表面活性剂简介及主要发展方向
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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。
2024年含氟表面活性剂市场发展现状引言含氟表面活性剂是一种广泛应用于各个领域的表面处理剂,具有独特的表面活性和耐高温性能。
随着人们对高性能表面处理剂需求的增加,含氟表面活性剂市场正在快速发展。
本文将研究当前含氟表面活性剂市场的发展现状,并分析其未来发展趋势。
市场概况定义含氟表面活性剂是一类表面活性剂,其分子结构中包含氟原子。
由于氟原子的特殊性,含氟表面活性剂具有出色的表面张力降低效果、耐高温性能和化学稳定性。
市场规模据市场研究数据显示,含氟表面活性剂市场从2015年开始逐年增长,并在2020年超过X亿美元。
随着高性能表面处理剂的需求增加,预计市场规模将在未来几年持续增长。
市场主要应用领域含氟表面活性剂广泛应用于多个领域,包括:•汽车制造和修复行业:用于油漆表面处理、汽车玻璃防雨处理等。
•化妆品和个人护理产品:用于洗发水、沐浴露、牙膏等。
•日用品清洁剂:用于洗衣液、洗洁精等。
•工业清洗剂:用于金属表面清洗、半导体生产设备清洗等。
市场驱动因素技术进步和创新随着科技的不断进步,含氟表面活性剂的研发和生产技术不断提升。
新的材料和配方的引入使得产品性能得到了改善,满足了不同领域的需求。
严格环境保护法规全球范围内对环境保护的要求日益增加,含氟表面活性剂作为一种化学产品,其生产和使用过程需要符合各国的环保法规。
对于不符合环境标准的产品,将受到限制和淘汰。
增长潜力大的市场汽车制造、电子电器、化妆品等行业对于高性能表面处理剂的需求不断增加。
这些行业的发展为含氟表面活性剂市场提供了巨大的发展空间。
市场挑战高成本含氟表面活性剂的生产成本相对较高,这使得其价格相对较高,不利于大规模的应用。
在降低成本方面的技术研发是市场面临的主要挑战之一。
竞争激烈含氟表面活性剂市场竞争激烈,市场上存在众多供应商。
各家企业在产品性能、销售渠道、品牌认知等方面展开激烈竞争,这给市场的发展带来了一定的不确定性。
市场前景展望技术革新未来,随着技术的不断创新和进步,含氟表面活性剂的性能将不断提升,应用范围将进一步拓展。
2024年表面活性剂市场发展现状by OpenAI GPT-3一、引言表面活性剂(Surfactant)是一类具有疏水和亲水性质的化学物质,广泛应用于多个行业。
表面活性剂的应用领域包括洗涤剂、个人护理品、工业清洁剂、农业和医药等。
本文将介绍表面活性剂市场的发展现状,包括市场规模、发展趋势和影响因素。
二、市场规模表面活性剂市场在过去几年里保持了稳定的增长。
根据市场研究公司的数据显示,2019年全球表面活性剂市场规模约为300亿美元。
预计到2025年,市场规模将达到400亿美元,年均增长率约为4%。
表面活性剂市场的增长主要受到消费品需求的推动。
随着全球消费者对可持续发展和生态友好产品的需求增加,绿色表面活性剂的需求也在不断增长。
此外,新兴市场的经济增长和人均收入的提高也推动了消费品行业的发展,进而带动了表面活性剂市场的增长。
三、发展趋势1. 绿色表面活性剂绿色表面活性剂是当前市场的主要发展趋势之一。
随着环境保护意识的提高,消费者对环境友好产品的需求逐渐增加。
绿色表面活性剂能够在保持高效清洁性能的同时,减少对环境的负面影响。
因此,绿色表面活性剂受到消费者和行业的青睐,预计在未来几年内将持续快速增长。
2. 医药和个人护理品行业需求增长医药和个人护理品行业对表面活性剂的需求也在不断增长。
随着人们对健康和个人形象的重视,医药和个人护理品市场持续扩大。
表面活性剂在这些行业中扮演着重要角色,被广泛应用于药品、洗发水、沐浴露等产品中。
未来几年内,随着这些行业的进一步发展,对表面活性剂的需求将继续增长。
3. 新兴市场的潜力新兴市场是表面活性剂市场的潜在增长机会。
新兴市场的人口众多,经济增长迅速,消费潜力巨大。
这些市场对洗涤剂、个人护理品和工业清洁剂的需求在不断增加,进而推动了表面活性剂市场的发展。
随着新兴市场经济的进一步发展,表面活性剂市场在这些地区的份额将继续上升。
四、影响因素表面活性剂市场的发展受到多种因素的影响。
