纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过键缔合,提高了聚合物本身的流体体积,减少了颗粒自由活动的空间,从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高,表现为在静态和低剪切有高黏度,在高剪切下为低黏度。这是因为静态或低剪切速度时,纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性;而在高剪切速度时,分子平行于流动方向作有序排列,易于相互滑动,所以体系黏度下降。
聚酸类增稠剂其增稠机理是增稠剂溶于水中,通过羧酸根离子的同性静电斥力,分子链由螺旋状伸展为棒状,从而提高了水相的黏度。另外它还通过在乳胶粒与颜料之间架桥形成网状结构,增加了体系的黏度。
缔合型类增稠剂A.J. Reuvers对缔合型类增稠剂的增稠机理作了详细的研究。这类增稠剂的分子结构中引入了亲水基团和疏水基团,使其呈现出一定的表面活性剂的性质。当它的水溶液浓度**过某一特定浓度时,形成胶束,胶束和聚合物粒子缔合形成网状结构,使体系黏度增加。另一方面一个分子带几个胶束,降低了水分子的迁移性,使水相黏度也提高。这类增稠剂不仅对涂料的流变性产生影响,而且与相邻的乳胶粒子间存在相互作用,如果这个作用太强的话,容易引起乳胶分层。
食品增稠剂都属于大分子物质,绝大多数进入人体后不被人体消化吸收,如果胶、瓜尔胶、卡拉胶等,其作用与膳食纤维类似。少数增稠剂例如明胶,能够被人体消化,但明胶主要成分是蛋白质,经过消化会分解为氨基酸,继而参与人体代谢,是能吸收利用的营养物质。
再乳胶聚合过程中用作保护胶体,提高乳液的稳定性;再颜料、填料分散阶段,提高分散物料的粘度而利于分散;再储运过程中提高涂料稳定性及抗冻融性,防止颜料、填料沉底结块;再施工中调节乳胶漆粘稠度,并呈良好的触变性等。在食品中添加千分之几的食品增稠剂,具有胶凝、成膜、持水、悬浮、乳化、泡沫稳定及润滑等功效。对流态食品或冻胶食品的色、香、味、结构和食品的相对稳定性起着十分重要的作用。
增稠剂大多属于亲水性高分子化合物,按来源分为动物类、植物类、矿物类、合成类或半合成类。简单分可分为**和合成两大类。**品大多数是从含多糖类粘性物质的植物及海藻类制取,如淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精、黄耆胶、多糖素衍生物等;合成品有纤维素、羧纤维素等纤维素衍生物、淀粉衍生物、干酪素、聚酸、聚氧化、聚烷酮、、低分子聚蜡、聚酰胺等。
具有增稠、悬浮、乳化、稳定等多种功能。在饮料生产中主要用于果肉型果汁饮料的增稠剂、蛋白质饮料的乳化稳定剂和酸乳饮料的稳定剂。用量一般0.1%—0.5%。藻酸丙二醇酯(PGA):PGA为淡黄色略有芳香的粉末,易溶于水,一般用量为1%,浓度高时黏度大,温度升高时黏度下降。在pH3—4范围内,随pH降低而黏度增大。在pH3附近较稳定,在pH7以上发生水解,黏度显著降低。PGA在60℃左右时稳定,温度再升高时黏度下降。但加热时的变化仅表现聚合度降低,未见酯键水解,即使在90℃,pH3.1的酸性溶液中亦能相对稳定。
增稠剂是一种食品添加剂,主要用于改善和增加食品的粘稠度,保持流态食品、胶冻食品的色、香、味和稳定性,改善食品物理性状,并能使食品有润滑适口的感觉。增稠剂可提高食品的粘稠度或形成凝胶,从而改变食品的物理性状,赋予食品黏润、适宜的口感,并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态的作用,中国目前批准使用的增稠剂品种有39种。增稠剂都是亲水性高分子化合物,也称水溶胶。按其来源可分为**和化学合成(包括半合成)两大类。
增稠剂是一种流变助剂,不仅可以使涂料增稠,防止施工中出现流挂现象,而且能赋予涂料优异的机械性能和储存稳定性。对于黏度较低的水性涂料来说,是非常重要的一类助剂。
有水性和油性之分。尤其是水相增稠剂应用更为普遍。增稠剂实质上是一种流变助剂,加入增稠剂后能调节流变性,使胶黏剂和密封剂增稠,防止填料沉淀,赋予良好的物理机械稳定性,控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液),还能起着降低成本的作用。
特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要,能够改进和调节黏度,获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。 [1]