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1、 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved CarbopolCarbopol 聚合物应用指南聚合物应用指南聚合物应用指南聚合物应用指南 2008年年7月月 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 2 议程议程议程议程 Carbopol聚合物介绍聚合物介绍 Carbopol聚合物的主要功能聚合物的主要功能 增稠增稠 悬浮悬浮 乳液稳定乳液稳定 Carbopol聚合物在配方中的操作指南聚合物在配方中的操作指南 凝胶配方凝胶配方 乳状液配方乳状液配方 表面活性体系个人清洗产品配方
2、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皂基体系个人清洗产品配方 Carbopol聚合物的储存和处理聚合物的储存和处理 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 3 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 苯溶剂苯溶剂 均聚物均聚物 (Carbopol 940 和和934) 混合溶剂均聚合物混合溶剂均聚合物 (Carbopol980 和和 981) (Carbopol1382、 PemulenTR- 1 和和 TR- 2) ETD 2020、2050 和和
3、 Ultrez 10 1950 s末期末期 1980 s中期中期19901990 s中期中期 (Carbopol 1342) 200002 聚合物乳化液聚合物乳化液 (NovemerEC- 1, CarbopolAqua SF- 1) Ultrez 21 疏水性改性的疏水性改性的 共聚物共聚物 易分散型聚合易分散型聚合 物物 04 Ultrez 20 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 4 粉状粉状粉状粉状 CarbopolCarbopol 聚合物聚合物聚合物聚合物 流变修饰剂流变修饰剂 聚丙烯酸聚合物聚丙烯酸聚合物 高分子量高
4、分子量 交联交联 CTFA/INCI 命名命名: Carbomer （均聚物均聚物） 丙烯酸酯丙烯酸酯/C10- 30 烷基丙烯酸酯交烷基丙烯酸酯交 联聚合物联聚合物（共聚物共聚物） CC C OO H n HH H The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 5 CarbopolCarbopol 、 PemulenPemulen 聚合物的微粒性质聚合物的微粒性质聚合物的微粒性质聚合物的微粒性质 Carbopol聚合物为微粒化聚合物为微粒化 一个原始粒子一个原始粒子 是一个或是多个分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聚
5、合物在水或其它极性溶剂中膨胀、分散分散 不溶解不溶解 常规方法不能测定其分子量常规方法不能测定其分子量 原始粒子原始粒子 的平均分子量估计为几十亿道尔顿的平均分子量估计为几十亿道尔顿 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 6 CarbopolCarbopol 聚合物的优点聚合物的优点聚合物的优点聚合物的优点 高度的增稠高度的增稠、悬浮作用悬浮作用 广泛的温度稳定性广泛的温度稳定性 极佳的透明度极佳的透明度 独特独特、可调控的流变性质可调控的流变性质 极好的抗微生物性极好的抗微生物性 The Lubrizol Corporation
6、 2008, all rights reserved 7 路博润流变修饰剂路博润流变修饰剂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应用于个人护理配方应用于个人护理配方 护发护发 定型凝胶定型凝胶 香波香波 护发素护发素 摩丝摩丝 染发剂染发剂 烫发剂烫发剂 护肤护肤 保湿凝胶保湿凝胶 膏霜膏霜、乳液乳液 水醇系凝胶水醇系凝胶 防晒品防晒品 沐浴凝胶沐浴凝胶 脱毛剂脱毛剂 沐浴露沐浴露 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 8 CarbopolCarbopol 聚合物的主要功能聚合物的主要功能聚合物的主
7、要功能聚合物的主要功能 增稠增稠 悬浮悬浮 乳液稳定乳液稳定 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 9 CarbopolCarbopol 聚合物的功能聚合物的功能聚合物的功能聚合物的功能 - -增稠增稠增稠增稠 CarbopolCarbopol PowderPowder 第一形态第一形态: 粉末粉末 第二形态第二形态: 水合分散体水合分散体 第三形态第三形态第三形态第三形态: : 中和凝胶体中和凝胶体中和凝胶体中和凝胶体 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 10 C
8、OO H COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COO H COO H COOH COO H COOH COOH COO H COO H COOH COO H COOH COO H COO H 第一形态第一形态第一形态第一形态: : 粉末粉末粉末粉末 在与水接触之前在与水接触之前, 交联的聚丙烯酸树脂呈收缩状态交联的聚丙烯酸树脂呈收缩状态。 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 11 第二形态第二形态第二形态第二形态: : 水合分散体水合分散体水合分散体水合分散体 CO
