WE HELP YOU INVENT THE FUTURE.

Преимущества
использования
силиконов в
автокосметике,
товарах бытовой
химии и моющих
средствах
DOW CORNING
Sophie Stassen
Anna Lau
Hans ten Cate
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
1
Что такое силиконы ?
CH3
CH3
CH3
•
CH3 - Si - O - [Si - O]n - Si - CH3
CH3
CH3
•
CH3
•
•
Силиконы имеют
неорганическую основу,
подобно стеклу
Органические боковые
группы, в большинстве
случаев метильные
Степень полимеризации
варьируется от n=1 до
нескольких тысяч
Силиконы имеют низкую
вязкость даже при очень
большой длине цепи
Цепь имеет форму спирали
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
2
Основные свойства силиконов
• Уникальная гибкость связи SiО
• Плоский угол и большая
длина связи
• Высокая энергия связи и
низкий барьер вращения
 Низкая температура стеклования
ПДМС находятся в жидком состоянии даже при высокой Mw
 Высокая газопроницаемость
 Низкое поверхностное натяжение
Критическое поверхностное натяжение (24 дин/см) >
поверхностного натяжения жидкости (20.4)
ПДМС растекается по поверхности, образуя мономолекулярную пленку
 Термо и окислительная стабильность благодаря высокой энергии
связей
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
3
Что такое силиконы ?
Семейство силиконов
Силаны
Жидкости и
эмульсии
Силиконовые
резины
Органо-силиконы
Силиконовые
полиэфиры
Летучие
метилсилоксаны
DOW CORNING
Диметильные
соединения
Аминосиликоны
Si
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
4
Применение
Силиконы используются в
Моющих
средствах
Бытовой химии
Автокосметике
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
5
Автокосметика
Если в рецептуре присутствуют силиконы:
•
•
•
•
•
•
•
Более глубокий глянец
Длительное действие
Легкость в нанесении
Облегчение удаления грязи
Повышение
водонепроницаемости
Повышение устойчивости к
моющим средствам
Устранение возможности
появления разводов
DOW CORNING
• Увлажнение
• Защита от запотевания
• Отсутствие ощущения
жирности
• Не вредит окружающей
среде
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
7
Бытовая химия
Применение
• Средства по уходу за
•
•
•
•
•
обувью
Полироли для мебели
Полироли для
металлических изделий
Средства по уходу за
различными поверхностями
Очистители
Водоотталкивающие
средства
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
8
Бытовая химия
Силикон придает свойства:
• Легкость в применении
• Чистящая способность
• Улучшение внешнего вида поверхности - интенсивность
•
•
•
•
•
•
цвета, блеск
Защита от загрязнения и появления разводов
Длительное действие и устойчивость к моющим средствам
Отталкивает воду
Сглаживает неровности
Защита от запотевания
Пеногашение
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
9
Бытовая химия
Применение
• Средства по уходу за обувью
Требования:
– Обеспечение блеска
– Высокая гидрофобность
– Некоторая олеофобность
– Чистящие свойства
– Маскировка потертостей
– Эластичность
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
10
Бытовая химия
• Средства по уходу за мебелью
– Традиционные полировальные пасты (для
деревянной и старинной мебели) с высоким
содержанием воска - чистящая способность,
блеск и защита
– Традиционные полировальные кремы эмульсии
– Современные жидкие продукты в форме
аэрозолей и спреев - блеск, антистатический
эффект
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
11
Бытовая химия
• Уход за различными поверхностями:
– Кожа - Увлажнение и восполнение
натуральных масел
– Винил - Улучшение внешнего вида,
придание водоотталкивающих свойств
– Ковры- Смягчение, уменьшение трения,
изнашивания
– Керамика- Отталкивание воды/грязи
– Очистители для ткани - выведение пятен
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
12
Средства для стирки
Применение
• Стиральные порошки:
•
пеногасители, действующие
в процессе производства и в
процессе использования
Средства по уходу за
тканями: смягчение и
облегчение глажения
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
14
Пеногасители
Что такое пена ?
w Пена - это смесь воздуха и воды
w Водная пена является эмульсией воздуха в водном
воздух
растворе ПАВ.
Ламелла пены
жидкость
Молекула ПАВ
воздух
Пенный раствор
Пена стабилизируется молекулами ПАВ,
адсорбированными на границах взаимодействия
воздух/вода.
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
15
Пеногасители
Общие требования
•
•
•
•
•
•
•
•
Низкое поверхностное натяжение
Нерастворимость в пенообразующей среде
Диспергируемость в пенообразующей среде
Плохая эмульгируемость
Сопротивление к химическому разложению
Высокая скорость растекания
Химическая инертность
Низкий уровень добавки
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
16
Пеногасители
Типы контролирующих пену реагентов
• Пеногаситель
– Разрушает существующую пену
• Пенорегулятор
– Предотвращает образование пены
• Деаэратор
– Удаляет воздух из раствора
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
17
Плоская граница
Псевдоэмульсионная пленка
Воздух
Воздух
Воздух
Капля силиконового масла
с частицами кремнезема
Рециркуляция
Разрыв
DOW CORNING
Осаждение пены увеличивает
капиллярное давление на каплю
Прохождение через
границу
Механизм пеногашения
Осушение и
утоньшение
Возникновеие мостика
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
18
Пеногасители
Когда и где они необходимы ?
