题目绿色表面活性剂的现状及研究进展学科专业化学工艺
姓名何晨
学号S100030718
指导教师蒋庆哲宋昭峥老师
论文完成时间：2011年6月22日
绿色表面活性剂的现状及研究进展
摘要
绿色表面活性剂生物降解性好，对皮肤刺激性小，有优良的物化性能，与其他表面活性剂配伍性好，在许多行业和领域有广泛的应用，是很有发展前景的表面活性剂。本文介绍了几种表面活性剂的性能和应用，并对其进展进行了概述。
关键词：绿色表面活性剂；环境友好；性能
Abstract
Green surfactant is easy to be biodegraded, has little irritation to skin, perfect physical chemical properties, and good compatibility with other surfactant, therefore it is widely used in many industries and fields, which is a kind of very promising surfactant. This paper introduces several surfactant performance and application, and reviews its progress.
Key Word s: Green surfactant; environmentally friendly;performance
表面活性剂在工业生产中起着举足轻重的作用，被人们形象地称为“工业味精”[1]。表面活性剂在生产和使用的过程中队人体及环境生态系统造成了严重的危害。在洗涤剂中加入一定量的表面活性剂溶剂可以增强洗涤剂的溶解性和洗涤性，但由于这些溶剂具有一定的毒性，会对皮肤产生明显的刺激作用[2]。为了满足人们日益增强的保健需求，确保人类生存环境的可持续发展[3]，开发对人体尽可能无毒无害及对生态环境无污染的绿色表面活性剂势在必行。
1 绿色表面活性剂的产生与发展
表面活性剂（surfactant）是一类重要的化工材料，具有固定的亲水亲油基团，在溶液表面能定向排列，并能使溶液表面张力显著下降[4]。表面活性剂按其在水中是否离解，可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。离子型表面活性剂根据溶解后的活性成分又可分为阳离子型、阴离子型和两性离子型[5]。
绿色表面活性剂是由天然的或可再生资源加工而成的，即具有天然性、温和性、刺激性小等优良特点。同传统表面活性剂一样，绿色表面活性剂具有亲水基和憎水基。与传统的表面活性剂相比，绿色表面活性剂具有高效强力去污性、优良的配伍性及良好的环境相容性，并表现出良好的乳化性、洗涤性、增溶型、润湿性、溶解性和稳定性等。除此之外，每一种表面活性剂都有其特有的性能，因此备受广大科学工作者的亲睐。
2 几类绿色表面活性剂的性能
2.1 烷基聚葡萄糖苷（APG）类
烷基糖苷（APG）是新一代环保型绿色表面活性剂，由天然或再生资源的原料，属新型的非离子表面活性剂，具有优良的发泡性能、对人体刺激性小、易被生物降解等特点，表面张力低，去污力好，泡沫丰富细腻，配伍性强，与任何类型表面活性剂协同效应明显，具有较强的广谱抗菌活性，产品易于稀释，无浊点、无凝胶现象，使用方便，而且耐强碱、抗盐性强[6]。烷基糖苷生产所用原料是口服葡萄糖和脂肪醇，此产品由于其无毒、无刺激，将是传统表面活性剂的替代产品，具有广阔的应用前景。广泛应用于农药中间体、洗涤剂、化妆品、食品、医药、消防、纺织、印染、石油等工业领域。
2.2 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）是由高级脂肪醇和环氧乙烷进行加成反应，制得脂肪酸聚氧乙烯醚再经硫酸化而得。AES是一类重要的阴离子表面活性剂，它具有优良的抗硬水性、发泡性和低温性能，生物降解迅速，对皮肤刺激性小，与酶的配伍性好，而且溶液透明稳定并易于被电解质调节增加粘度[7]，因而被广泛应用于液体洗涤剂、低磷和无磷洗涤剂以及个人保护用品中，也是我国阴离子型绿色表面活性剂的主流产品。
2.3 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐（AEC）
脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐（AEC）是一种性能优良的新型绿色表面活性剂，其最显著的特点在于具有优良的化学稳定性和安全性。AEC的生物降解性好，对皮肤温和，对眼粘膜刺激性小，对酶活性影响小，安全无毒。此外，其润湿性优良，去污能力超过相应的醇醚化合物。AES在生产过程中生成致癌物二噁烷，而AEC的生产条件温和，无二噁烷生成，因此AEC被认为是AES的升级换代产品。
2.4 脂肪酸甲酯磺酸盐（MES）
MES性能温和，对人体的刺激性及毒性低于直链烷基苯磺酸盐。洗涤性好，在冷水和硬水中都能保持良好的洗涤性能，在硬水中更加显著。但其颜色深，漂白过程中易水解成洗涤性能差的副产物—二钠盐，在碱性有水条件下热稳定性差，难于配方[8]。
2.5 生物表面活性剂
生物表面活性剂(biosurfactant）是微生物在代谢过程中分泌出的具有一定生物活性的次级代谢产物[9]。与常规表面活性剂相同，生物表面活性剂由亲水基和憎水基两部分组成，但生物表面活性剂比合成表面活性剂更具有潜在的优势：①可生物降解，无毒或低毒，具有良好的环境相容性；②可用工业废物生产，以减少工业三废；③具有更高的起泡性，在某些苛刻条件（如极端温度、PH值、盐浓度）下具有更高的选择性和专一性；
④结构多种多样，可适用于特殊领域。目前生物表面活性剂的应用已经涉及到石油、化工以及环境等众多领域。
最初人们对生物表面活性剂感兴趣，主要是由于其具有高效、低毒、无污染，可替代化学表面活性剂等优点。近年来研究发现，生物表面活性剂除具有表面活性的功能外，还具有潜在的抗菌活性，包括抗真菌、抗细菌、抗支原体和抗病毒等活性，此外还可用在免疫调节分子、粘合剂、疫苗及基因治疗等方面。
2.6 可降解型表面活性剂
可降解型表面活性剂又叫做暂时性表面活性剂或可控半衰期的表面活性剂（surfactants with controlled half-live），其最初的定义是：在完成其应用功能后，通过酸、碱、盐、热或光的作用能分解成非表面活性物质或变成新表面活性化合物的一类表面活性剂。这类表面活性剂分子极性头部和疏水链之间往往含有稳定性有限的弱键，该弱键的裂解将直接破坏分子的表面活性，也就是通常所说的表面活性剂初级降解。按可分解官能团的不同一般可将可降解型表面活性剂分为缩醛型和缩酮型两类[10]。与常规表面活性剂相比，可降解型表面活性剂具有更好的环保性能，这类表面活性剂可以解除一些复杂情况。近年来，人们对可降解型表面活性剂的认识已不断深化和发展。环境影响的大小和生物降解性的快慢已逐渐成为判断表面活性剂好坏的重要指标。到目前为止，已有不少研究者试图通过各种方法制备出具有可降解性的新型表面活性剂。