9、OH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH COOH 在水中分散时在水中分散时，交联的聚丙烯酸树脂链开始打开交联的聚丙烯酸树脂链开始打开 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 12 第三形态第三形态第三形态第三形态: : 中和凝胶体中和凝胶体中和凝胶体中和凝胶体 NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ NH4+ COO COO COO COO COO COO 用碱中和后用碱中和后，沿聚合物主链产生负电荷沿聚合物主链产生负电荷， 电荷间的排斥力电荷间的
10、排斥力，使卷曲的聚合物变成展开的结构使卷曲的聚合物变成展开的结构 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 13 不同形态下不同形态下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颗粒大小的变化颗粒大小的变化 干粉聚合物干粉聚合物干粉聚合物干粉聚合物 水合聚合物水合聚合物水合聚合物水合聚合物 聚合物凝胶聚合物凝胶聚合物凝胶聚合物凝胶 2 2 - - 7 7 pH = 3.0pH = 3.0 2020 - - 7070 pH = 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
11、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其体积增大其体积增大10001000倍倍倍倍 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 14 CarbopolCarbopol 聚合物增稠机理聚合物增稠机理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溶胀的微粒凝胶进行空间填充 无机碱中和无机碱中和 (e.g. NaOH) 或或 有机碱有机碱 (e.g. TEA) 氢键结合氢键结合 Carbopol聚合物和一些羟基给予体聚合物和一些羟基给予体 能形成氢键能形成氢键 这
12、是这是Carbopol聚合物聚合物 的主要增稠机理的主要增稠机理 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 15 CarbopolCarbopol 聚合物聚合物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 未中和未中和未中和未中和 pH = 2.5 - 3.5 Brookfield RVT 20 rpm 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000 0.01.02.03.04.05.0 聚合物浓度聚合物浓度 (
13、wt %) 粘粘度度 Ultrez21 Ultrez10 Ultrez20 ETD2020 980 940 1 小时小时、25 C时测时测 试试 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 16 CarbopolCarbopol 聚合物粘度与浓度的关系聚合物粘度与浓度的关系聚合物粘度与浓度的关系聚合物粘度与浓度的关系 Polymer Concentration (wt %) 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000 90,000 100,000 0.00.20.4
14、0.60.81.0 Ultrez 21 Ultrez 10 980 ETD2050 940 Ultrez 20 ETD2020 pH = 6.0 7.5 Brookfield RVT 20 rpm Viscosity, cP (mPa s) CarbopolPolymer Measurements taken 1 hour 25 C The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 17 CarbopolCarbopol 聚合物粘度与聚合物粘度与聚合物粘度与聚合物粘度与 pHpH的关系的关系的关系的关系 CarbopolPolymer -0.
15、5 wt % NaOH -18 (wt %) Brookfield RVT 20 rpm Measurements taken immediately 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 3456789101112 pH 粘粘度度, cP (mPa.s) Ultrez 21 Ultrez 10 ETD 2050 Ultrez 20 ETD 2020 The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 18 透明度与透明度与透明度与透明度与 pHpH的关系的关系的关系的关系 70 75 80 85 90 95 100 456789101112 pH Clarity (%T) Ultrez 20 ETD 2020 Carbopol聚合物聚合物 Carbopol聚合物聚合物 1.0 wt % NaOH - 18 (wt %) Measurement taken 1 hour 25 C The Lubrizol Corporation 2008, all rights reserved 19 CarbopolCarbopol 聚合物的功能聚合物的功能聚合物的功能聚合物的功能 增稠增稠 悬浮悬浮悬浮悬
