阳离子表面活性剂OA-12

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。

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（五）、烷基糖苷 烷基糖苷(简称APG)是糖类化合物和高 级醇的缩合反应产物。其较典型的结构 式为
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兼具阴离子表面活性剂的许多特点，不仅表面 活性高，起泡稳泡力强，去污性能优良，而且 与其他表面活性剂配伍性极好，在浓电解质中 仍能保持活性。
此外，APG对皮肤眼睛刺激很小，口服毒性低， 易生物降解，因而可用作洗涤剂，乳化剂，增 泡剂，分散剂等。
十二烷基二甲基甜菜碱
然后再与NaOH作用，生成烷基甜菜碱
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两性表面活性剂的应用
1.洗涤剂及香波组分：安全性好，毒 性低，对皮肤和眼睛的刺激性小可 用于婴儿用品中。
2.杀菌性：可用于外科手术、医疗器 械等的消毒。
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3.纤维柔软剂：可用于天然纤维也可用 于合成纤维，不影响纤维的色光、不易 使之泛黄，不产生污染。
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4、 烷基吡啶盐
由吡啶与C2-C18的卤代烷在130-150℃下反应，蒸出水 及未反应的吡啶，制备得到。
RX + N
R+N .Cl-
e.g
十六烷基氯化吡啶、十六烷基溴化吡啶可用作染色助剂和 杀菌剂。十八酰胺甲基氯化吡啶是常用的纤维防水剂。
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两性离子表面活性剂
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两性表面活性剂的特性
1.能给出和接收质子，当PH低于等电点 时，多呈阳离子性；当PH高于等电点时， 多呈阴离子性。 2.几乎可以同其他所有类型的表面活性剂 进行复配，且一般都会产生加和增效作用。 3.毒性和刺激性非常小，可用于化妆品及 洗发香波中。
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非离子表面活性剂特点：
1.离子型在水溶液中离解，离解后可能与 其它电离物质反应而沉淀。 非离子型在 水溶液中不会电离， 不受酸、碱影响， 稳定性高；

几种特殊阳离子表面活性剂性能简介1.聚氧乙烯基阳离子表面活性剂该类表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚单季铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚季铵盐、失水山梨醇单脂肪酸酯聚氧乙烯醚季铵盐。

这些产品由于分子结构中含有氧乙烯基团（EO），降低了表面活性剂离子的电荷密度，从而能减弱阴离子和阳离子间的静电作用，并增大阴离子－阳离子复合物的亲水性，使得阴阳离子表面活性剂能够完全混溶而不产生沉淀，从而使阴阳混合体获得良好的应用可能性。

通常在人们的观念中阴阳离子表面活性剂无法进行混溶复配，一般阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配时由于强烈的静电作用使混合体系超过cmc 时即产生沉淀，甚至低于cmc时就会发生相分离，特别是等摩尔混配时，更易产生沉淀，而含有乙氧基团的季铵盐恰恰能解决这个问题，只要有足够的EO 基团，它几乎能和所有的阴离子表面活性剂相混溶、复配。

阴离子表面活性剂体系中由于这种相溶的特殊阳离子表面活性剂的添加，其性能会发生以下几种明显变化：①表面张力得以降低，加入极少量的阳离子表面活性剂就可以明显降低体系表面张力；②可显著降低临界胶束浓度cmc，且降低效率可高达104倍，这样就可产生强烈的协同效应；③显著增效效应，阳离子表面活性剂的添加可使去污力大大提高，使泡沫“寿命”延长，粘度增大，稳定性增加，润湿性得以提高，表面接触角减小，乳化力明显提高，乳化剂用量大幅减少。

由于添加的阳离子表面活性剂特别是双生、三生阳离子表面活性剂具有较好的抗静电、杀菌防霉、柔软防尘功效，因而可以开发出具有多种新功能的“专利产品”，如洗护二合一的洗发香波、洗消二合一的餐具洗涤剂等。

该类阳离子表面活性剂由于可以直接加入到阴离子体系中，因此不需采用“包裹”技术，在配方设计和产品制造中非常方便，由于制备工艺相对复杂，过程不易控制，目前国内工业化产品为数尚不多，但在国外具有特殊功效的产品中已广泛采用，如“防尘柔软洗衣粉”。

2.双生和三生阳离子表面活性剂双生和三生阳离子表面活性剂是Gemini表面活性剂中的一种，而Gemini 表面活性剂也以阳离子型为最多，所谓Gemini表面活性剂是指一个分子内含有两个亲水基（或多个），两个亲油基（或多个）的一类表面活性剂。

阳离子表面活性剂的特点
阳离子表面活性剂具有良好的助洗性能，可以快速有效地清除疏水
的污渍。

它具有机溶媒性能强，可以有效地溶解有机污染，如油污、
泥沙污染等，服务于污水处理以及环境清洁。

同时，它有利于保护洗
涤介质中的有机化合物，可以有效地防止衣物在洗涤过程中受到腐蚀，使衣物保持柔软、顺滑的质地、风格的外观。

它还有一定的抗结垢能力，可以促进污垢的溶解，并防止在使用时污垢沉积，以避免洗涤效
果不佳。

此外，阳离子表面活性剂还可以有效地降低洗涤温度，降低
能耗，并减少产品对环境的污染。