3 绿色表面活性剂的应用
3.1 在洗涤剂中的应用
洗涤剂是根据要求将污垢从不同物品上洗脱下来达到清洁目的的过程。
脂肪酸盐表面活性剂是重要的洗涤剂，也是目前重要的清洁剂，而肥皂是最常见的脂肪酸盐阴离子表面活性剂。肥皂的缺点是耐硬水性能差。而用绿色表面活性剂制成的洗涤剂比传统的洗涤剂具有更好的洗涤性和抗硬水性。绿色表面活性剂不管是作为主表面活性剂还是作为煮表面活性剂都有明显的增效作用（提高发泡能力、增强洗涤效果、增强溶解性等）。绿色表面活性剂与传统表面活性剂以一定的比例混合后，表现出优良的协同效应，增强绿色表面活性剂的应用效果。APG在餐洗液中应用时，与相同剂量的传统洗涤剂相比，洗盘数明显增多，而且残留量小。
3.2 在化妆品中的应用
传统工艺生产的化妆品膏剂不易被人体的表皮细胞吸收，对皮肤的渗透力弱。在防紫外线方面，为了尽可能保护皮肤，必须增加表面活性剂的添加量，而这样会增加皮肤癌变的几率，使皮肤产生过敏等不良反应。如果把化妆品种的活性成分用一定比例的绿色表面活性剂代替，其性能将会大大地改善，既提高它的渗透性，达到稳泡的作用，又大大降低它的刺激性，从而节约了表面活性剂的总用量。由纯天然原料制成的APG具有对皮肤刺激性小。无毒性、良好的乳化性和润湿性等优良性能，显示出良好的保湿型和皮肤养护性。对于低刺激性的香波和婴儿香波而言，APG是必不可少的原料。
3.3 在环境工程中的应用
传统表面活性剂在使用过程中由于生物降解性差，具有一定的毒性，在使用后一般不被处理就被排放到环境中。由于传统表面活性剂难以生物降解，形成长期的残留，严重地影响了环境生态系统。而绿色表面活性剂具有优良的生物降解性和物化性能等特点。这些特点决定了绿色表面活性剂适合于环境工程领域。如：为了消除土壤中有机污染物，可用绿色表面活性剂使使土壤中的有机污染物分散、增溶、乳化，使污染物在最短的时间内实现生物降解，甚至完全消失。APG的生物降解性良好[11]，在废水厂模拟生物降解实验中达到了OECD（欧洲共同经济合作与发展组织）的要求。在生态学方面，APG对周围动、植物的毒性很低，在整个生命周期中对环境产生的危害也很小。
3.4 在农药加工中的应用
农药水基质剂的开发离不开表面活性剂的应用。水基质剂的开发离不开表面活性剂的应用。一方面，大量的表面活性剂的应用给生态环境带来潜在的危害，如传统农药剂型中常用的烷基酚聚氧乙烯醚（NP）[12]系列表面活性剂的生物降解率仅为0%~9%，且降解产物烷基酚毒性更大，连续使用会造成土壤的累积性污染，影响土壤酸碱性，导致
肥效下降。另一方面，表面活性剂的生产往往需要大量的合成化学品，生产过程中产生较多的副产品，对环境造成危害[13]。
绿色表面活性剂表现出很好的界面性能，对提高农药生物活性，减少用药量，降低成本，减轻对环境的污染有重要作用。绿色表面活性剂大多来源于生物材料，作为乳化剂又可作用于生物材料，这对于化工原料的合理使用和环境保护具有重要意义。因此，如何改进配方，以绿色表面活性剂取代传统表面活性剂在农药加工中的应用，是今后环保农药制剂发展的指导方向。
3.5 在制药工业中的应用
传统表面活性剂在制药工业中应用时的缺点表现为配伍性和润湿性差，并且会与药品中的其他成分作用而危害人体。绿色表面活性剂无毒、低刺激性，不会与药剂中的其他成分作用对人体产生副作用，而且与药物具有良好的配伍。绿色表面活性剂可在微乳剂和气雾剂中做乳化剂，在片剂和丸剂中做润湿剂，用于生物膜模拟及药物科学中，能够对药物进行靶向定位。
3.6 在食品行业的应用
APG作为乳化剂、防腐剂、发泡剂、分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂等用于食品加工，可有效地改善食品的组织结构、感官性质、口感等。如在冰激凌中加入APG作为乳化剂，使空气容易渗入形成细密的空隙而增大体积，使冰激凌的性质稳定，且口感细腻。
3.7 在其他方面的应用
在纺织业中，绿色表面活性剂可作为纺织品柔软剂，用于棉纱线的煮练和染色等工序中，具有优良的润湿性、乳化性、净洗性及分散性。在丝光和柔软整理中使用，可使处理后的织物滑爽、色泽鲜艳、柔软丰满，使用效果明显优于传统表面活性剂；在造纸业中，可用作符合消泡剂；在合成剂中，可用作乳化剂、分散剂和稳定剂。
4 结语
资源的紧缺以及人类保护意识的加强，将进一步推动了绿色表面活性剂工业的发展。当前，世界表面活性剂市场呈稳定而缓慢的增长趋势，更多新型、性能优良、易生物降解、高效、安全的表面活性剂出现，会给人们的生活和工业生产注入活力。
未来表面活性剂工业发展趋向主要是：（1）提高表面活性剂的生物降解性。表面活性剂的可生物降解性将成为未来表面活性剂发展的重要方向，生命周期评价也将成为表面活性剂绿色化过程中的一个重要指标。（2）大力开发和利用天然可再生资源。开发和利用天然脂肪醇、糖类、淀粉等原料制备表面活性剂，可最大限度的降低表面活性剂中的有害物质，使其符合生态和环保要求。（3）反应过程的绿色化。采用绿色原料、
催化剂、溶剂以降低表面活性剂在制备过程对环境产生的污染。（4）表面活性剂的功能性和有效性。开发和制备一批具有高效功能性的表面活性剂，具有重要的意义。但是在研究和开发绿色表面活性剂的使用力度，促使我国绿色表面活性剂事业实现高速发展，进而带动我国其他行业的快速发展。
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表面活性剂发展方向 1.新一代表面活性剂Gemini 目前已经合成的低聚表面活性剂有二聚体、三聚体和四聚体等，其中最引人注目的是二聚体，结构示意图见图1，二聚表面活性剂最早被合成于1971年[4-5]，后因其结构上的特点而被形象地命名为Gemini （英文是双子星之意）表面活性剂。 表面活性剂Gemini（或称dimeric）是由两个单链单头基普通表面活性剂在离子头基处通过化学键联接而成，因而阻抑了表面活性剂有序聚集过程中的头基分离力，极大地提高了表面活性。与当前为提高表面活性而进行的大量尝试，如添加盐类、提高温度或将阴离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合相比较，Gemini表面活性剂是概念上 的突破，因而被誉为新一代的表面括性剂。 在Gemini表面活性剂中，两个离子头基是靠联接基团通过化学键而 连接的，由此造成了两个表面活性剂单体离子相当紧密的连接，致使其碳氢链间更容易产生强相互作用，即加强了碳氢链问的疏水结合力，而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被大大削弱，这就是Gemlrd表面活性剂和单链单头基表面括性剂相比较，具有高表面括 性的根本原因。另一方面。在两个离子头基问的化学键联接不破坏其亲水性，从而为高表面活性的C~mini表面活性剂的广泛应用提供了 基础。通过化学键联接方法提高表面活性和以往通常应用的物理方法不同，在概念上是一个突破。 图2 炔醇类Gemini表面活性剂
