表面活性剂复配技术

表面活性剂复配对1/3焦煤润湿性能的影响研究摘要：以1/3焦煤为研究对象，选取5种表面活性剂，通过接触角、表面张力和沉降实验，研究表面活性剂及其复配溶液对煤尘润湿性能的影响；通过红外光谱实验，分析复配溶液对煤表面官能团的影响。

结果发现当表面活性剂的浓度达到CMC 后，继续增加表面活性剂的浓度，表面活性剂的表面张力、接触角和煤尘的沉降速度呈现不同的变化规律，分析认为表面活性剂分子吸附状态发生变化是导致这种现象发生的原因；0.4wt%APG0810+0.4wt%JFC-E 的等质量复配溶液，对1/3焦煤有着显著的协同润湿效应。

煤尘沉降速度达到了45.45mg/s 。

煤样经0.4wt%APG0810+0.4wt%JFC-E 的复配溶液浸泡处理后，含氧官能团和亲水官能团的比例升高，分别达到了50.24%和83.65%。

由此推断，复配后表面活性剂分子在煤尘上有更高的吸附密度。

关键词：1/3焦煤；煤尘；表面活性剂；复配溶液；润湿中图分类号：X964文献标识码：A文章编号：2095-0438（2024）03-0145-06（1.安徽理工大学安全科学与工程学院；2.安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001)在煤炭开采过程中，会产生大量的煤尘，其中综采工作面和掘进工作面煤尘浓度可达3000mg/m 3[1]。

远远超过国家标准，严重危害煤矿企业的安全生产与煤矿工人的身体健康[2]。

由于煤表面有大量的芳香族、脂肪族等疏水性官能团，而且纯水的表面张力高达72mN/m ，导致纯水难以在煤的表面铺展，对煤尘的润湿效果有限[3-5]。

国内外学者研究发现，在水中添加表面活性剂能大幅降低水的表面张力，提高对煤尘的润湿效果[6-8]。

朱森等[9]合成了一种Gemini 阴离子表面活性剂,研究发现Gemini 阴离子表面活性剂在降低水的表面张力方面具有极高的效率。

张政等[3]研究发现，十二烷基硫酸钠（SDS ）溶液对烟煤有良好的润湿效果。

阴-阳离子表面活性剂复配研究与应用摘要:综合介绍了阴-阳离子表面活性剂复配体系在各种物化性能的增效效应,例如降低表面张力的效能、表面张力的效率、降低临界胶束浓度的能力、改善表面吸附的能力,以及这些增效效应在去污、增溶、泡沫、润湿、乳化等方面的应用。

讨论了提高阴-阳离子表面活性剂之间的可配伍性之对策,诸如采用非等摩尔比复配、在离子型表面活性剂中引入聚氧乙烯链及加入非离子或两性表面活性剂进行调节等手段以优化配方性能和提高综合经济效益。

总结了阴—阳离子表面活性剂复配体系用于洗涤用品的可行性配方技术,即采取无机助剂、水溶性有机高聚物或非离子表面活性剂包裹阳离子表面活性剂的措施。

关键词:阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂;复配体系;增效效应;研究;应用目前,表面活性剂复配体系的研究与应用已形成热点,如表面活性剂与无机物、高聚物或表面活性剂之间复配等,其目的是提高含表面活性剂配方的性能,优化使用并提高经济效益。

长期以来,在表面活性剂复配应用过程中把阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂的复配视为禁忌,一般认为两者在水溶液中相互作用会产生沉淀或絮状络合物,从而产生负效应甚至使表面活性剂失去表面活性。

研究发现,在一定条件下阴-阳离子表面活性剂复配体系具有很高的表面活性,显示出极大的增效作用,这样的复配体系已成功地用于实际。

由于阴-阳离子表面活性剂复配在一起相互之间必然产生强烈的电性作用,因而使表面活性大大提高。

有人认为阳离子型表面活性剂与阴离子型表面活性剂混合之后形成了“新的络合物”,并会表现出优异的表面活性和各方面的增效效应。

1阴-阳离子表面活性剂复配的增效效应1.1降低表面张力的效能复配溶液所能达到的最低表面张力,即在ｃｍｃ时的表面张力γｃｍｃ比单一组分的最低表面张力低。

阳离子表面活性剂Ｃ8Ｈ17Ｎ(ＣＨ3)3Ｂｒ(以下用Ｃ8Ｎ表示)与阴离子表面活性剂Ｃ8Ｈ17ＳＯ4Ｎａ(以下用Ｃ8Ｓ表示)等摩尔复配体系的γｃｍｃ比两纯组分各自的γｃｍｃ低得多,尤其在正庚烷/水溶液界面的界面张力的降低表现更为突出,等摩尔复配体系的界面张力可以低至0.2ｍＮ/ｍ,而两种纯表面活性剂溶液相应的界面张力则高得多(分别为14ｍＮ/ｍ和11ｍＮ/ｍ)。

