm đám mây (0,1wt%): 10oC  Chỉ số khúc xạ 25oC: 1.435-1.445  Độ nhớt 25oC (77oF): 10-30 CST  Sức căng bề mặt (0,1% aq.): 20-22 mN/m Chất bổ trợ SilbiaseAG-2877 sử dụng công thức thuốc trừ sâu chất hoạt động bề mặt phổ biến dựa ethoxylate trisiloxane Các chất bổ trợ SilbiaseAG-2877 sử dụng công thức thuốc trừ sâu làm giảm sức căng bề mặt dung dịch phun, vượt khả đạt với tá dược thông thường Thường sử dụng cho Tank-Mix dạng Spray Adju bổ trợ 25 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng 3.2.3 Chất làm chậm trơi bề mặt Hình 3.10 Chất làm chậm trôi bề mặt Silibase-2806 Chất làm chậm trôi bề mặt loại hợp chất polymer, làm giảm bay giọt, giảm trôi, tăng độ lắng chất lỏng, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm, thuốc diệt cỏ, phân bón lá có phối hợp đáng kể:  Điều chỉnh phân bố đồng giọt, giảm trôi giọt, cải thiện việc sử dụng thuốc trừ sâu  Cải thiện giọt lá độ phủ bề mặt thể trùng, khó rơi  Tăng tốc lớp dịch hại việc hòa tan trang để thúc đẩy chất lỏng dẫn truyền thể  Kéo dài thời gian sấy sương mù tăng cường khả hấp thụ bền vững chất lỏng mục tiêu  An tồn, khơng độc hại, thân thiện với môi trường 3.2.4 Thuốc xịt chống bọt SilibaseAG-S1830 bao gồm polysiloxane, chất nhũ hóa, chất ổn định, vv Có thể giữ bọt tốt ức chế khả tạo bọt nồng độ thấp Lâu dài ức chế tạo bọt, hiệu cao Dễ dàng phân tán nước 26 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng Hình 3.11 Thuốc xịt chống bọt SilibaseAG-S1830 3.2.5 Bổ trợ cho thuốc diệt cỏ Hình 3.12 Thuốc bổ trợ cho thuốc diệt cỏ SilibaseAG-2848 Chất bổ trợ phun SilibaseAG-2848 cho thuốc diệt cỏ làm giảm sức căng bề mặt hỗn hợp nước nông nghiệp thấp đáng kể so với tác nhân không ion thông thường Ở nồng độ thấp đến 0,01 phần trăm, Chất bổ trợ phun SilibaseAG-2848 cho Thuốc diệt cỏ làm giảm sức căng bề mặt 23 dynes/cm, tạo thấm ướt nhanh lan rộng bề mặt khó ướt sáp Do đó, hồn tồn đạt với thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm hóa chất nơng nghiệp khác 27 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Dòng chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng nhiều đời sống, không vật liệu polyurethane sản phẩm hóa nơng, mà cịn bổ trợ chất nhũ hóa mỹ phẩm; chất làm mềm mịn, độ rũ, độ nảy vải mặt hàng dệt may Ứng dụng chất hoạt động bề mặt silicone chiết xuất kim loại không nghiên cứu rộng rãi năm 2015 Chất hoạt động bề mặt silicone biến đổi với số nhóm định nhóm imidazole pyridine tương tác với ion kim loại đào thải chúng khỏi dung dịch nước Chất hoạt động bề mặt silicone cation làm tăng tính ưa béo, tính kỵ nước phức ion kim loại đẩy nhanh q trình chiết xuất kim loại [16] Ngồi ra, chất hoạt động bề mặt silicone có ứng dụng rộng rãi lĩnh vực khác đòi hỏi sức căng bề mặt thấp, làm ướt, lan rộng, tạo bọt, chống tạo bọt, các đặc tính thâm nhập Những chất hoạt động bề mặt với nhiều loại phân tử ứng dụng ngành xây dựng, công nghiệp ô tô, giấy công nghiệp bột giấy, công nghiệp da, công nghiệp cao su,… [16] 28 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P Somasundaran, Somil C Mehta, Parag Purohit, "Silicone emulsions," Advances in Colloid and Interface Science, pp 103-109, 2006 [2] S Zhu, W.G Miller, L.E Scriven, H.T Davis, "Superspreading of watersilicone surfactant on hydrophobic surfaces," Colloids and Surfaces, pp 6378, 1994 [3] K P Ananthapadmanabhan, ED Goddard, P Chandar, Colloids Surfaces, vol 44, p 241, 1990 [4] VN Khabashingku; ZA Kerzina; KN Kudin; OM Nefedov, "Matrix isolation infrared and density functional theoretical studies of organic silanones, (CH3O)2Si=O and (C6H5)2Si=O," J Organomet Chem, pp 45-59, 1998 [5] Alexander C Filippou, Bernhard Baars, Yury N Lebedev, and Gregor Schnakenburg , "Silicon–Oxygen Double Bonds none with a Trigonal‐ Planar Coordinated Silicon Center," Angewandte Chemie International Edition, vol 53, pp 565-570, 2014 [6] R M Hill, "Silicone surfactants - new developments," Current Opinion in Colloid & Interface Science, pp 255-261, 2002 [7] Moretto, Hans-Heinrich; Schulze, Manfred; Wagner, Gebhard, "Silicones," Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry [8] Jim Curtis, Paal Klykken, Dow Corning Corporation, A Comparative Assessment of Three Common Catheter Materials [9] N.I Mohd, K Gopal, M Raoov, S Mohamad, N.Yahaya, V Lim, N.N.M Zain, "Evaluation of a magnetic activated charcoal modified with non-ionic silicone surfactant as anew magnetic solid phase extraction sorbent withtriazine herbicides as model compounds in selectedmilk and rice samples," Talanta, 2018 [10] Rohan S Mestri, Amit P Pratap, Khushboo H Panchal, Komal Gamot, Kirti 29 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng A Datir, "Synthesis of cleavable silicone surfactant for water-repellent application," Chemical Papers , 2019 [11] McDonald's Restaurants of Canada Limited [Performance] McDonald's Food Facts: Ingredients, 2013 [12] Weiren Cheng, Dan Kai, Xian J Loh, Chaobin He, and Zibiao Li, "Silicone Copolymers for Healthcare and Personal Care Applications," 2020 [13] Bienkowski, Brian, "Chemicals from Personal Care Products Pervasive in Chicago Air," Scientific American, 2015 [14] S M Sieburth, T Nittoli, A M Mutahi and L Guo, "Silanediols: a new class of potent protease inhibitors," Angew Chem Int Ed., vol 37, pp 812814, 1998 [15] D C T Jr, " Formaldehyde Generation from Silicone Rubber," 2015 [16] Dipak D Pukale, Archana S Bansode, Nilesh L Jadhav, Dipak V Pinjari and Rahul R Kulkarni, "Review on Silicone Surfactants: Silicone-based Gemini Surfactants Physicochemical Properties and Applications," Tenside Surf Det., 2019 [17] Gama Nuno, Ferreira Artur, Barros-Timmons Ana, "Polyurethane Foams: Past, Present, and Future," Materials, 2018 [18] Gum, Wilson; Riese, Wolfram; Ulrich, Henri , "Reaction Polymers," New York: Oxford University Press, 1992 [19] Soto, Marc; Sebastián, Rosa María; Marquet, Jordi , "Photochemical Activation of Extremely Weak Nucleophiles: Highly Fluorinated Urethanes and Polyurethanes from Polyfluoro Alcohols," The Journal of Organic Chemistry, 2014 [20] Kaushiva, Byran D., "Structure-Property Relationships of Flexible Polyurethane Foams," Virginia Polytechnic Institute, 1999 [21] Randall, David; Lee, Steve, eds., The Polyurethanes Book, 2002, pp 156- 30 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng 159 [22] X D Zhang, C W Macosko, H T Davis, A D Nikolov, and D T Wasan, "Role of Silicone Surfactant in Flexible Polyurethane Foam," Journal of Colloid and Interface Science, pp 270-279, 1999 31 ... căng bề mặt chất hoạt động bề mặt silicone pha trộn có mặt chất hoạt động bề mặt silicone (AG-pt) Khi AG-pt pha trộn với 13 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm. .. Sức căng bề mặt Hình 2.1 Sức căng bề mặt chất hoạt động bề mặt polyether trisiloxan chất hoạt động bề mặt hydrocacbon khác [16] Trong số tất chất hoạt động bề mặt, chất hoạt động bề mặt silicone. .. sản phẩm mỹ phẩm [16] 18 Chất hoạt động bề mặt silicone ứng dụng bọt polyurethane, sản phẩm hố nơng CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA SILICONE TRONG BỌT POLYURETHANE VÀ CÁC SẢN PHẨM HĨA NƠNG Ứng dụng silicone