表面活性剂简介及近年研究进展一.【关键词】表面活性剂不对称结构双亲化合物界面张力表面张力吸附性能酰胺基脂肽生物微生物高分子非离子型高粘度高表面活性糖基类表面活性剂临界胶束浓度戊糖基两性表面活性剂壳聚糖基表面活性剂酶法合成果糖醋酶法合成成糖醛酸内酯二.【文摘】表面活性剂是这样一类物质,它在加入很少量时即能大大降低溶剂的表面张力(一般以水为标准溶剂)和液-液界面张力,并具有一定特殊结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。
表面活性剂分子都是双亲化合物,分子具有不对称结构。
其分子由易溶于水的亲水基(如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等)和不溶于水而易溶于油的亲油基(即疏水基,常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链)组成。
表面活性剂概述:三.【简介】1.概念:表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。
2.组成:分子结构具有两亲性,非极性烃链: 8个碳原子以上烃链,极性基团:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等。
3.吸附性:溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性,固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附,极性固体表面可发生多层吸附。
4.表面活性剂的分类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。
按极性基团的解离性质分类:1、阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠;2、阳离子表面活性剂:季铵化物; 3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型;4、非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)四.【表面活性剂研究进展】现在社会,表面活性剂的应用日益广泛,下面介绍几种对现行的几种表面活性剂及其应用进行了初步的探索。
表面活性剂的应用和前景表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。
溶解于水中以后,表面活性剂能降低水的表面张力,并提高有机化合物的可溶性。
应用表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体应用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护。
表面活性剂一般是低分子量分散剂。
表面活性剂分子具有改性作用,特别是降低颜料和树脂溶液间表面张力。
表面活性剂结构上含有两种溶解性或极性相反的基团,使表面活性增加。
在水性体系中,极性基团是一些亲水基,非极性的则是憎水基或亲油基。
在非水性体系中,极性基团是憎油基,非极性的为亲油基。
表面活性剂按其化学结构分类,特别是极性基团包括:阴离子、阳离子、电中性粒子和非离子。
表面活性剂的乳化作用。
由于油脂在水中表面张力大,当水中滴入油脂后,用力搅拌,油脂被粉碎成细珠状,互相混合成乳浊液,但搅拌停止又重新分尘。
如果加入表面活性剂,用力搅拌,停止后很长时间内却不易分尘,这就是乳化作用。
起原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围,形成定向的吸引力,降低了油在水中分散所需要的功,使油脂得到很好的乳化。
当油和水与相当大量的离子型表面活性剂及助表面活性剂(例·如大小适中的醇)一起混合,可自发地形成透明或半透明的体系。
这些体系是非常小的液珠以0/W或W/O的形式形成的分散体。
这种体系于1959年被Schulman等人称为微乳液,微乳液的性质不同于通常的乳液,其液珠非常小以至于有很低的浊度,一般为透明或半透明。
大量的表面活性剂和助表面活性剂的存在使油-水界面张力降至极低,因此微乳液是热力学上的稳定体系。
通常的乳液有一相是水或水溶液,被称为水相;另一相是与水不相混溶的有机相,被称为油相。
表面活性剂在食品中的应用乳化剂能改善乳化体中各种构成相互之间的表面张力,使之形成均匀的分散体或乳化体,从而改善食品组织结构/口感和外观,提高食品保存性等。
驱油用表面活性剂的发展一、概述随着石油资源的日益枯竭和开采难度的不断增大,提高原油采收率成为石油工业面临的重要挑战。
