表面活性剂发展方向
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表面活性剂的应用与发展趋势摘要:表面活性剂因具有一系列特殊稳定的表面性质,可以显著促进固体发泡、乳化成型等工业生产过程,在国内外食品、化工建材等多种行业也有十分广泛成功的应用。
但是因为表面活性剂原料中包含的水中很多水溶性成分还不能得到自然氧化分解,大量地下水流入污染水源后会因此造成水体一定的程度上的生物伤害,所以也要特别严格地控制水使用量。
分析比较了四种表面活性剂体系的性能结构,提出了上述几种新型表面活性剂产品的应用。
关键词:表面活性剂;表面化学结构活性剂;表面作用活性剂油类有机物虽然并不能完全立即脱离与被大量的水溶胶崩解,但如果同时或者在还有另外的许多的极端情况在发生条件下,它们自身却都必须被重新结合起来从而完全去除这些油脂或最终以达到另外一种或者其他的分离目的。
随着传统石油化学工业理论上的基础得到了不断地的发展和创新技术和各种科学手段进步,表面活性剂溶液也都可以用于迅速地改变水中各种物质油水特性或性能以从而达到可以相互渗透分离结合使用或能够相互补充混合利用等的其他各种应用目的。
表面活性剂产品如今虽已开始广泛运用成为我们现代工业领域过程中的一些产品不可缺或所缺少用的主要制造的工具,但仍可能会因此造成污染对人们工作场所环境或会由此造成的其他领域一些的严重化学污染,因此建议人们首先必须去重新进行分析并了解其活性物质结构的组成原理并予以及时加以合理地添加。
一、表面活性剂简介分子表面化合物中一般含有着一些疏水化学基团或者其他一些超亲水性基团,其中含有一些与分子水结构也极其相似,或者基团化学键组成或结构与在分子水上存在的H键-和O键很相似的一类高分子物质则其大多数物质较好易解能溶于水,而其他大部分与其分子水结构大小也是相差小的部分较多、化学键结构组成一般也相差都较大其他的大部分不一定完全是相同小的部分则其中大多数都不溶于水。
表面活性剂主要内容是指一种是指得具有一种能完全通过水解改变原溶液系统界面状态、溶解或水解直接能分离鉴定出与原药相不相溶亲水性物质活性成分的高效新型功能性药物。
全球表面活性剂行业发展现状及趋势分析一、表面活性剂概述表面活性剂被称为“工业味精”,是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并且使表面张力显著下降的物质。
洗涤用品中添加表面活性剂是因为其具有润湿或抗粘、乳化、起泡或者消泡以及增溶、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。
表面活性剂一般可以分成四类:非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂。
二、全球表面活性剂发展现状表面活性剂具有广泛的用途,在现代生产和生活中发挥着重要的作用,因此全球表面活性剂行业市场规模持续增长。
根据数据显示,2020年全球表面活性剂行业市场规模为476亿美元,同比上升8.68%。
随着未来表面活性剂用途进一步拓展,预计到2021年全球表面活性剂市场规模将达到514亿美元。
在全球四中类型表面活性剂中,阴离子表面活性剂是应用最广的表面活性剂,2020年市场占比达到45%。
其次为非离子表面活性剂,市场占比为38%,而两性离子表面活性剂和阳离子表面活性剂市场占比分别为9%和8%。
三、全球表面活性剂行业细分市场阴离子表面活性剂是表面活性剂中发展历史最悠久、产量最大、品种最多的一类产品。
它既是日化产品洗涤剂、化妆品的主要活性组分,在其他诸多工业领域也有广泛用途。
无论是在工业领域还是民用领域,阴离子表面活性剂均发挥着重要的作用。
根据数据显示,2020年全球阴离子表面活性剂行业市场规模为210亿美元,预计到2021年全球阴离子表面活性剂行业市场规模将达到225亿美元。
非离子表面活性剂具有很高的表面活性,良好的增溶、洗涤、抗静电、钙皂分散等性能,刺激性小,还有优异的润湿和洗涤功能,有一定的耐硬水能力又可与其它离子型表面活性剂共同使用,是净洗剂、乳化剂配方中不可或缺的成分。
随着全球对于净洗剂、乳化剂等产品的需求量不断上升,全球非离子表面活性剂行业市场规模不断上升,2020年全球非离子表面活性剂行业市场规模为185亿美元,预计到2021年全球非离子表面活性剂行业市场规模将达到198亿美元。
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。
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。