Genfini表面活性剂的优良性质： 实验表明，在保持每个亲水基团联接的碳原子数相等条件下，与单烷烃链和单离子头基组成的普通表面活性剂相比，离子型Gemini表面活性剂具有如下特征性质： （1）更易吸附在气/液表面，从而更有效地降低水溶液表面张力。（2）更易聚集生成胶团。 （3）Gemini降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向，降低水溶液表面张力的效率是相当突出的。 （4）具有很低的Krat~相转移点。 （5）对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言，Gemini和普通表面活性剂尤其是和非离子表面活性剂的复配能产生更大的协同效应。 （6）具有良好的钙皂分散性质。 （7）在很多场合，是优良的润湿剂。 从理论上讲，在极性头基区的化学键合阻抑了原先单链单头基表面活性荆彼此头基之间的分离力，因而必定增强碳链之间的结合。实验证明这是提高表面活性的一个重要突破，而且为实际应用开辟了新的途径。另一方面，由于键合产生的新分子几何形状的改变，带来了若干新形态的分子聚集体，这大大丰富了两亲分子自组织现象，通过揭示新分子结构和自组织行为间的联系有助于深刻认识两亲分子自组织 机理。为此Gemini表面活性剂正在成为世界胶体和界面科学领域各主要小组的研究方向。
表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
表面活性剂的作用 润湿作用 润湿是固体与液体接触时，扩大接触面而相互附着的现象。若接触面趋于缩小不能附着则称不润湿。可以用接触角θ的大小来描述润湿的情况。液体，比如把水滴在玻璃表面上，它很容易铺展开，在固液交界处有较小的接触角θ；而滴在固体石蜡上则呈球形，θ达到180°。接触角越小，液体对固体润湿得越好，θ为180°表示液体完全不润湿固体。显然，这是不同表面与界面的张力的作用的综合的结果。倘若加入表面活性剂，改变液体的表面张力，则接触角θ随之改变，液体对固体的润湿性也就改变了。能被液体所湿润的固体称为亲液性固体，反之称为憎液性固体。一般极性液体容易润湿极性固体物质。极性固体皆亲水，如硫酸盐、石英等。而非极性固体多数是憎水的，如石蜡、石墨等。 乳化和增溶作用 把一种液体以极其细小的液滴（直径约在0.1～数十μm数量）均匀分散到另一种与之不相混溶的液体中的过程称为乳化。所形成的体系称为乳状液。将两种纯的互不相溶的液体，比如水和油放在一起用力振荡（或搅拌）能看到许多液珠分散在体系中，这时界面面积增加了，构成了热力学不稳定体系。静置后水珠迅速合并变大，又分为两层，得不到稳定的乳状液。若想得到较稳定的乳状液，通常加入稳定剂，称为乳化剂。它实际上是表面活性剂。它的作用在于能显著降低表（界）面张力。由于表面活性剂分子在“液滴”，即胶束表层作定向
排列，使“液滴”表层形成了具有一定机械强度的薄膜，可阻止“液滴”之间因碰撞而合并。若用离子型表面活性剂时，因为带同性电荷，胶束间相斥阻止了液滴的聚集。乳状液中所形成的胶束有两种。 前者分散介质是水，分散质为油，这种乳状液称为水包油型（O／W）；后者则正相反，这种乳状液是油包水型（W／O）。把某种表面活性剂加入到乳状液中，乳状液会变成透明溶液。表面活性剂的这种作用叫做增溶作用，起增溶作用的表面活性剂叫增溶剂。表面活性剂可以用于增溶的原因：是由于表面活性剂形成了各种形式的胶束，分散质进入胶束囊中或层间使胶束膨胀但又不破裂（体系外观也没有变化），因而“增加”了溶解度。 与乳化类似，将磨细的固体微粒（粒径0.1μm至几十μm）分散到液体中时，加入少量的表面活性剂可增加液体对固体的润湿程度，抑制固体微粒的凝聚成团的倾向，从而能很好地均匀地分散在液体中。 起泡和消泡作用 大家知道纯水不易起泡，肥皂水却很容易形成较稳定的泡沫。泡沫是未溶气体分散于液体或熔融固体中形成的分散系。能使泡沫稳定的物质为起泡剂。它们大多数是表面活性剂，肥皂便是一种。气体进入液体（水）中被液膜包围形成气泡。表面活性剂富集于气液界面，以它的疏水基伸向气泡内，它的亲水基指向溶液，形成单分子层膜。这种膜的形成降低了界面的张力而使气泡处于较稳定的热力学状态。当气泡在溶液中上浮到液面并逸出时，泡膜已形成双分子膜了。倘若再加入另一类表面活性剂，部分替代原气泡膜中起泡剂分子，从而改变膜
生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 （黄石理工学院，湖北，435000） 【摘要】：生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物，它无毒，可以生物降解，对环境影响很小，具有高效的表面活性，因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法，综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展，主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用，探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】：生物表面活性剂；微生物；应用；发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng （Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003）abstract：Biological surfactant is secreted by microbial natural products，it is avirulent,can biodegradation，a little influence and efficient surface activity，and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods，this paper reviews biosurfactant in petroleum，washing，pharmaceutical，food and other industrial areas of application and research progress，mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application，discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words：biosurfactant；Microbial；application；development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质，化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的，在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染，对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世