在这一背景下,驱油用表面活性剂的研究与应用逐渐受到广泛关注。
表面活性剂作为一种具有特殊分子结构的化学物质,能够在油水界面形成稳定的乳状液,从而改善原油的流动性,提高采收率。
驱油用表面活性剂的发展历程可追溯到20世纪初期,随着科学技术的不断进步,其种类和应用范围也在不断扩大。
驱油用表面活性剂已经形成了包括磺酸盐类、羧酸盐类、非离子型等多种类型在内的完整体系。
这些表面活性剂在油田开采中发挥着越来越重要的作用,不仅提高了原油采收率,还降低了开采成本,为石油工业的可持续发展提供了有力支持。
驱油用表面活性剂的研究与应用仍面临诸多挑战。
高温高盐油藏、稠油油藏、低渗透油藏等特殊油藏的开采条件对表面活性剂的性能提出了更高要求;另一方面,环保法规的日益严格也要求表面活性剂在生产和使用过程中必须满足环保要求。
未来驱油用表面活性剂的研究将更加注重高性能、环保型产品的研发与应用,以满足石油工业对高效、环保开采技术的迫切需求。
驱油用表面活性剂作为提高原油采收率的重要手段之一,在石油工业中发挥着不可替代的作用。
随着科学技术的不断进步和环保要求的日益严格,驱油用表面活性剂的研究与应用将迎来更加广阔的发展前景。
1. 驱油用表面活性剂在石油开采中的重要作用在石油开采领域,驱油用表面活性剂发挥着举足轻重的作用。
表面活性剂作为一种特殊的化学剂,其分子结构既包含亲水基团又包含疏水基团,这一特性使得它能够在油水界面产生显著降低表面张力的效果。
通过注入表面活性剂,油层中的原油与水的界面张力被大幅度降低,从而增强了原油的流动性,使原本难以流动的石油变得易于开采。
表面活性剂还能够提升地层内部的润滑性,减少石油在流动过程中因摩擦力而滞留在孔洞中的现象。
这种润滑性的提升不仅有助于石油的顺畅流动,还能够减少开采过程中的机械阻力,提高开采效率。
表面活性剂的现状及未来五至十年发展前景表面活性剂是一类在日常生活和工业生产中广泛应用的化学物质。
它们能够在液体和固体之间降低表面张力,使液体更容易湿润固体,起到增强和稳定乳化、发泡和分散的作用。
目前,表面活性剂已经成为化妆品、洗涤剂、农药等行业不可或缺的重要原料。
本文将探讨表面活性剂的当前状态,并展望未来五至十年的发展前景。
目前,表面活性剂市场呈现稳步增长的趋势。
随着生活水平的提高和全球人口的增长,对清洁产品和个人护理产品的需求不断增加,推动了表面活性剂市场的快速发展。
此外,环境保护意识的觉醒也对表面活性剂产业提出了新的挑战。
人们对可再生、生物降解和环境友好的表面活性剂的需求日益增加,这将对市场格局产生深远的影响。
未来五至十年,表面活性剂产业将面临一些关键的发展机遇和挑战。
首先,可持续发展将成为表面活性剂行业的重要方向。
随着全球气候变化的加剧,人们对环境友好产品的需求将日益迫切。
因此,未来的表面活性剂市场将倾向于开发和应用生物基表面活性剂,以取代传统的石化表面活性剂。
这将有助于减少温室气体排放,并减少对有限资源的依赖。
其次,新技术的引入将推动表面活性剂行业的创新发展。
随着科技的进步,新型表面活性剂的研发和应用将成为未来的发展趋势。
例如,纳米技术、微胶囊技术和膜分离技术等的应用将改善表面活性剂的性能和应用范围。
此外,新型表面活性剂的研发还可以解决传统表面活性剂在高浓度和极端环境下的稳定性问题,提高产品的质量和可靠性。
另外,市场竞争的加剧也将对表面活性剂行业的未来发展产生影响。
随着全球化的进程,国际市场的竞争越来越激烈。
为了在竞争中保持竞争力,各企业需要加强技术创新和研发能力,提高产品质量和性能。
此外,更加注重品牌建设和市场推广也是企业在竞争中取得优势的关键。
综上所述,表面活性剂在当前市场上发挥着重要角色,并拥有广阔的发展前景。
未来五至十年的发展中,表面活性剂行业将以可持续发展为导向,借助新技术的引入实现创新发展,并面临激烈的市场竞争。
近年来国内外表面活性剂的发展方向和趋势袁晓月(吉林化工学院,化工0802班)摘要本文介绍了近年来国内外表面活性剂的发展方向、研究热点和技术研发趋势以及盈我国表面活性剂工业应当注重的问题和解决方法。
一、国内表面活性剂的发展方向[1]进入2l世纪以来,国内外表面活性剂生产供应商明显感觉到来自多方的压力与挑战,首先是原料成本的增加,尤其是石油价格受国际形势的剧烈影响,整个表面活性剂工业的边际利润急剧下降;其次,由于个人护理用品、家用和工业及公共设施清洗剂市场竞争的不断升级,终端产品制造商对表面活性剂的要求与日俱增,配方师期望选用某些特殊的表面活性剂或助剂来强调产品的某些功能,努力使产品形成差异化;再者,随着经济全球化进程的不断加快,通过兼并与收购形成了巨型的表面活性剂生产公司;许多表面活性剂原料生产商也开始大规模生产表面活性剂产品,使传统通用型表面活性剂(如烷基苯磺酸、AES、AEO等)的生产集约化程度急剧提高,利润空间明显降低,绝大多数中小企业面临生存困境,同时,市场对多品种、小批量特殊性表面活性剂的强烈需求,又为一些研发能力强的小型表面活性剂公司提供了新的机遇。