表面活性剂行业现状及发展趋势第21l卷第3期2012年3月精细与专用化学品FineandSpecialtyChemicalsMar.20l2●,●表面活性剂行业现状及发展趋势孙淑华,李真,万晓萌(大连界面化学技术有限公司,辽宁大连116021)摘要:较全面叙述了我国表面活性剂行业生产企业,产品品种,产量和各主要应用领域市场发展现状和最新进展,预测了今后发展趋势.关键词:表面活性剂;聚羧酸盐;脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐;绿色表面活性剂StatusanddevelopmenttrendsofsurfactantindustrySUNShu—hua.L1Zhen.WANXiao—meng (DalianInterfaceChemistryTechnologyCo.,Ltd.,Dalian116021,China)Abstract:Theproductionenterprises,varieties,productionofsurfactantindustryinChinawe remorefullydescribed.andthedevelopmentstatusandthelatestdevelopmentsofmainapplicationareaso fmarketwerealsointroduced.Thedevelopmenttrendwasputforward.Keywords:surfactant;po1ycarboxy1ates;fattyalcoholpolyoxyethyleneethersulfate;gree nsurfactant表面活性剂是指具有一定活性,能使溶液表面张力显着下降的化工新材料产品,被誉为"工业味精",广泛应用于化妆品调制,食品加工,纤维加工,纺织品印染及整理,农药和医药加工,矿物浮选,石油开采,油品处理以及洗涤等许多工业领域. 表面活性剂的种类繁多,各品种之间的生产原材料,生产工艺,产品构成以及用途各不相同.根据表面活性剂在水溶液中的电离特性,表面活性剂可分为离子型表面活性剂,非离子型表面活性剂以及特种表面活性剂.其中离子型表面活性剂可以进一步分为阴离子,阳离子以及两性离子表面活性剂;根据使用原材料的不同,可以分为石油基表面活性剂以及天然油脂基表面活性剂;根据使用领域不同,可以分为工业用表面活性剂以及日用表面活性剂.石油基表面活性剂是以石油为基础原料制成的,如以烷基苯,烷基酚,烯烃等为原材料再进一步反应制成的表面活性剂,主要包括LAS,AOS, Tx,OP,NP等产品.天然油脂基表面活性剂是以天然油脂为原材料制得的表面活性剂,主要包括用天然油脂制成的6501,CMEA等产品,用天然油脂衍生物脂肪醇制成的AES,AESA,LsA,K12等醇系表面活性剂,及用天然油脂衍生物脂肪酸甲酯制成的MES等产品.工业用表面活性剂主要指用于石油化工,造纸,皮革,纺织,建材等行业的表面活性剂,比如重烷基苯磺酸盐,石油磺酸盐,萘磺酸盐,蒽磺酸盐,木质素磺酸盐,SS,SPS等产品.日用表面活性剂则主要指用于日用洗涤剂,化妆品,个人护理用品等领域的LAs,AES,AESA,LSA,AOS,MES,6501,APG,AEO等产品.1我国表面活性剂行业现状表面活性剂是重要的精细化工产品,在全世界范围内被广泛使用.国际大型工业用表面活性剂企业主要分布在北美以及欧洲等经济发达国家,比如罗地亚(Rhodia),西卡(Sika),赢创德固赛(EvonikDegussa),道康宁(DowComing),巴斯夫(BASF),赫克力士(Hercules),英国兰凯表面活性剂(Lankem),瑞典依卡化学品(EkaChemicals)以及陶氏化学(Dow),这些大型化工企业目前都在我国占有一定比例的市场份额.收稿Et期:2012—02—21作者简介:孙淑华(1954一),高级工程师,主要从事工业表面活性剂的产品开发和应用研究.?8?精细与专用化学品第20卷第3期我国表面活性剂行业起始于2O世纪5O年代,起步较晚,但发展和更新速度较快.2009年中国表面活性剂生产厂家总数达到5386家,是2000年的3.7倍,比2005年增加了34.11;我国生产表面活性剂企业,主要分布在江苏(898家),山东(620家),广东(598家),浙江(496家),上海(399家),河南(296家),辽宁(259家),天津(189家),河北(196家),湖北(176家),四川(123家)和安徽(120家).