表面活性剂的现状及发展趋势 摘要 表面活性剂的应用范围涵盖了人类生活和工作的各个方面。本文主要介绍了表面活性剂的概念、分类及简单的应用，还有表面活性剂在国内外的现状及发展情况。 关键词：表面活性剂分类发展现状
一、简介 表面活性剂，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂是一类重要的精细化学品，通常具有清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等多种复合功能，广泛应用于工业、农业、医药、精细化工、化学合成和日常生活等领域，素有工业味精之称，已形成了一个独立的工业生产部门。 表面活性剂的分类方法很多，根据疏水基结构进行分类，分直链、支链、芳香链、含氟长链等；根据亲水基进行分类，分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO 衍生物、内酯等；有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等，还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性，很难将表面活性剂合适定位，并在概念内涵上不发生重叠。人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后，根据是否生成离子及其电性，分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，其中离子型又分为阴离子、阳离子和两性表面活性剂，共四类： 1.阴离子表面活性剂亲水基团带有负电荷。主要有磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、羧酸盐。 2.非离子表面活性剂在分子中并没有带电荷的基团，而其水溶性来自于分子中的聚氧乙烯醚基和端羟基。 3.阳离子表面活性剂亲水基团带有正电荷。主要有季铵盐和咪唑啉系。 4.两性表面活性剂在分子中同时具有溶于水的正电荷和负电荷基团。 二、国内外发展趋势及应用 目前，发达国家在表面活性剂领域的研究已具备了完整的体系，能够实现产品研究开发多样化、系列化，开发力度非常大，并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。 以表面活性剂在农药中应用为例，国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明，表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力，以提高药量而达到增效的目的，若针对各种药剂特性，采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用，且对药剂具有增溶作用，可见有选择性地开发和应用
第24卷第1期2007年1月精细化工 FI NE C H E M I CAL S Vo.l24,No.1 J an.2007 表面活性剂 减阻表面活性剂的研究进展* 乔振亮,熊党生 (南京理工大学材料科学与工程系,江苏南京 210094) 摘要:介绍了表面活性剂减阻的机理。探讨了影响表面活性剂减阻效果的各种因素,包括:表面活性剂与补偿离子的结构及其浓度、管路系统的直径、流体的温度和速度以及环境中的金属离子。论述了表面活性剂的减阻与传热效率之间的关系;并且讨论了在使用减阻表面活性剂的循环系统中提高传热效率的方法。总结了减阻表面活性剂的一般特点。预测了减阻表面活性剂的发展趋势。引用文献35篇。 关键词:表面活性剂;减阻;传热效率 中图分类号:TQ423.99 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2007)01-0039-05 Progress i n D rag R educi ng Surfactant R esearch Q I A O Zhen li a ng,X I O NG Dang sheng (D e p ar t m ent of M aterial Science and E ngineer i ng,N anjin g Universit y of Science and T echnology,N anjing210094,J iangsu,China) Abstract:The m echanis m of drag reduc i n g surfactant is i n troduced.M any facto rs i n fluenc i n g t h e effectiveness o f drag reducing surfactant are addressed,such as surfactan,t counteri o n,concentra ti o n, dia m eter of c ircu lati n g syste m s,te m perature and velocity o f the fl u i d,and i o ns inside the recircu lation syste m s.The re l a ti o nship bet w een drag reduction and heat transfer ab ility i s discussed,and m ethods of i m prov i n g the effic i e ncy of heat transfer i n the recircu lation syste m s conta i n ing the drag reduci n g surfactan t are a lso described.Co mm on characteristics of drag reduc i n g surfactant are su mm arized. F i n ally,t h e developm ent trend of drag reduc i n g surfactant is i n d icated.35references are c ited. Key w ords:surfactan;t drag reduction;heat transfer ab ility 19世纪80年代的石油危机引起了人们对减阻技术的普遍关注,继而这一技术迅速应用于各个行业。