目前,在我国,工业表面活性剂主要应用于石油、纺织、农药、建材、交通运输、机械、食品、医药以及各种清洗剂、日用化妆品等领域。
据统计,纺织工业是国内工业表面活性剂最大的消费行业,所用表面活性剂的品种约有10%至30%仍然依赖进口。
据中国洗协表委会统计组不完全统计,2002年全国传统表面活性剂(SAA)的总产量约为83.8万t (产量大的a—SAA以100%活性物计)。
其中a—SAA (阴离子)占75.1%,n—SAA(非离子)占22.7%, c—SAA(阳离子)占0.7%,z—SAA(两性离子)占1.6%。
全国除LAS之外的a—SAA约12万t;n—SAA约19万t,其中AEO 产品系列产量为13.9万t,占n—SAA的75.7%,酚醚占20.0%,胺醚占1.2%,酸酯占0.7%,其他占2.4%。
表面活性剂行业发展现状及趋势分析一、表面活性剂概况表面活性剂是指分子结构为两亲性结构(亲水基亲水、疏水基亲油)的一类化合物,加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化。
表面活性剂上游主要为石油衍生物和天然油脂衍生物,由于表面活性剂成本构成中原材料占比较高,因此表面活性剂价格的波动与原材料价格的波动关系密切。
表面活性剂行业下游应用非常广泛,被誉为“工业味精”,品种多达数千种,涉及国民经济的各个领域,如水处理、玻纤、涂料、建筑、油漆、日化、油墨、电子、农药、纺织、印染、化纤、皮革、汽车工业、航天航空等。
按照化学结构进行分类,表面活性剂一般分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
离子型表面活性剂可以进一步分为阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂。
二、现状2018年全球表面活性剂消费量超过1680万吨,市场价值392亿美元。
预计未来5年,全球表面活性剂市场将以年均2.6%的速度增长,到2023年将达到1910万吨。
增长将主要由亚洲市场推动,中国将继续保持每年 4.1%的增长率,印度和越南等新兴市场增速较快。
美国、西欧和日本等市场的年增长率将在 1.2%-1.6%之间。
2018年,阴离子表面活性剂的消耗量占比约50%,在家用洗涤剂领域应用较广。
非离子表面活性剂的消耗量占比约39%,发展态势良好,未来增速有望超越行业。
据调查数据显示,家用洗涤剂仍然是表面活性剂最重要的应用领域,约占全球主要消费区域的43%,在未来五年内平均每年增长2%。
个人护理应用仍然是表面活性剂消费的一个越来越重要的部门,占全球总消费量的10%,但预计在预测期内增长率将高于平均3.1%。
其他主要下游还包括工业与公共清洗、食品加工等领域。
不含聚醚大单体,2018年国内表面活性剂产品合计产出243.22万吨,销量合计242.11万吨,2013年以来平稳增长。
国内表面活性剂分类与国际结构类似。
其中阴离子产销量为120.31万吨和120.71万吨,非离子(含聚醚及减水剂大单体)产销量分别为210.23万吨和207.67万吨,阳离子产品产销量分别为7.91万吨和7.98万吨,其他及两性离子产品产销量分别为11.73万吨和11.32万吨。
生物基表面活性剂市场发展现状引言在过去几十年里,表面活性剂一直在各行各业中发挥着重要的作用。
然而,由于环境和健康问题的日益凸显,传统的化学表面活性剂受到了严格的限制。
为了应对这一挑战,生物基表面活性剂作为一种可再生、可降解、低毒性的替代品被广泛研究和开发。
本文将探讨生物基表面活性剂市场的发展现状。
生物基表面活性剂的定义和分类生物基表面活性剂是从生态友好、可再生的资源中提取或生物合成的表面活性物质。
根据其来源和结构特点,可以将生物基表面活性剂分为脂肪酸盐、多糖类表面活性剂、氨基酸/肽表面活性剂、酵母表面活性剂等多个类别。
生物基表面活性剂市场需求和趋势近年来,随着人们对环保和健康意识的增强,生物基表面活性剂在各个领域的需求不断增加。
首先,消费品行业对生物基表面活性剂的需求日益增加,例如个人护理产品、清洁剂和洗涤剂等。
其次,生物基表面活性剂在农业领域也有广阔的应用前景,可以用于农药、肥料和昆虫驱除剂等领域。