изделие покидает
завод
Хранение
и перевозка Производство Упаковка
продукции
(фасовка)
сырья
Хранение Продажа
В процессе
производства
Использование
(стирка)
В процессе
использования
Жидкости и эмульсии
Жидкости и эмульсии 
Жидкие моющие средства
Порошковые пеногасители 
Порошковые моющие средства
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
19
Пеногасители
Почему необходимо регулировать пену
в процессе стирки?
• чтобы предотвратить переполнение машины пеной
• слишком большое количество пены может вызвать
повреждение стиральной машины
• избыток пены затрудняет механическое
перемешивание и уменьшает очистку
• ПАВ концентрируются в пене, из-за чего
уменьшается их контакт с бельем и его очистка
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
20
Пеногасители для порошковых
моющих средств
Важность правильного введения пеногасителя
Условия : Основа порошка - 0.1 % Si - стирка при 95ºC
Чистый силиконовый пеногаситель смешан со стиральным порошком
Плохо диспергированный пеногаситель
Хорошо диспергированный пеногаситель
100
80
80
60
60
Пена
Пена
100
40
20
40
20
0
0
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
0
Время (мин)
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Время (мин)
Пеногаситель - большая капля Пеногаситель хорошо распределен
=
=
НЕПРАВИЛЬНЫЙ способ введения ПРАВИЛЬНЫЙ способ введения
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
21
Initial
Initial
Пеногасители для стиральных порошков
100
100
8080
Важность хорошей защиты пеногасителя
Foam
Foam
6060
4040
2020
0 0 Si - Стирка при 95ºC
Условия : Основа порошка - 0.1 %
0 0 5 51010151520202525303035354040454550505555
Tim
e (m
ins.)
Tim
e (m
ins.)
Свежеприготовленный образец
2 weeks
(no protection)
2 недели
(не защищенный
пеногаситель)
100
100
8080
8080
6060
6060
80
Foam
Пена
Пена
60
40
4040
2020
20
0
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
(мин)
TimВремя
e (m ins.)
4 weeks (with encapsulation)
Свежеприготовленный
Образец с жидким
100
образец
пеногасителем
80
с жидким пеногасителем
после хранения
60
=
=
40
Хорошие показатели
Защита отсутствует
20
(первоначально)
Плохие показатели
Foam
недели хранения
0
Время (мин)
DOW CORNING
0
4040
2020
0 0
0 0 5 51010151520202525303035354040454550505555
Время (мин)
15 20 25 30 35 40 45 50 55
4 недели (капсулированный
пеногаситель)
4 weeks (with encapsulation)
100
100
Пена
Foam
100
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Tim e (m ins.)
22
0 0
0 0 5 51010151520202525303035354040454550505555
Tim e(мин)
(m ins.)
Время
Образец с капсулированным
пеногасителем после
хранения
=
Хорошая защита
Хорошие показатели
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
Пеногасители для порошковых
моющих средств
Решение:
Капсулированный пеногаситель
=
Порошковый пеногаситель
Обеспечивает
ПРАВИЛЬНЫЙ
СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ
DOW CORNING
ХОРОШУЮ
ЗАЩИТУ
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
23
Уход за тканью
Концепция и требования к изделию
•
•
•
•
•
•
•
Смягчение
Облегчение скольжения утюга
Уменьшение сминаемость
Сохранение цвета ткани
Защита ткани от загрязнения
Сохранение формы изделия
Повышение впитывающей способности ткани
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
24
Уход за тканью
Типы силиконовых полимеров
• ПДМС с метильными концевыми
•
•
•
группами
ПДМС с гидроксильными концевыми
группами
Аминофункциональные силиконы
Aмидофункциональные силиконы
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
25
Уход за тканью
Размер частиц силиконовых эмульсий
• Микроэмульсия (<150 нм)
– Глубокое проникновение в волокна ткани
– Увлажнение волокна изнутри
– Превосходные смягчающие свойства
• Полимеризованная эмульсия (150-250 нм)
– Проникает между волокнами
– Отличные смягчающие свойства
– Облегчает глажение
• Макроэмульсия (0.2 мкм-1мкм)
– Распространяется по поверхности
– Существенно облегчает глажение
– Хорошие смягчающие свойства
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
26
Уход за тканью
Типы поверхностно-активных
силиконовых эмульсий
• Катионные
– Отличное распределение силикона
– Отличная совместимость с компонентами рецептуры
смягчителя
• Неиногенные
– Хорошее и очень хорошее распределение силикона
– Отличная совместимость с компонентами рецептуры
смягчителя
• Анионные
– Хорошее распределение силикона и хорошая стабильность в
смягчителях ткани, зависящие от взаимодействия с
четвертичными основаниями
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
27
Уход за тканями
Силикон в рецептуре смягчителя
• Уровень добавки силикона зависит от типа требуемого
•
•
эффекта
Уровень добавки силикона зависит от силы требуемого
эффекта
Рекомендуемые уровни добавки чистого силиконового
полимера:
– Разбавленные смягчители: 0.5%-1.5%
– Концентрированные смягчители: 1.5%-4.5%
• Рекомендации по технологическому процессу:
– Добавлять в конце процесса
– Температура не выше 40°С
– Избегать сильного перемешивания
DOW CORNING
WE HELP YOU INVENT
THE FUTURE.TM
28