我国表面活性剂主要品种的发展经历了2O世纪8O年代的千吨级,90年代的万吨级,2O世纪发展到十万吨级,21世纪出现了百万吨规模等几个阶段.其中,超百万吨级品种是萘和甲基萘磺酸甲醛缩聚物钠盐以及聚羧酸盐;超十万吨级品种是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO2,3,7,9),十二烷基苯磺酸钠(LAS),聚丙烯酰胺(PAM),木质素磺酸钙,胺基磺酸盐;超万吨级品种有K12,AS,ASA,AESA,AOS,十二烷基苯磺酸钙等38个品种;超千吨级品种有EL40,乙二醇硬脂酸酯,聚乙二醇(6000,8000)硬脂酸酯等33个品种.2009年我国工业表面活性剂产量约为450万t,品种总数为6154种,其中,阳离子表面活性剂1567种,占比25.46;阴离子表面活性剂1970种,占比32.01;非离子表面活性剂2173种,占比35.31;两性离子表面活性剂444种,占比7.21%.尽管我国已经成为继美国之后的第二大表面活性剂生产国,但还称不上是表面活性剂强国.我国人均表面活性剂消费量与发达国家相比,仍然十分低下,2009年我国人均日用表面活性剂消费量仅为1.3kg/a,而同期日本的人均消费量为3.5kg/a,北美为3.8kg/a.此外,我国表面活性剂企业的研发水平与生产制造水平与国际领先企业也存在一定的差距.但是,通过我国表面活性剂企业的不懈努力和巨大付出,这一差距正在逐步缩小.随着我国近年来表面活性剂产量的逐年增加,我国表面活性剂行业生产企业数量偏多,规模偏小的局面正在逐步改善,一些优势明显的企业经过快速发展壮大,已经在各个细分领域占据了明显的领导地位,具有代表性的企业有:浙江传化集团,山东滨化集团,江苏钟山化工有限公司,辽宁奥克化学股份公司,辽宁华兴化工集团公司,金浦新材料股份有限公司,广东德美精细化工股份有限公司,南京博特化工公司,南京太化化工公司,中轻物产化工有限公司,浙江赞宇科技股份有限公司,大庆油田炼化公司, 巨化集团,罗地亚飞翔精细化工公司,辽宁科隆化工公司,北京恒聚化工集团,佳化化工,浙江皇马化工集团,浙江龙盛集团股份,浙江闰土股份,江海化工,天音化工,深圳诺普信有限公司,抚顺洗化,广州浪奇,山东泰和水处理,广东天赐以及新崛起的三江精细化工,江苏生物科技,成都金石新材料公司,吉林钟鑫化工等,相信随着我国表面活性剂行业的不断发展,将有更多的优秀企业涌现出来.2我国表面活性剂行业发展趋势2.1市场容量预测金融危机严重打击了世界金融和实体经济市场,随着各国经济刺激计划的颁布实施以及消费者信心的重建,全球表面活性剂市场正逐步走出金融危机的阴影,据GlobalIndustryAnalysts公司分析,2012年全球表面活性剂的市场将达到166.5 亿美元,到2015年产量将达到1780万t,年均复合增长率为5.8,亚洲地区作为新兴经济体云集的地区,将成为未来带动表面活性剂行业增长的发动机,预计在未来几年可以达到年均6.04的增长率.我国作为目前世界经济发展的强力引擎,一直保持着对表面活性剂的较高的需求,随着我国经济的不断增长,工业用表面活性剂的市场需求量将保持较快增长,同时人均消费量也逐步提高,预计到2015年,表面活性剂的市场每年将保持9的增长速度,市场容量将达约692万t的水平.2.1.1洗涤剂行业洗涤剂行业主要包括日用以及工业用洗涤剂,是表面活性剂最主要的应用领域,其用量约占表面活性剂总用量的51.经过多年发展,我国已进人世界洗涤用品生产大国行列,产品形态及产品品种日益丰富,专业化,功能化,个性化产品不断涌现,形成个人清洁护理用品,家庭清洁护理用品,工业和公共设施清洁用品三大品类体系.近年来产量增长较快,2003~2010年我国洗涤用品产量增长了83.72%,年均增长率为l1.96oA.2010年我国洗涤用品的产量虽然达到826.75万t,人均消费量约6.4kg,但仍然低于1995年世界洗涤用品人均消费量7.8kg的水20l2年3月孙淑华等:表面活-眭剂行业现状及发展趋势?9? 平.我国洗涤用品工业"十二五"规划提出,到2015年洗涤行业的工业总产值将达到2060亿元,年均增长率在12.主要发展浓缩,液化洗涤剂,着重开发功能型,环保型表面活性剂新品种,充分利用可再生资源,着重发展油脂化工行业,开发油脂化工产品及其衍生物,加强功能性强,生物降解性好的表面活性剂产品的开发和应用,加强以可再生资源为原料的表面活性剂的研究,开发和应用.因此可以期待,洗涤用品工业的强劲发展趋势,将有利地推动我国表面活性剂行业继续保持快速增长.2.1.2农药用表面活性剂农药原药极少数能直接使用,绝大部分需要加工成不同的剂型使用.