此外,生物基表面活性剂在制造业中的应用也逐渐扩大,包括涂料、油墨和纺织品等。
生物基表面活性剂市场的竞争格局目前,生物基表面活性剂市场主要由一些大型化学公司和生物技术公司主导。
大型化学公司利用其资金、技术和市场优势,在生物基表面活性剂领域具有一定的竞争优势。
同时,一些专注于生物技术研究和开发的公司也在该市场中崭露头角。
在未来,预计市场竞争将更加激烈,不同公司将通过技术创新和产品差异化来寻求领先地位。
生物基表面活性剂市场的挑战和机遇尽管生物基表面活性剂市场具有广阔的发展前景,但仍面临一些挑战。
首先,生产成本相对较高,导致产品价格较传统表面活性剂偏高。
其次,生物基表面活性剂的质量和稳定性仍需要进一步提高。
然而,随着技术的不断进步和市场需求的增加,这些挑战也将逐渐克服。
同时,生物基表面活性剂市场也带来了巨大的商机,提供了技术创新和市场拓展的机会。
结论生物基表面活性剂作为一种环保、可再生的替代品,正逐渐取代传统的化学表面活性剂。
表面活性剂的应用与发展趋势来自:11ce 时间:2006年9月11日【字体:大中小】【关闭】表面活性剂是指一类在很低浓度时就能显著降低水的表面张力的化合物,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。
表面活性剂依其亲水基的结构分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂。
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、<SPAN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<SPANclass=GramE>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。
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。
表面活性剂简介及近年研究进展一.【关键词】表面活性剂不对称结构双亲化合物界面张力表面张力吸附性能酰胺基脂肽生物微生物高分子非离子型高粘度高表面活性糖基类表面活性剂临界胶束浓度戊糖基两性表面活性剂壳聚糖基表面活性剂酶法合成果糖醋酶法合成成糖醛酸内酯二.【文摘】表面活性剂是这样一类物质,它在加入很少量时即能大大降低溶剂的表面张力(一般以水为标准溶剂)和液-液界面张力,并具有一定特殊结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。
表面活性剂分子都是双亲化合物,分子具有不对称结构。
其分子由易溶于水的亲水基(如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等)和不溶于水而易溶于油的亲油基(即疏水基,常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链)组成。
表面活性剂概述:三.【简介】1.概念:表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。
2.组成:分子结构具有两亲性,非极性烃链: 8个碳原子以上烃链,极性基团:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等。
3.吸附性:溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性,固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附,极性固体表面可发生多层吸附。
4.表面活性剂的分类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。
按极性基团的解离性质分类:1、阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠;2、阳离子表面活性剂:季铵化物; 3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型;4、非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)四.【表面活性剂研究进展】现在社会,表面活性剂的应用日益广泛,下面介绍几种对现行的几种表面活性剂及其应用进行了初步的探索。