主动减阻是一种向紊流中添加少量添加剂,使流体摩擦力大大降低的方法。流体的紊流被改变或者受到抑制,便产生了减阻的效果。 一些少量的高分子聚合物和阳离子表面活性剂可以加在水中降低紊流阻力,研究发现,紊流流动阻力最高可以降低80%[1]。所以,这一技术在远距离流体输送、城市供热制冷等领域具有良好的应用前景。虽然一些水溶性的高分子也可以用来减阻,但是在有工业泵的系统中,如果用水溶性高分子就存在着机械降解的问题,并且降解后分子结构无法恢复,使减阻能力下降。表面活性剂受大的剪切应力作用也会发生机械降解,但是它可以自行修复[2]。因此,在有机械力的场合,多用表面活性剂来进行减阻。 用来减阻的表面活性剂有阳离子、阴离子、两性离子等。阴离子表面活性剂做减阻剂使用时,易与水中的钙、镁离子形成沉淀而影响减阻效果;阳离子表面活性剂做减阻剂对水质要求不高,有更广泛的使用范围;在加热系统中用两性减阻表面活性剂也是一种增加经济效益的很有前途的方法[3]。在实际使用中最常用的表面活性剂是阳离子型和两性离子型两类。减阻表面活性剂的特殊重要性,使它受到广泛关注,国内许多人都做了相关研究[4~7]。 本文综述了减阻表面活性剂的研究进展。 *收稿日期:2006-06-19;定用日期:2006-09-08 作者简介:乔振亮(1970-),男,河南省巩义市人,博士研究生,师从熊党生教授,主要从事生物材料、仿生减阻材料的研究,电话:025-********,E-m ai:l q i aozhen liang@126.co m。
5 表面活性剂的基本作用与应用 表面活性剂的分子由疏水基和亲水基组成。依据“相似相亲”的原则，当表面活性剂分子进入水溶液后，表面活性剂的疏水基为了尽可能地减少与水的接触，有逃离水体相的趋势，但由于表面活性剂分子中亲水基的存在，又无法完全逃离水相，其平衡的结果是表面活性剂分子在溶液的表画上富集，即疏水基朝向空气，而亲水基插入水相。当表面上表面活性剂分子的浓度达到一定值后，表面活性剂基本上是竖立紧密排列，形成一层界面膜，从而使水的表面张力降低，赋予表面活性剂润湿、渗透，乳化、分散、起泡、消泡、去污等作用。 由于表面活性剂疏水基的疏水作用，表面活性剂分子在水溶液中发生白聚，即疏水基链相互靠拢在一起形成内核，远离环境，而将亲水基朝外与水接触。表面活性剂分子在水溶液中的自聚(或称白组装、自组)形成多种不同结构、形态和大小的聚集体(参见第4章)。使表面活性剂具有增溶以及衍生出胶束催化、模板功能、模拟生物膜等多种特殊功能。 表面活性剂已广泛应用于日常生活、工农业生产及高新技术领域，是最重要的工业助剂之一，被誉为“工业味精”。在许多行业中，表面活性剂起到画龙点睛的作用，只要很少量即可显著地改善物质表面(界面)的物理化学性质，改进生产工艺、降低消耗和提高产品质量。根据应用领域的不同，表面活性剂分民用表面活性剂和工业用表面活性剂两大类。 民用表面活性剂主要是用作洗涤剂，如衣用、厨房用、餐具用、居室用、卫生间用、消毒用和硬表以以及个人卫生用品如香波，浴液和洗脸、洗手用的香皂、液体皂、块状洗涤剂等。其次是用作各种化妆品的乳化剂。 工业用表面活性剂可以分成两大类。一类是工业清洗，例如火车、船舶、交通工具的清洗，机器及零件的清洗，电子仪器的清洗，印刷设备的清洗，油贮罐、核污染物的清洗，锅炉、羽绒制品、食品的清洗等等。根据被洗物品的性质及特点而有各种配方，借助表面活性剂的乳化、增溶、润湿，渗透、分散等作用和其他有机或无机助剂的助洗作用，并施以机
表面活性剂LAS 废水处理研究进展 作者：姜安玺, … 文章来源：本站收集 点击数： 64 更新时间：2008-2-17 荐 近年来我国洗涤剂工业发展迅速,其产量逐年增加。1985年我国合成洗涤剂产量为100.4万T,1990年为151.4万T,1995 年已达221.8万T,2000年为382.8万T,2005年预计为460万T 。 目前我国应用比较多的表面活性剂有:阴离子表面活性剂(以直链烷基苯磺酸钠LAS 为主)占总量的70%;非离子表面活性剂占总量的20%;其他占10%。合成洗涤剂用途广泛,几乎涉及到家庭生活、工农业生产的各个方面,最后大部分形成乳化胶体状废水排入自然界,其首要污染物LAS 进入水体后,与其他污染物结合在一起形成一定的分散胶体颗粒,对工业废水和生活污水的物化、生化特性都有很大影响。因此对于表面活性剂LAS 的处理是这类乳化胶体废水的共同要求,该类废水可称之为表面活性剂(LAS)废水。LAS 废水的处理对于保护资源,保持生态平衡,促进经济发展,都具有重要意义。表面活性剂废水的来源除了合成洗涤剂生产过程中排放大量的LAS 废水外,洗涤、化工、纺织等行业和日常生活中都会产生LAS 废水。其特点主要有以下3点。1)废水中除含有表面活性剂LAS 和其乳化携带的胶体性污染物外,还含有混合助剂、漂白剂和油类物质;废水中的LAS 以分散和胶粒表面吸附两种形式存在。2)废水一般偏碱性,pH 值约为8～11;废水中LAS 含量有的高达上千mg/L,如洗毛废水,有的只有十几mg/L,如洗浴废水;COD 值差异也很大,从几百到几万甚至十几万mg/L 。3)废水中的LAS 会造成水面产生大量不易消失的泡沫。废水中的LAS 本身有一定的毒性,对动植物和人体有慢性毒害作用,LAS 还会引起水中传氧速率降低,使水体自净受阻。另外,废水产生的泡沫也会影响环境卫生和美观。目前对LAS 废水的处理除了原有的物化和生化法外,还有膜分离、微电解等新方法,并得到了一定的应用。本文简要总结了目前我国LAS 废水的处理技术现状,并探讨了该类废水处理技术的发展方向。 1 处理方法进展 根据对废水中LAS 的破坏性,可以将处理技术分为两类,“非破坏性”技术,即分离法,包括混凝分离法、泡沫分离法、膜分离法、吸附法;“破坏性”技术,即氧化分解法,包括催化氧化法、微电解法、生物氧化法。 1.1 混凝分离法 常用的混凝剂包括无机混凝剂和有机混凝剂两大类:其中无机混凝剂主要是铁盐、铝盐及其聚合物。目前国内研究主要集中在对原有混凝剂的复配使用和新型混凝剂的开发上,如用铝铁复合混凝剂处理COD 为684mg/L 、LAS 为160mg/L 的废水。与传统的聚铁、聚铝混凝剂相比,COD 、LAS 的去除率可提高6%、8%左右,同时沉降速度、污泥量都有所改善[4]。有机混凝剂包括阳离子高分子混凝剂,两性有机高分子混凝剂,阴离子型高分子混凝剂和非离子型混凝剂。其中阳离子型混凝剂二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)作为水处理剂在国内用得不多,而在国外应用极为广泛,几乎涉及工业废水、生活污水以及饮用水的各个方面。今后混凝剂的开发应以现有混凝剂为基础,在混凝剂 的结