表面活性剂的复配原理表面活性剂的复配原理是指将不同种类的表面活性剂按一定的比例和方式组合使用，以达到更好的表面张力调节、乳化稳定以及分散悬浮等效果。

表面活性剂由亲水基和疏水基组成，亲水基具有亲水性，疏水基具有疏水性。

在液体中，亲水基会向水相靠近，而疏水基会向空气相靠近。

当表面活性剂溶解在液体中时，由于其分子有两个相对独立的界面，即表面活性剂分子的水溶液界面和水/空气界面。

在这两个界面上，亲水基和疏水基具有不同的定位，形成了所谓的吸附层，这种吸附行为也决定了表面活性剂的表面活性。

通过复配不同种类的表面活性剂可以调节表面张力和稳定乳液、分散悬浮体系。

具体原理如下：1. 鸟嘌呤类表面活性剂与短链烷基硫酸盐类表面活性剂的复配：鸟嘌呤类表面活性剂具有良好的乳化性能，但其乳化稳定性较差。

而短链烷基硫酸盐类表面活性剂具有良好的乳化稳定性。

因此，将两者复配使用可以提高乳化体系的稳定性，同时实现良好的乳化效果。

2. 非离子型表面活性剂与阳离子型表面活性剂的复配：非离子型表面活性剂在水性体系中具有较好的乳化性能，但其稳定性相对较差。

而阳离子型表面活性剂则具有良好的稳定性。

将两者复配使用可以同时实现较好的乳化效果和乳化稳定性。

3. 阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂的复配：阴离子型表面活性剂在水性体系中具有较好的分散悬浮性能，但其分散稳定性较差。

而非离子型表面活性剂具有较好的分散稳定性。

将两者复配使用可以提高分散悬浮体系的稳定性，同时实现良好的分散效果。

通过合理复配不同种类的表面活性剂，可以充分利用各种表面活性剂的特性，实现更好的表面张力调节、乳化稳定以及分散悬浮等效果。

口腔护理用品工业ORAL CARE INDUSTRY第二十九卷第三册2019年6月29牙膏中常用表面活性剂复配效果分析孟庆瑞彭丁长(广州中汉口腔用品有限公司广州510460)摘要:探讨了牙膏中常用表面活性剂的复配效果，通过试验表明表面活性剂的复配对牙膏的泡沫量影响显著，结果表明月桂醇硫酸酯钠与月桂酰肌氨酸钠最佳配比为3：2,泡沫量170.5mm ；月桂醇硫酸酯钠与甜菜碱最佳配比为3：2,泡沫量180mm ；通过复配，泡沫量显著提高，且减少了单一表面活性剂的使用量。

关键词：表面活性剂；牙膏；复配中图分类号:TS 文献标识码：A 文章编号：2095 -3607(2018)03 -29 -02口腔清洁护理用品中牙膏、漱口水、牙粉等表面 活性剂使用量最多是©2 (月桂醇硫酸酯钠)，其次 月桂酰肌氨酸钠、甜菜碱、PEG -40氢化蒐麻油等。

月桂醇硫酸酯钠这种阴离子型表面活性剂在牙膏生产中使用最普遍，有着优秀的发泡力，泡沫量多且 大，乳化力及生物降解性好，但其浓度在10%以上 时对粘膜有刺激性，浓度10%的人体斑贴试验和土 拔鼠积性皮肤刺激试验结果都显示了强烈的刺激反 应⑴。

月桂酰肌氨酸钠具有丰富的发泡能力，泡沫 细密，但泡沫稳定性相对差⑵，其在弱酸性体系中具有抗菌能力，在牙膏中的使用限度在5%以下，当 添加量高于此限量时会引起口腔粘膜的脱落，此外 还有一种特殊的气味⑶。