1. 脂肽生物表面活性剂自从Fleming发现微生物产生青霉素以来,微生物成为生物活性物质的一个重要来源,为天然合成化学品提供了丰富资源。
生物表面活性剂是微生物在一定条件下培养时,在其代谢过程申分泌出来的具有一定表面活性的代谢产物,如糖脂、多糖蛋白脂、脂肪、磷脂利脂肪酸中性类脂衍生物。
它们与一般表面活性剂分子在结构上类似,即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基,同时也含有极性的亲水基。
生物表面活性剂的早期研究见于1946年,1965年之后,微生物对烃类乳化机制的研究引起人们的关注。
微生物产生的表面活性剂是微生物提高石油采收率的重要机制之一。
用微生物生产表面活性剂成为生物技术领域中的一个新课题。
1968年,Arima等首次发现枯草芽胞杆菌株(Bacillus subtilis)产生的是脂肽类表面活性剂,呈晶状,商品名为表面活性素(surfactin),这类表面活性剂主要含:伊枯草菌素(Iturilns),杆菌霉素(Bacillomycin),芬荠素(Fengycin)和表面活性(Surfacin)等,其中surfactin的表面活性最强,是迄今报道的效果最好的生物表面活性齐之一。
脂肽分子由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成,由于其特殊的化学组成和两亲型分子结构,脂肤类生物表面活性剂在医药、微生物采油、环境治理等领域有重要的应用前景。
目前发现的脂肽类生物表面活性剂有数十种。
2. 高分子表面活性剂高分子表面活性剂通常指分子量大于1000、具有表面活性的物质。
减小两相界面张力的大分子物质皆可称为高分子表面活性剂。
高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等能力,毒性小,可用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、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。
与低分于表面活性剂一样,高分子表面活性剂也可分为阴离子型、阴离子型、两个离子型和非离子型四大类。
阴离子型古有解离后产生阴离子的基团如焌酸基—COOH、磺酸基-8H等;阳离子型占有解离后产生阳离子的基团如季铵盐、吡啶盐等。
两性离子型同时占有以上两类基团;非离子型不含可解离基团。
1961年Strauss合成了名为聚皂高分子表面活性剂。
随后,氧化乙烯氧化丙烯嵌段共聚物作为非离子型表面活性剂(产品名Pluronies)实现了工业化生产。
与常用的低分子表面活性剂相比,高分子表面活性剂降低表面张力的能力差,成本偏高,始终未育占据表面活性剂领域的优势。
近十余年来由于能源工业(强化采油、燃油乳化、油/某乳化)、涂料工业(无皂聚合、高浓度胶乳)、膜科学(仿生膜、LB膜)的需要,高分子表面活性剂研究有了新的进展,得到了性能良好的氧化乙烯硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、乙烯基醚共聚物、烷基酚甲醛缩合物氧化乙烯共聚物等品种。
我们采用自由基聚合法得到的丙烯酚胺表面活性大单体离子型单体共聚物,有高粘度和高表面活性,突破了分子量高则表面活性差的传统。
3. 糖基类表面活性剂糖类物质本身己经具备多烃基的亲水性结构,如果再连接上长的疏水链就可以产生具有表面活性的物质。
以糖类制成的表面活性剂,原料来自天然可再生资源,环境相容性好,有很好的皮肤兼容性和极佳的生物可降解性,这使得它们在去污剂、清洁剂和化妆品行业中的应用日益广泛,而且在制药、生物化学和生物医学方面有着潜在的应用前途。
近年来,一些糖基表面活性剂开始大量应用,如烷基多背及其衍生物、烷醇基葡糖酚胺、蔗糖醋等。
如何开发更多的糖类资源应用于表面活性剂工业和肝制类型更丰富性能更好的表面活性剂产品成为科学家们研究的热点,最近不断有一些新型糖基表面活性剂被合成出来。
表面活性剂是在加入很少量时既能大大降低溶剂的表面(界面)张力的一大类有机化合物。
按照传统的分类方法,表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型四大类。
在表征表面活性的众多参数中,临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂的一个重要参数,它可以作为表面活性剂的表面活性的量度。
CMC值越小表明在较低浓度下,表面活性剂就能发挥很大的效能。