表面活性剂的润湿性能 一、润湿功能 例子：水润湿玻璃，加入表面活性剂润湿容易；水滴在石蜡上，石蜡几乎不被润湿，加入少量表面活性剂石蜡就容易被润湿了；较厚的毛毡或棉絮放入水中，很难渗透，加入一些表面活性剂就容易浸透了。 表面活性剂具有渗透作用或润湿作用 所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程。 润湿过程往往涉及三相，其中至少两相为流体。 1.润湿过程润湿作用是一个过程。润湿过程主要分为三类：沾湿、浸湿和铺展。产生的 条件不同。其能否进行和进行的程度可根据此过程热力学函数变化判断。在恒温恒压条件下可方便使用润湿过程体系自由能变化表征。 （1）沾湿主要指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程，在此过程中消失的固-气界面的大小与其后形成的固-液界面的大小是相等的。如喷洒农药，农药附着于植物的枝叶上。 沾湿附着发生条件：△G A=γSL-γSG-γLG＜0 W A=γSG-γSL+γLG≥0 （沾湿） $ 式中：γSG、γSL和γLG分别为气-固、液-固和气-液界面的表面张力 （2）浸湿浸湿是指固体浸入液体的过程，原有的固气界面空气被固液取代。如洗衣时衣物泡在水中；织物染色前先用水浸泡过程 浸湿发生条件：△G i=γSL-γSG≤0 W i=γSG-γSL≥0 （W i：浸湿功） （3）铺展液体取代固体表面上的气体，固-气界面被固-液界面取代的同时液体表面能够扩展的现象。 铺展发生条件为：△G S=γSL+γLG-γSG≤0 S=γSG-γSL-γLG≥0 （S：铺展功） 一般，若液体能够在固体表面铺展，则沾湿和浸湿现象必然能够发生。 从润湿方程可以看出：固体自由能γSG越大，液体表面张力γLG越低，对润湿越有利。 2.接触角和润湿方程（杨氏方程） ] 接触角：固、液、气三相交界处自固-液界面经过液体内部到气液界面处的夹角。 接触角与固-液，固-气和液-气表面张力的关系可表示为： γSG-γSL=γLG COSθ杨氏方程 COSθ=（γSG-γSL）/γLG 加入表面活性剂，γLG↓γSL↓COSθ↑θ↓
科学与财富 纤就可以虚拟成多根光纤使用，便于灵活调度，提高了业务开通速度，同时降低了开通成本。 （2）、建设阶段 在光缆建设中，根据之前的规划图，通过网管中心下发电子工单，施工人员在现场一次批量跳接，连接起所有共享光缆，由于所有光纤端口都有独一无二的ELD电子标签，可明确界定每根跳纤的连接关系，把所有光纤一步跳接到位，之后根据业务发展情况，可以做“加法”或“减法”，灵活适配光纤网络业务的发展，由于现场施工人员的每个动作都是在网管控制下进行，可确保资源数据的完全准确。 （3）、使用阶段 通过引入智能光纤管理系统，当某区域有业务需求时，运营商可直接从网管中心查找可用光路由进行挑选。读出适配情况选择合适的光路由，并从已连接好的共享光缆中选取吻合的光纤；之后由网管下发施工工单，仅在靠近用户侧和局端设备侧各进行一次跳接即可开通业务。中间无需任何跳接，大大缩短了响应时间，为快速抢占专线业务提供了有力支撑。 配合智能ODN网管，业务部门已经使用了哪些光纤链路，哪些链路目前闲置……这些实际数据，网管中心可随时提取。统计出光纤利用率等重要网络指标。如果某根光缆质量出现恶化，光纤衰减增大，光纤故障诊断系统会自动诊断并发出警告；网管收到告警信息，会重新分配一条新的光路由给受影响的用户；同时，精确定位故障点，指导运维快速修复故障。故障修复后，可大胆做“减法”。从网管上释放可用的光纤资源，化整为零重新整合再利用，从而提高光纤利用率。 （4）、调整阶段 光纤网络可灵活调整，动态匹配业务发展。由于业务发展的不平衡，当某一区域的业务量很大，前期规划的共享光缆即将使用完毕时，网络中心会提前收到资源使用预警；而另一区域业务一直很少，前期规划的光缆太多，这时运营商可以经过网优仅仅改动未使用的端口，把更多的共享光纤分配给业务量大的区域，在项目专家团队审核通过后，一次生成批量跳接工单，完成共享光缆的调整，最终形成均匀的光纤利用率。 结束语： 运营商通过引入ODN智能光纤管理系统，资源数据实现一键采集和自动录入，减少了数据的人工校验和录入；同时通过实时监控和定时巡检，确保了光纤资源数据100%准确；管线资源信息、设备信息、端口状态等可在ODN网管上清晰显示，光缆资源使用情况一目了然，提高了业务发放效率，缩短了故障处理时间，实现了光纤资源零浪费、业务发放零等待、业务开通零返工，极大地节省运维费用。■ 阴离子表面活性剂的生产现状及发展趋势 王海燕1王佐2朱小亮1 （1.江苏新源水务有限公司223809；2.江苏颖盛化工有限公司） 表面活性剂是上世纪三十年代发展起来的一门新型化学工业，是国内外化学工业中发展最迅速的专门化学品领域中知识密集型、技术开发型行业。近年来，随着石油化学工业的迅速发展，为表面活性剂的生产提供了丰富的原料，使世界表面活性剂的产量迅速增长，商品种类越来越多，其应用范围也越来越广，成为国民经济的基础工业之一。有“工业催化剂”、 “工业味精”之称。表面活性剂最常用的分类方法是按分子结构中带电性的特征分为阴离子型、离子型、阳离子型和两性表面活性剂四大类。阴离子表面活性剂由于其性质、性能和价格方面的优势，无论在工业应用方面还是在民用产品方面都得到了广泛应用，在众多配方中被用做主要活性组分，而阴离子表面活性剂又分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类，具有良好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特征。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。而磺酸盐类表面活性剂又是阴离子表面活性剂中产量最大、应用领域最广的一种。 下面就磺酸盐类表面活性剂得合成现状和主要发展趋势做主要概述： 一、生产现状 磺酸盐表面活性剂按亲油基或磺化分为（一）石油磺酸盐（磺酸基在芳环或环烷上）（二）烷基芳基磺酸盐（磺酸基在芳环上）（三）烷基和烯基磺酸盐（四）聚氧乙烯醚磺酸盐（磺酸基在氧乙基链端）（五）多环芳环磺酸盐缩合物（磺酸基在芳环上）等。除此之外，还有烷基苯醚磺酸盐。目前常用的表面活性剂有三种：石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐和烯烃磺酸盐。 1、石油磺酸盐和烷基苯基磺酸盐这两种传统的磺酸盐表面活性剂的合成及性质有大量的文献进行了报道。石油磺酸基型阴离子表面活性剂由富芳烃原油或馏分磺化得到的产物，烷基苯基磺酸盐包括烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、重烷基苯基磺酸盐等。在磺酸盐型阴离子表面活性剂中，以石油磺酸盐型最普遍。石油磺酸盐作为化学采油用剂具有表面活性高、原料易得、生产工艺简单、成本较低、配伍性好等特点，受到普遍关注，进入了先导性实验。烷基炭数为C14-C16的重烷基苯磺酸盐可与我国大多数油田的原油形成超低界面张力体系，因而成为重要的趋油用表面活性剂。 