农药剂型是指具有一定组成成分和规格的农药原药的加工形态,目前我国已制定《农药剂型名称及代码国家标准》,规定了120 个农药剂型的名称及代码,其中乳油,悬浮剂,可湿性粉剂,水乳剂,微乳剂,悬乳剂,可溶液剂,水剂等是目前产量最大,用量最多的农药剂型.农药制剂是指农药原药加工成的具有一定有效成分含量,一定剂型,可按一定方法使用的成药产品,一般由农药原药以及农药助剂配制而成.农药助剂是指在农药加工和应用过程中的辅助药剂,能帮助主要药剂成分(农药原药)发挥效能的物质. 农药助剂可分为表面活性剂和非表面活性剂两大类,农药表面活性剂主要有乳化剂,分散剂,润湿剂,渗透剂,展着剂,发泡剂,消泡剂,增溶剂,增黏剂等,而非表面活性剂主要是指溶剂,载体,填料,防冻剂,稀释剂,警戒剂,抗结块剂,增效剂等.农药助剂的主体是表面活性剂,由于85以上的农药要加水稀释使用,表面活性剂对农药制剂稀释液的乳化稳定性,悬浮率等技术指标起了决定性的作用,并且影响着药效的发挥.农药是农,林,牧,渔业及公共卫生等部门用于防治病,虫,草,鼠害以及调节农作物生长的化学品,是重要的生产资料和救灾物资.农药的应用对保证农业丰产,提高人民生活水平有着非常重要的作用.据有关资料报道,全世界由于病,虫,草,鼠害而损失的农作物收获量相当于潜在收获量的1/3,如果一旦停止用药或严重的用药不当,一年后将减少收成25%~4O(与正常用药相比),两年后将减少40~60以至绝产.据农业部统计,由于使用农药,我国平均每年挽回粮食2500万t,棉花4O万t,蔬菜800万t,果品330万t,减少经济损失约300亿元.目前我国已经成为世界上最大的农药生产国和最重要的农药产品出口国,同时也是最重要的农药消费国之一.我国农用耕地面积年均超过1.5亿公顷,其中粮食作物年均耕地面积超过1亿公顷,巨大的耕地面积成为农药消费的巨大的刚性需求保证.2011年,我国的农药产量和出口量分别达到了264.87万t和79.6万t,已高于我国2010年全年农药产量的234.25万t和出口量61.3万t.其中,除了大量出口原药及其部分不用助剂的农药制剂外,近半的农药原药需加入农药助剂而制成各种不同的剂型.农药助剂作为乳化剂,分散剂,润湿剂,渗透剂和增溶剂等广泛应用于加工乳油,微乳剂,水乳剂,可湿性粉剂,悬浮剂,可溶液剂,水分散粒剂和水剂等农业上使用最多的农药制剂.对充分发挥农药的药效,安全经济的达到杀虫,除草,杀菌等目的起到重要作用.近两年我国用于加工农药制剂的助剂需求量在4O万~50万t左右, 其中农药表面活性剂需求量约在6万t左右,而这6万t的农药表面活性剂,将直接影响近250万t的农药效果,关系到上千亿的产值.表面活性剂在农药及农药助剂之中的应用,深刻影响着农药的使用效果,农药助剂行业的发展也影响着农药行业发发展,同时,对于不断提出的农药新功能和新作用的要求有力地推动了农药用表面活性剂行业的发展.我国巨大的耕地面积,世界第一位的人口数量,农药对于粮食作物的至关重要性,都决定了农药行业在国民经济中的关键地位.随着国家惠农政策的不断制定推出,如免征农业税及给予种粮,良种,农机及化肥农药补贴等的实施到位,将加大对化肥农药的投入;另外对高性能,新功能,低毒性以及绿色环保农药的需求也将不断增加.因此,我国农药行业的持续发展将会在未来长久的时间内有效推动我国表面活性剂行业的持续发展以及技术升级.2.1.3炼油助剂行业炼油助剂主要用于炼油厂原油炼制,对提高炼油工艺水平,炼油效率,产品质量和发挥炼油设备作用至关重要,能解决炼油加工过程存在的一些关键技术问题.炼油助剂行业的发展与炼油工业紧密关联,是?10?精细与专用化学品第20卷第3期当代石油化工的一个重要分支和组成部分,也是石油化工向下游高附加值产品延伸并为国民经济各部门服务的一个重要领域.自20世纪中期以来,随着全球范围内原油的重质化,劣质化,高质量轻质油品需求量的增加以及环保法规的实施,越来越多的炼油助剂在石油开采及加工过程中被采用.尤其是近几年来,国际原油价格的飙升,更是对原油综合加工率提出了更高的要求.作为与炼油工业联系紧密的炼油助剂行业,其发展将伴随着炼油能力的提升而加快.截止2010年底,世界炼油厂数量总计661座,总加工能力从2009年的8720万桶/天增加到8822 万桶/天,增加了约100万桶/天.其中,2010年亚洲原油加工能力增长近150万桶/天,是世界炼油能力增长的主要动力,新投产的3座炼油厂均在亚太地区;北美加工能力大致与2009年持平,而西欧加工能力萎缩;其他地区的加工能力变化不明显."