甜菜碱是两性表面活性剂家族中常见的温和型活性剂，在任何的pH 值下， 不产生沉淀⑷，同时具有良好的起泡能力和显著的 增稠性，分散好，优良的配伍性和溶解性，低刺激和 杀菌能力，但相对前两种乳化剂成本较髙。

PEG-40氢化曹麻油多用在漱口水中，做为乳化剂。

目前 市面出现少量的低泡牙膏用氢化龍麻油做乳化剂，不做具体分析，同时也有部分泡沫漱口水中使用02与月桂酰肌氨酸钠复配。

本研究探讨复配乳化剂在牙膏中的应用,通过调整乳化剂配比，选择最优 配比方案。

外加剂的复配－综述1、混凝土中使用单一品种外加剂的情况已很少见。

逐渐向着高效能、多功能的方向发展。

2、外加剂复配的目的是为了同时满足混凝土对各种性能的需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生“叠加效应”。

3、复合外加剂通常是由多种表面活性剂或与无机电解质等组成。

如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引气减水剂等。

4、一般复配外加剂由至少两种组分配制，形成二元或多元复合。

5、复合外加剂中每一种外加剂在水泥水化的不同阶段起作用，或在同一时间内共同发挥作用。

外加剂的复配－泵送剂1、配制原则：具有一定的减水率、坍落度保持性能、较低的压力泌水和一定的引气性能。

即：减水、保塑、保水、引气。

2、基本组成：减水组分+缓凝组分+引气组分+其它助剂。

3、减水组分包括：木质素类、萘系高效减水剂、磺化三聚氰胺高效减水剂、氨基磺酸盐高效减水剂、脂肪族高效减水剂等。

4、缓凝组分：木质素类、糖类、磷酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸及其盐类、纤维素及其衍生物等。

5、保水组分：各种减水剂、纤维素及其衍生物等。

6、引气组分：文沙树脂（松香皂类）、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、木质素类等。

7、减水组分作用：在一定水胶比情况下，保证混凝土的工作性满足施工工艺要求。

针对不同水泥和掺和料采用与之相适应的减水组分，且用量要足够。

8、缓凝组分作用：控制坍落度损失和混凝土凝结时间，确保运输泵送的正常进行。

使用不同的原材料和不同的配合比时，要采用适当的缓凝组分，并且使用量恰当，避免出现水泥适应性和凝结时间异常的问题。

与减水组分共同使用时，减水率提高。

9、保水组分作用：根据混凝土试拌情况，调整保水组分的品种和用量，保证混凝土和易性满足要求。

10、引气组分作用：适当的引气可改善混凝土的泵送性能和和易性，而且对混凝土的耐久性有很大好处。

有一定的减水率。

一般使混凝土含气量在2～3%左右为宜，不仅不影响混凝土的强度，对混凝土的各种性能的改善也比较明显。

配制外加剂时，要充分考虑其与各种原材料之间的适应性，同时注意不同成分之间的交互作用。

阳离子：质量分数0.5%十六烷基三甲基溴化铵（分子量364.45），
阴离子：质量分数0.5%十二烷基苯磺酸钠（分子量348.48），
非离子：质量分数0.5%TO-10（分子量630）
仪器：烧杯，移液管，滴管，天平
2.实验部分
2.1向阳离子中滴加阴离子，记录发生沉淀时阴阳离子比例，获得阴
阳离子混合时发生沉淀反应的区域。

2.2在生成沉淀的区域，选择不同的阴阳离子比例，向其中加入非离子，当沉淀消失时，记录三者的用量比。

2.3选择某一比例的复配体系，测定其表面张力。

3.结果
3.1向阳离子中加入阴离子，发现当阴阳离子体积比大于12:5时会有
白色浑浊生成，即生成沉淀的区域为V阳离子：V阴离子< 5:12
3.2向阳离子中加入阴离子，产生沉淀后继续加入非离子至浑浊消失，三者的用量比例列入下表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 十六烷基三甲基溴化铵/ml 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 十二烷基苯磺酸钠/ml 12 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 TO-10/ml 1 18 27 50 65 67 67 67 67 67 67 3.3（表面张力测定结果）
阴阳离子进行复配时会有沉淀生成，影响表面活性剂的使用，加入一定比例的某些非离子型表面活性剂后可以使沉淀消除，增大阴阳离子表面活性剂的使用比例范围。