2、α-烯烃磺酸盐（AOS）它的主要成分是：烯烃磺酸盐和羧基磺酸盐，早在20世纪60年代末α-烯烃磺酸盐就已经通过烯烃的磺化反应而工业化了，AOS与钙镁离子生成的盐仍然是一种较好地表面活性剂。AOS具有抗盐性好、油/水界面张力低、良好的起泡力和泡沫稳定性等特点，其生物降解性比烷基苯磺酸盐好，与烷基硫酸盐（AS）接近，因而对人体和环境温和，尤其适用于配制重垢低磷或无磷洗衣粉。此外，又由于AOS热稳定性好，乳化能力强，在工业清洁，石油开发及输送等领域具有相当可观的应用前景。 二、发展趋势 当前，世界表面活性剂市场呈现稳定而缓慢的增长趋势，根据国外一些大公司及专家的预测，未来表面活性剂工业的发展趋势主要是：1、提高表面剂的生物降解性。表面活性剂对环境生态的影响仍然是个重要问题，因此解决表面活性剂的生物降解性和毒性仍是今后一大课题，减少对环境的污染，使表面活性剂生产和使用更加安全。2、大力开发和利用天然资源，开发和利用天然脂肪醇和棕榈油，糖类、淀粉松香及其衍生物为原材料制造表面活性剂，使其符合生态与环保要求。3、醇系表面活性剂需求量将持续增长，在家用洗涤剂中，醇系表面活性剂耗量大幅增加，其主要原因是洗涤剂新品种开发使其活性物含量增加；醇系表面活性剂的性能优越，天然油脂开发和利用提供充足和价格平稳的高炭醇资源。4、功能性和有效性将成为表面活性剂的开发动向。在家用洗涤剂与化妆品中要求提供温和性、低刺激、去污力好、相容性佳的表面活性剂，满足低温、硬水少用助剂要求的表面活性剂以及特种用途用表面活性剂等。5、表面活性剂在高新技术领域的应用，随着高科技的不断发展，表面活性剂在高新技术领域的应用越来越广，其中包括在能源、新材料、生物、生命科学、分离、微电子技术、宇宙、海洋等领域的应用。 三、结束语 在工业生产和日常生活中，随着环保意识的增强，人们对表面活性剂的开发提出了更高的要求，要求产品具有高表面活性剂的同时，还要生物降解性好、无（或低）毒、无刺激、多功能性，并且采用再生资源进行清洁生产。由于表面活性剂应用于各种合成洗涤剂及个人护理用品中，所以对表面活性剂温和型、无刺激性的要求越来越高。在表面活性剂的实际应用中，成本仍然是决定性因素，如何降低生产成本应是表面活性剂的研究重点。因此，低成本、绿色、温和型的表面活性剂将会有更广阔的市场前景，也是目前表面活性剂研究方面的热点课题。■ 科学研究 4
word整理版 表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂
表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂 时间：2009-04-01 13:20 文字选择：大中小 1颜料润湿分散剂的作用 ①提高生产效率、降低制造成本。颜料的研磨与分散过程是制造涂料的主要工序，大约80％的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂，一方面达到同样细度的时间最短，可以缩短工时；另一方面，可以降低体系的粘度，使制造高颜料的色浆——颜料浓缩浆成为可能。颜料浓缩浆可以提供涂料合理生产的机会，使实现计算机配色成为可能。通用色浆可与差不多全部的涂料体系相混容，涂料厂家可以较少的原料贮备制作各种类型的色漆，减少了贮运、管理各方面的麻烦。 ②提高涂料的贮存稳定性、减少浪费。颜料(填料)润湿分散得不好，得到的产品稳定性差，贮存一定时间后，会出现分层现象。轻者返粗，需要返工，增加损耗。颜、填料沉底，严重时会发硬、结块，导致涂料无法使用而报废。只要使用恰当的润湿分散剂，都会提高涂料贮存稳定性，防止颜料返粗、沉底等问题。
③改善涂膜状态。使用润湿分散剂，使颜料分散得更好，可以提高颜料的着色力和遮盖力，改善涂料的流平性，增加光泽，使用控制絮凝的润湿分散剂还可以防止复色漆的浮色、发花现象。譬如现在国际上一些大公司生产的钛白粉，其表面处理已做得非常好，研磨时甚至不加润湿分散剂也可能很快达到所要求的细度。但在配制灰色漆时，不加助剂的就可能会有发花现象，而加了助剂的就会防止该现象的发生。 ④其它作用。最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力，增加颜料的耐候性和耐化学药品性。 控制絮凝的润湿分散剂可使涂料成为假塑性流体，一般场合下，假塑性的流变行为是配方设计者所追求的，它可以防止施工时的流挂现象。 2润湿分散剂的作用原理 前面已经讲过，涂料生产过程的第一步就是研磨——以达到最佳颜料分散。 颜料有三种存在状态：①原始颗粒，即单个颜料晶体或一组晶体，粒径相当小；②凝聚体，以面相接的原始颗粒团，其表面积比其单个粒子
化妆品用表面活性剂的研究与发展(doc 7页)
化妆品用表面活性剂的研究和发展 ?类别： 化妆品工业 ?作者： 钱志荣 ?关键词： ?【内容】 ?1作为清洁用的低刺激表面活性剂 作为清洁用的个人用品,主要有香波、浴液和洗面奶等。除了要求它们具有清洁、发泡、润湿等功能外,目前主要考虑的是对皮肤的温和性,要求表面活性剂不损伤表皮细胞,不对皮肤的蛋白质发生作用,不渗透或少渗透到皮肤中去,不溶出皮肤中有效成份,使皮肤油脂及皮肤本身保持正常状态。 磺基琥珀酸酯类是一类低刺激性表面活性剂。一种棕榈酸磺基琥珀酸酯衍生物已在意大利投产,产品性能温和。它的特点是用价廉而又丰富的原料棕榈油来制备的。一种带支链的烷磷酸酯,例如α-己基庚基磷酸三乙醇铵,其性能更加温和。可作为皮肤清洁剂,即β-羟基烷基醚乙酸钠,其结构式如下:
以洗涤作用为主的许多新表面活性剂已有供应。 2作发用调理剂的表面活性剂 由于二合一洗发香波对头发的调理性不及香波和护发素分开应用的调理性,且二合一香波本身组分的“相克性”及成本价高,因此,在国际上和国内,二合一洗发香波在减少,而使用香波和护发素的在增多。 护发素、润丝一类的头发调理产品中,阳离子表面活性剂是主要的调理成份。这类阳离子表面活性剂,最普遍应用的是单烷基及双烷基季铵盐类,即Ｃ16～18单烷基铵盐、双Ｃ 16～18 烷基季铵盐及烷基苄基季铵盐。 研究发现,直链Ｃ 22烷基三甲基氯化铵油感性弱于Ｃ 16～18 单烷 基季铵盐,而其调理性却好于Ｃ16～18单烷基季铵盐。特别是它对眼和皮肤的刺激性还小于Ｃ 16～18 的季铵盐,且乳化作用好,因而得到广泛应用。 直链性的单烷基季铵盐,其克拉夫特点(Ｋｒａｆｔｐｏｉｎｔ)高,即从胶态转变成液晶相温度高,因而在实际使用时,仍然 不能充分发挥其作用和效果。从Ｃ 10.12.14 的醇制得古厄贝特醇,再制得带分支的烷基三甲基季铵盐,其结构式如下: 其中ｎ=10,12,14。 这3种阳离子其克拉夫特点小于0℃,其中ｎ=14的阳离子和直链的Ｃ18、Ｃ22烷基季铵盐及双十八烷基季铵盐相比,其临界胶束浓度、表面张力以及用它处理毛发后的干、湿毛发的动摩擦系数为最小,而在30℃对毛发的吸附量为最大。用于润丝时,使头发具有特有的光滑感,分散性能十分优良,乳化性能极好、油感性弱,这类分支型烷基季铵类表面活性剂无疑对头发是极优良的调理剂。日本已经用它们作头发调理剂。