十一五"期间,我国炼油工业发展迅速,2005年,我国原油加工能力为3.47亿t/a,年加工量为2.86亿t;2009年,我国原油加工能力为4.78亿t/a,稳居世界第二位;根据国家工信部统计数据显示,2010年,全国原油产量达2.O3亿t,同比增长6.9,创近年最大增幅.新增炼油能力约3000万t,一次原油加工总能力达5.12亿t,成品油(汽,煤,柴油合计)产量2.53亿t,同比增长1O%.根据全国能源工作会议相关资料,"十二五"期间,我国将完成约1亿t新增炼油能力建设,到2015年,全国一次原油加工能力将达到6亿t,成品油年产量将达到3.1亿t.根据炼油厂每炼制1万t原油,对各类炼油助剂的需求量平均在1.17t左右计算,我国2015年炼油助剂的需求量将达到约7万t,而2010年我国原油加工量2.86亿t,消耗炼油助剂约3.3万t,据此推算,"十二五"期间,我国炼油助剂行业预计将保持16的年复合增速.2.2发展趋势分析表面活性剂作为化工新材料行业的主要分支,其规模发展将在全球尤其是亚太地区呈稳步增长趋势,这为我国相关行业的发展和壮大提供了强有力的支持.我国表面活性剂行业的发展趋势逐渐与国际同行业接轨,主要体现在以下几个方面.2.2.1绿色表面活性剂将逐步大规模工业化随着国民经济的增长以及居民生活水平的提高,消费者对于环境保护和社会资源节约方面的意识逐步增长,因而对于表面活性剂产品品质的要求也越来越高.在满足使用安全性的前提下,市场对表面活性剂产品的资源可再生性以及环境友好性提出了更高的要求,因此采用天然可再生资源如植物油为原料生产的天然油脂基表面活性剂,得到了大力发展.可以预计,我国大品种绿色表面活性剂将逐步实现大规模工业化生产.2.2.2特种表面活性剂将迅速发展普通表面活性剂的疏水基一般是碳氢链,若将碳氢链中的氢原子部分或者全部替换成氟原子,就成为含氟表面活性剂,类似的还有含硅表面活性剂以及含硼表面活性剂等,称之为特种表面活性剂.由于结构上具有特殊性,特种表面活性剂具有普通表面活性剂所没有的一些特性,并在许多领域发挥着重要作用.如含氟表面活性剂具有高表面活性,高耐热稳定性以及高化学稳定性,其应用领域已经扩展到包括石油,农药,机械,染料,建材,皮革等国民经济的众多领域中,且应用领域还在进一步扩大;含硅表面活性剂具有良好的湿润性,较强的黏附力,极佳的延展性,气孔渗透率和良好的抗雨水冲刷性等,已被应用于油田等工业领域,并逐渐由特种发展成为常规表面活性剂;含硼表面活性剂也在石油炼制,润滑油添加剂,高水基汽车刹车液,高水基液压液等工业领域得到实际应用. 2.2.3生物表面活性剂将逐渐工业化,且应用领域逐步扩大生物表面活性剂是指由细菌,酵母和真菌等多种微生物产生的,具有表面活性剂基本结构与性质的化合物.与化学合成表面活性比较,生物表面活性剂具有结构更多样性,表面活性/$L化性更强; 可生物降解无毒或低毒;生产工艺简单,施工简单;通过微小孔隙能力强,不堵地层,耐盐性好,不结垢,保护地层等优势.经过多年努力,目前生物表面活性剂的许多研究成果已应用于石油,医药和食品等工业领域.随着科研开发的不断深入,新功能产品的不断问世,我国生物表面活性剂将会在石油,化工,医药,洗涤剂,化妆品,食品,农业以及环境保护等方面得到更加广泛的应用.。
2024年含氟表面活性剂市场前景分析引言含氟表面活性剂是一种关键的化学品,广泛应用于多个领域。
它具有出色的润湿性、稳定性和表面活性特性,在不同行业中被广泛使用。
本文将对含氟表面活性剂市场的前景进行分析,探讨其市场发展趋势和机遇。
市场概述含氟表面活性剂市场在过去几年里呈现出快速增长的趋势,并预计在未来几年内将继续保持良好的发展势头。
以下是一些关键因素,促使该市场持续增长:1. 工业应用需求增加随着工业化程度不断提高,许多行业对含氟表面活性剂的需求也在增加。
例如,汽车制造业对于防水和抗污染涂层的需求越来越大,这就推动了含氟表面活性剂市场的增长。
此外,在纺织、油墨和涂料等领域,含氟表面活性剂也被广泛使用,以提高产品的性能和质量。
2. 高性能需求消费者对高性能产品的需求不断增加,这也促使含氟表面活性剂市场的增长。
含氟表面活性剂具有优异的物理和化学特性,能够提高产品的润湿性、表面张力和耐候性等方面的性能。
因此,在制造各种高性能产品时,含氟表面活性剂的需求也在增加。
市场机遇含氟表面活性剂市场的发展为相关行业提供了很多机遇。
以下是一些潜在的市场机遇:1. 新兴市场潜力尽管含氟表面活性剂市场在发达国家已经相对成熟,但在新兴市场中仍有很大的发展潜力。
新兴市场的工业化进程不断加速,对高性能产品和特殊用途化学品的需求也在增长。
因此,这些市场为含氟表面活性剂的需求提供了机遇。