日前开发糖基表面活性剂三个主要万向,也就是开发更多种类的糖类原料、研究新型的"成技术和开发特种表面活性剂,以CMC值作为表面性质的主要参数介绍了糖基表面活性剂。
(1)开发新型的糖类原料最初制备糖基表面活性剂多以葡萄糖为起始原料,再由脂肪酸链通过乙烯基础酯基或氨基连接而成。
现在人们开发出了用一些新的糖类原料制成的糖基表面活性剂,不仅广大了糖基表面活性剂原料的使用范围,充分利用了更多的糖类资源,而且产品也获得了很好的表面活性性质。
(1).1戊糖基两性表面活性剂以戊糖及其衍生物为原料可以合成出具有良好表面活性的表面活性剂,如S一烷基硫戊糖内酯就引起了人们的极大兴趣。
它是一种两性表面活性剂。
两性表面活性剂是指具有表面活性的分子残基中同时包含有彼此不可被电离的正、负电荷中心(或偶极中心)的表面活性剂。
它们具有优良的表面性质和良好的生态毒理学性质。
糖基两性分子衍生物一般都符合Su.ZR公式,即一个糖类单元Su通过一个原子或一个原子基团z=0,S,OCO连接到R烷基链上(R=CnH2n+l;n=6.18)J。
S一烷基硫戊糖内酯符合公式Su-SR,正电荷中心负载在S原子上。
以戊糖(包括D一核糖,D一阿拉伯糖,D一木糖)为原料,合成表面活性NS.烷基硫戊糖内酪,和对应的符合一般公式SU-SR(R=C H2n+l;n=6,8,10,12)的醛醇衍生物。
研究发现,S.烷基硫戊糖内酯的临界胶束浓度(CMC)是主要是依赖下列参数:烷基链长度,自由茎基的数目,环形或非环形戊糖的结构,醛醇的构型。
D一核糖衍生物经基部处在糖环形结构上同一边,烃基内部的成键会阻碍烃基和溶剂的反应,所以没有临界胶束浓度。
一般来说,其他环形的衍生物都有表面活性,而且随着烷基链长度增加,临界胶束浓度的数值也会增大。
(1).2壳聚糖基表面活性剂甲壳素是由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以p-1,4糖苷键形式连接而成的多糖,广泛存在于甲壳纲动物的甲壳,真菌和植物的细胞壁中。
壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酚基的产物,由于壳聚糖存在自由氨基,其溶解性和化学反应性大大改善,表见出比甲壳素更广泛的应用前景。
壳聚糖具有-NH2和-H两个不同的功能基团,它们都可以进行特殊的衍生化。
以壳聚糖为原料合成出的2-酰胺基-2-脱氧-6-0-磺基-D吡喃葡萄糖苷是一种阴离子型表面活性剂,它是a和b两种异构体的混合物,。
研究发现,所合成的表面活性剂中主要是Gt异构体。
增加碳链的长度会降低表面活动剂的CMC值,这种CMC值与碳链R长度之间的关系与其他的阴离子表面活性剂是相同的,但是当糖基部分含有硫酸盐时亲水性会降低。
(2)酶法合成表面活性剂目前合成糖醋类表面活性剂时,多使用化学方法。
化学方法选择性不强,往往得到异构体和低聚物混合物。
联合采用基团保护技术可有选择的生产某种产品,用此法可合成农药中的润湿剂,但是这种操作过程相当繁琐。
酶法立体选择性复杂的化学保护和解除保护步骤,简化生产过程。
作为一种新型的生产,目前酶方法研究多处于实验室阶段,还没上升到工业水平,但是很有应用前景。
(2).1酶法合成果糖醋现在售的糖醋类表面活性剂多为蔗糖醋产品,这些产品通常是单酯,二酯或是更高级酯的混合物,合成时都是使用有毒性溶剂在激烈的反应条件下实现。
使用酶方法合成,反应速度快,生成产物选择性强,同时避免了有机溶剂残留,克服了化学方法的缺点。
通过酶方法使用果糖与不同碳链长度的脂肪酸通过直接醋化反应可得到果糖脂表面活性剂,并与几种蔗糖雕酯产品的表面性质进行比较后发现,酶方产品产量和生产能力。
酶硒化的反应机理一般可理解为首先使用合适的翠酶酚化,酶转化为"酰化酶"。
在缺水的条件下,形成的所谓"酞化酶"波带有烃基基团的物质进攻,因此酶重新生成,羚基基团被酚化就是通过1号茎基的酪化作用得到,果糖二酯是通过1号和6号位置上的烃基的酯化作用得到,研究发现果糖醋表现出了良好的表面性质。
具有短链脂肪酸的果糖酯连脂肪酸的相比表现出更小的表面张力,水一空气界面张力值与蔗糖酪相链长度和单酯/二醋的比率,果糖醋可能会得到比蔗糖酯更好的表面性合(2).2酶法合成成糖醛酸内酯合成糖醛酸内酯表面活性剂时,向糖醛酸内酯上引入烷基链时,使用酶法可以生酷化并快速引入烷基链。
以D-葡萄糖醛酸-1,4-内酯,D-葡萄糖醛酯-1,5内酯和L一半乳糖醛酸-1,4内酯为原料可以通过酶方法合成表面活性剂,缩短了反应时间,降低了生产成本。