表面活性剂的研究进展（药剂学课程论文） 2015年 5月3日
表面活性剂的应用和发展 摘要：表面活性剂素有“工业味精”之称，目前已被广泛应用于纺织、制药、化妆品、食品、造船、土建、采矿、表面处理等领域，它是许多工业部门必须的化学助剂，其用量小，收效大，往往起到意想不到的效果。本文主要讲述了表面活性剂的作用、分类、应用和发展。并且阐述了我国表面活性剂的应用、行业发展状况以及与国外的差距, 对我国相关行业的发展方向及现有产品结构的调整提出建议。 关键词：表面活性剂作用分类应用发展 表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。它达到一定浓度后可缔合形成胶团,从而具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。其分子结构均由两部分构成，分子的一端为极亲油的疏水基，分子的另一端为极性亲水的亲水基，两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，赋予了该类特殊分子既亲水又亲油，又不是整体亲水或亲油的特性,这种特有结构通常称之为“双亲结构”。 1 表面活性剂的应用 表面活性剂主要应用于洗涤、纺织等行业，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。在造纸工业中可以用作蒸煮剂、废纸脱墨剂、施胶剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、柔软剂、抗静电剂、阻垢剂、软化剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。表面活性剂在医药行业也有广泛应用，在药剂中,一些挥发油、脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度；在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用，其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能，这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度，根据使用浓度，可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒；药剂制备过程中，它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。在农药行业，可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂，如可湿性粉剂中原药多为有机化合物，具有憎水性，只有在表面活性剂存在的条件下，降低水的表面张力，药粒才有可能被水所润湿，形成水悬液；而且在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量，提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，提高防病、治病效果。总之，表面活性剂作为精细化工领域的支柱产业，在国民经济中具有重要的作用。2009年我国表面活性剂的消耗情况见表 1。由于产品档次不高，与发达国家相比，我国表面活性剂在医药、农药、造纸等行业的消耗比例偏低，而且主要通过进口来满足需要。 目前，我国在表面活性剂领域，由于长期以来产业化基础比较薄弱，生产规模小，规模化大生产的能力不强，使得我国表面活性剂的生产技术落后，产品品种单一，产品配套能力差，系列化产品的研究开发能力不足，新产品的研发能力也比较低，与国外的先进技术有很大的差距，在高新技术领域差距更大。近年来，我国为了促进化工行业的发展，对表面活性剂及助剂行业投入了大量的建设和改造资金，取得了一定的成效，但是，由于与国外的先进技术有很大的差距，产品结构性的缺陷仍然存在，主要表现为在表面活性剂产品的品种单一，档次低，许
表面活性剂作业题答案 第一章绪论 1.表面活性剂的结构特点及分类方法。 答：表面活性剂的分子结构包括长链疏水基团和亲水性离子基团或极性基团两个部分。由于它的 分子中既有亲油基又有亲水基，所以，也称双亲化合物 表面活性剂一般按离子的类型分类，即表面活性剂溶于水时，凡能离解成离子的叫做离子型表面 活性剂，凡不能离解成离子的叫做非离子型表面活性剂。而离子型表面活性剂按其在水中生成的 表面活性离子种类，又可分为阴离子、阳离子和两性离子表面活性剂三大类。此外还有一些特殊 类型的表面活性剂，如元素表面活性剂、高分子表面活性剂和生物表面活性剂等。 2.请解释表面张力、表面活性剂、临界胶束浓度、浊点、Krafft点等概念。 表面张力是指垂直通过液体表面上任一单位长度、与液体面相切的，收缩表面的力。 表面活性剂是指在加入很少量时就能显著降低溶液的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用，以达到实际应用要求的物质。 表面活性剂在水溶液中形成胶团的最低浓度，称为临界胶团浓度或临界胶束浓度。浊点（C. P值）：非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低，溶液由澄清变混浊时的温度即 浊点。 临界溶解温度（krafft点）：离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加，当温度增加到一定 值时，溶液突然由浑浊变澄清，此时所对应的温度成为离子型表面活性剂的临界溶解温度。 3.表面活性剂有哪些基本作用？请分别作出解释。 1）润湿作用：表面活性剂能够降低气-液和固-液界面张力，使接触角变小，增大液体对固体表 面的润湿的这种作用。 2）乳化作用：表面活性剂能使互不相溶的两种液体形成具有一定稳定性的乳状液的这种作用。3）分散作用：表面活性剂能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中的这种作用，叫 作分散作用。 4）起泡作用：含表面活性剂的水溶液在搅拌时会产生许多气泡，由于气体比液体的密度小，液 体中的气泡会很快上升到液面，形成气泡聚集物（即泡沫），而纯水不会产生此种现象，表面活 性剂的这种作用叫发泡作用。 5）增溶作用：表面活性剂在溶液中形成胶束后，能使不溶或微溶于水的有机化合物溶解度显著 增加的这种作用称作表面活性剂的增溶作用。 6）洗涤去污作用：洗涤去污作用实际上是由于表面活性剂能够吸附在固液界面上，降低表面张 力并在水溶液中形成胶团，从而产生的润湿、渗透、乳化、分散等各种作用的综合效果。 1 第二章阴离子表面活性剂 1.阴离子表面活性剂的定义及分类。