2. 绿色技术需求随着环保意识的增强,绿色技术的需求也在不断增加。
含氟表面活性剂在一定程度上可以替代传统的表面活性剂,并具有更好的环境可持续性。
因此,对于环境友好型产品的需求增加,将为含氟表面活性剂提供更多的市场机遇。
市场挑战尽管含氟表面活性剂市场前景广阔,但也面临一些挑战:1. 环保限制含氟表面活性剂的生产和使用受到环保法规的限制。
在一些国家和地区,对有害物质的使用进行了严格的限制,以减少对环境和人类健康的影响。
因此,含氟表面活性剂生产商需要不断改进生产工艺和产品配方,以提供符合环保标准的产品。
2024年两性离子表面活性剂市场发展现状引言两性离子表面活性剂是一类具有阳离子和阴离子特性的表面活性剂,广泛应用于许多行业,如化妆品、洗涤剂、医药和食品等。
本文就两性离子表面活性剂市场的发展现状进行分析和总结。
市场规模和增长两性离子表面活性剂市场在过去几年取得了显著的增长。
根据市场研究数据,2019年全球两性离子表面活性剂市场规模超过10亿美元,并且预计到2025年将以年均增长率超过5%的速度增长。
这一增长主要受到各个应用领域的需求增加的推动。
应用领域化妆品两性离子表面活性剂在化妆品行业中广泛应用。
它们可以提供良好的稳定性和泡沫性能,使得皮肤和头发产品更容易起泡和清洗。
此外,两性离子表面活性剂还具有良好的溶剂能力,可以帮助有效吸附和输送活性成分,提高化妆品的吸收和效果。
洗涤剂在洗涤剂行业中,两性离子表面活性剂被广泛用于洗涤剂、洗衣粉、洗手液等产品中。
其优良的清洁性能和去污能力使得洗涤剂更加高效,有效去除各种污垢和油脂。
医药两性离子表面活性剂在医药领域中的应用主要集中在药物输送和药物稳定性方面。
它们可以帮助药物有效吸附和输送至目标位置,提高药物的效果和稳定性。
食品两性离子表面活性剂在食品工业中的应用越来越广泛。
它们可以作为乳化剂、稳定剂和抗氧化剂等,帮助改善食品的质地和保持其新鲜度。
发展趋势环保型产品随着环保意识的提高,市场对环保型两性离子表面活性剂的需求也越来越大。
很多厂商开始研发和推出更加环保和可降解的两性离子表面活性剂产品,以满足市场需求。
创新研发为了满足不同行业和应用领域的需求,创新研发成为市场的关键。
厂商们不断投入研发资源,开发出新型的两性离子表面活性剂,以提供更好的性能和更广泛的应用。
区域市场两性离子表面活性剂市场在全球各个地区都存在发展机会。
特定地区的市场需求和发展趋势不同,厂商们需要根据不同地区的需求制定市场策略,以获得更好的竞争优势。
结论两性离子表面活性剂市场在全球范围内呈现出快速增长。
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。
国内外表面活性剂的发展趋势国外技术发展现状及趋势目前,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表面活性剂,可望达到对药剂增效、节约用药、减少对环境污染和降低防治成本的目的。
表面活性剂在医药中也有广泛的用途,它对药物的吸收有着明显的影响,研究发现表面活性剂的存在可能增加药物的吸收也可能降低药物的吸收,还应考虑到表面活性剂与蛋白质的相互作用、毒性、刺激性等。
国外一些著名的表面活性剂公司在2l世纪初的发展趋势如下所述:国外主要研究方向为安全、温和和易生物降解的产品。
如糖苷类表面活性剂,由于原料来自天然、性能优良、低毒低刺激、易生物降解而得到迅速发展。
我国表面活性剂行业的发展趋势在表面活性剂领域,我国的研究开发能力和产业化基础都还比较薄弱,与国外水平差距很大,尤其在高新技术领域差距更大,这主要表现为产品品种单一落后,生产规模小,产品配套能力差,缺少系列化产品的研究开发能力。
由于产品的质量和性能不能满足许多高新技术产品的要求,缺少能够带动相关行业发展的表面活性剂及助剂的研究开发和生产能力,客观上阻碍了我国精细化工行业的健康发展。
提出了越来越高国外表面活性剂的主要研究方向为安全、温和、易生物降解,而我国在这方面的工作才刚刚起步。
由于表面活性剂产品品种多,应用范围广,且由于我国在该领域基础薄弱,所涉及的亟待解决的问题也多,首先注重以下问题的解决:系统开发安全、温和、易生物降解、具有特殊作用的表面活性剂,研究其构效关系,为新型产品的开发和应用提供理论基础。
氨基酸表面活性剂特点用途、分类及发展趋势介绍一、氨基酸表面活性剂的特点及用途氨基酸表面活性剂是一类合成的表面活性剂,由氨基甘油酸、氨基酸等天然成分合成而成。
氨基酸表面活性剂具有以下特点:1.温和、低刺激,对皮肤和眼睛无刺激性。
2.具有良好的生物降解性和环境友好性,能降低对环境的污染。
3.良好的相容性,不易与其他成分产生交互作用。
氨基酸表面活性剂在日用化学品、个人护理品、医药、食品等领域中应用广泛。
主要用途包括:1.沐浴露、洗发水等个人洁面用品。
2.洗涤剂及清洁用品。
3.医药领域中常用于制造口腔清洗剂、润滑剂等。
4.食品领域中,用于增稠、乳化等目的。
二、氨基酸表面活性剂的分类根据氨基酸的种类和合成方法的不同,氨基酸表面活性剂可以分为以下几类:胍基型:由肽键连接两个氨基酸残基,如肽基丙酸钠。
烷基型:由长链烷基和氨基酸残基构成,如椰油酰胺基丙基磺酸钠、丙酰胺基丙基磺酸钠等。
烯基型:由长链烯基和氨基酸残基构成,如二十烯酰丙氨酸。
烷基酰胺型:由长链烷基和氨基酰胺基团构成,如月桂酰胺丙基磺酸钠等。
氨氧化物型:氨基酸烷基与氧分子发生氧化反应形成,如脂肪胺羟乙基磺酸钠。
磺酸型:由氨基酸烷基和磺酸基团构成,如十二烷基谷氨酸二钠、辛基磺酸钠等。
以上几种氨基酸表面活性剂在不同领域中有着广泛应用。
三、氨基酸表面活性剂发展趋势氨基酸表面活性剂相比传统的合成表面活性剂,具有以下优势:温和性:氨基酸表面活性剂具有低刺激性和低毒性,对皮肤和眼睛的刺激性较小,因此可以用于高端化妆品、洁面剂、洗发水和浴液等高端个人和家居产品。
生物降解性:由于氨基酸表面活性剂是从天然物质中合成而来,因此它们的生物降解性能好,对环境和水生生物的影响小。
这也是它们被广泛应用于可持续发展的原因之一。
环保性:氨基酸表面活性剂在制造过程中使用的原料和工艺减少了对环境的污染。
从长远角度来看,这也可以减少废弃物的产生。
稳定性:相比于其他天然表面活性剂,氨基酸表面活性剂的稳定性更高。
2023年氟表面活性剂行业市场发展现状氟表面活性剂是一种具有特殊性能和广泛应用的物质,具有优异的耐温、耐腐蚀、耐化学性、表面张力低等特性,在电子、能源、医药、化工等领域具有广泛应用。
随着各行业对于产品性能和应用要求的不断提高,氟表面活性剂的市场需求逐渐扩大,由此带动了产业链的不断发展,推动了氟表面活性剂行业市场的良性发展。
氟表面活性剂行业的市场规模氟表面活性剂是一种高端材料,市场需求量与产业链的发展水平息息相关。
国内氟表面活性剂市场需求逐年增加,行业整体增长态势持续强劲。
目前,全球氟表面活性剂市场规模已超过15亿美元,预计未来几年将以每年7%的速度增长,到2023年市场规模将达到20亿美元。
国内氟表面活性剂市场规模也在不断扩大,在2020年已达到近30亿元,预计到2025年将达到80亿元。
氟表面活性剂市场的应用领域氟表面活性剂广泛应用于电子、化工、能源、医药等领域。
其中,电子行业是氟表面活性剂的最大市场,涵盖了半导体制造、封装、显示器制造等各个环节。
在化工行业中,氟表面活性剂应用于表面涂层、防腐、防污、抗粘附等领域。
在能源行业中,氟表面活性剂用于制造太阳能电池板、燃料电池、储能电池等。
在医药行业中,氟表面活性剂主要用于药品包装、医疗器械涂层等。
氟表面活性剂市场的发展趋势未来氟表面活性剂市场发展趋势将会更多地集中于高性能、多功能、节能环保等方面。
随着全球经济的不断发展,高端材料的需求将进一步增长。
同时,随着国内环保要求愈加严格,环保型氟表面活性剂在未来市场中将占有更多的份额。
另外,氟表面活性剂的新应用领域也将不断增加,比如生物医药、新能源等领域。
氟表面活性剂行业市场的发展面临的挑战随着氟表面活性剂需求的增加,市场竞争也越来越激烈,行业间的价格战、品牌竞争等现象时有发生。
此外,氟表面活性剂的应用领域也面临着技术创新和成本控制的压力。
在环保方面,氟表面活性剂的产业链中,包括制造、使用、废弃物处理等环节,都存在环境、健康等方面的风险和挑战。
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。
2. AB 型嵌段高分子表面活性剂
涂料中颜填料的分散先后使用过聚磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐等无机分
散剂,传统小分子表面活性剂和聚羧酸盐、聚丙酸酸盐等高分子化合物。
高分子化合物主要利用空间位阻使颜填料颗粒稳定,效果好于小分子表面活性剂的静电排斥作用。
研究表明,在众多类型的高分子分散剂中,效果最好、效率最高的是AB型嵌段高分子表面活性剂。
从分子
结构上看,AB型嵌段高分子就是超大号的表面活性剂,A嵌段和B嵌段分别类似于表面活性剂的亲水头基和疏水尾链。
AB嵌段高分子表面活性剂在颜填料表面采取尾型吸附形态,A嵌段是亲颜料的锚固
基团,B嵌段是亲溶剂的溶剂化尾链。
A嵌段可以是酸、胺、醇、酚等官能团,通过离子键、共价键、配位键、氢键及范德华力等相互作用吸附在颗粒表面,由于含有多个吸附点,可以有效地防止分散剂分子脱附,使吸附紧密且持久。
B嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烃、聚丙烯酸酯等基团,分别适用于极性和非极性溶剂。
典型的AB嵌段型
高分子表面活性剂结构如图3所示。
稳定颗粒主要依靠B嵌段形成的吸附层产生的空间位阻作用,所以对作为溶剂化尾链的B嵌段的长度和均一性有极高的要求,希望可以形成厚度适中且均一的吸附层,如果 B 段过长,可能会起架桥作用,引起分散体系黏度增加,甚至絮凝沉淀。
通常认为位阻层的厚度为20nm时,可以达到最好的稳定效果。
图 3 AB 嵌段型高分子表面活性剂合成分子结构明确和相对分子质量可控的AB 型嵌段高分子表面活性剂是涂料分散助剂的发展方向,这需要用到受控聚合技术。
基团转移
聚合(GTP、原子转移游离基聚合(ATRP、硝酰基聚合(NMP禾口可逆加成分裂链段转移聚合(RAFT是当今最常用的受控聚合技术,利用这些技术,选用合适的方法和设备可得到想要的聚合物结构,可以选择不同的单体,按设计的次序进行排列,最终合成特定结构、相对分子质量分布窄、近单分散的聚合物,如果采用常规的方法,即使花大量的时间、精力、材料也无法做到这样。
目前仅有BYK、
Ciba、
Rhodia 等少数几个公司拥有受控聚合技术。
深圳海川公司正在开发的新型分散剂也是AB型嵌段高分子表面活性剂。
3. Bola 型表面活性剂
Bola 型表面活性剂是由两个极性头基用一根或多根疏水链连接键合起来的化合物,它因形似南美土著人的一种武器Bola (一根绳子的两端各连接一个球)而得名,最简单的Bola 型表面活性剂结构如图 3 所示。
当连接基团的数量和方式不同时,Bola 化合物根据分子形态可划分为 3 种类型,即单链型、双链型和半环型。
由于分子链的两端同时存在 2 个头基,容易产生分子间相互作用,或者粒子间架桥作用,从而使分散体系性能有所不同。
涂料体系中用到的ABA型高分子分散剂和缔合型增稠剂就属于Bola 型表面活性剂,但是分子体积要比普通Bola 表面活性剂大很多,属于高分子类型,相对分子质量通常为5000〜30000。
缔合型增稠剂可以克服传统增稠剂流动性低、流平性差、刷痕重和辊涂易飞溅等缺陷,是水性涂料助剂领域最重要的发展之一,聚氨酯缔合型增稠剂是一种疏水基团改性的乙氧基聚氨酯水溶性聚合物,属于非离子型缔合增稠剂。
聚氨酯缔合型增稠剂以其优异的流平性能而成为高档建筑乳胶涂料不可取代的流变学助剂,其分子结构与增稠原理完全不同于传统增稠剂,其流变学特性也表现出与众不同的特点。
缔合型增稠剂结构特点是疏水基封端,它由疏水基团、亲水链和聚氨酯基团 3 部分组成。
典型的缔合型增稠剂如图 4 所示。
图 4 Bola 型大分子表面活性剂分子两端
的疏水基团起缔合作用,相当于Bola 型表面活性剂的 2 个端头基,是增稠的决定因素,通常是油基、十八烷基、十二烷苯基、壬酚基等。
亲水链相当于Bola 型表面活性剂的连接链,能提供化学稳定性和黏度稳定性,常用的是聚醚,如聚氧乙烯及其衍生物。
缔合型增稠剂的分子链是通过聚氨酯基团来扩展的,所用聚氨酯有IPDI 、TDI和HMD等。
这样的分子结构使缔合型增稠剂分子可以像大分子表面活性剂一样形成胶束,亲水端与水分子以氢键缔合,疏水端与乳液粒子、表面活性剂等的疏水结构吸附缔合在一起,在水中形成立体网状结构,达到增稠的效果。
4. Dendrimer 型表面活性剂Dendrimer 就是树枝状大分子,它是从一个中心核分子出发,由支化单体逐级扩散伸展开来的结构,或者由中心核、数层支化单元和外围基团通过化学键连接而成的。
目前已经有聚醚、聚酯、聚酰胺、聚芳烃、聚有机硅等类型。
树枝状大分子的特性是其分子结构规整,分子体积、形状和末端官能团可在分子水平上设计与控制,因此成为高分子学科的热门课题。
按照需求对其端基进行改性,就得到相应的树枝状大分子表面活性剂。
树枝状大分子也引起涂料界的关注,开发出该种类型的分散剂、交联剂和专用树脂等。
树枝状表面活性剂用作涂料分散剂有两方面优势,首先,通过对其端基修饰,可以产生多个颜料亲和基团,加强与颜料的相互作用。
其次,由于分子结构一致,且形状近似椭球形,在分散体系中比较容易获得较低黏度。
超支化聚氨酯用聚乙二醇或环氧丙烷共聚物改性,是一种新型的高固体分、溶剂性或水性涂料的颜料分散剂。
以商品化的超支化聚酯、聚酯- 酰
胺、聚乙烯亚胺为骨架,加以改性开发的核- 壳型颜料锚固机制的分散剂,其优点是在低黏度下具有颜料分散稳定性。