表面活性剂的润湿性能

表面活性剂的润湿性能
一、润湿功能
例子：水润湿玻璃，加入表而活性剂润湿容易；水滴在石蜓上，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淀透了。

表面活性剂具有渗透作用或润湿作用
所谓润湿畏指一种流体被另一种流体从冏体丧而或冏液界面所取代的过程。

润湿过程往往涉X三相，其中至少两相为流体。

1.润湿过程润湿作用畏一个过程。

润湿过程主要分为三类：沾湿、漫湿和铺展。

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交化判断。

在恒温恒压条件下可方便便用润湿过程体系自由能变化裘征。

（1）沾湿主要指液•气界面和冏•气界而上的气体被液体取代的过程，在此过程中消失的同-气界而的大小与其后形成的同-液界而的大小是相等的。

如喷洒农药，农药附着于植物的枝叶上。

沾湿附着发生条件：丄6.*=丫汨丫奸丫® < 0
W A=Y O G-*L+YL G P0 （沾湿）
式中：丫力、丫花和YLG分别为气-同、液-冏和气-液界而的表而张力
（2）淀湿汪湿是指同体決入液体的过程，原有的固气界面空气被同液取代。

如洗衣时衣物泡在水中；织物染色前先用水漫泡过程
汪湿发生条件：厶G=丫汨丫*疮0
W,=Y OG-Y S L>O（W.:漫湿功）
（3）铺展液体取代同体表面上的气体，冏-气界面被同-液界而取代的同时液体表而能够扩展的现象。

铺展发生条件为：AGc=YoL+Yui-YoG j£S（）
S=Y W Y H Y LG AO（S：铺展功）
一般，若液体能够在冏体裘面铺展，则沾湿和淀湿现象必然能够发生。

从润湿方程可以看出：冏体自由能WG越大，液体裘面张力越低，对润湿越有
利。

2.接触角和润湿方程（杨氏方程）
接触角：冏、液、气三相交界处自同-液界而经过液体內部到气液界面处的夹角。

接触角与冏-液，冏-气和液-气表面张力的关系可裘示为：
比G-Y沪Y LG CQSO杨氏方程
COS 0 = （Y^-YOL）/yui
加入丧而活性剂，丫mJ COS <9 t 0 I
& >90°不润湿&<90。

润湿&越小润湿越好
&=0。

或不存在一铺展
将杨氏方程代入HI w. S
W.FY LG （1+CQS8） >0
&W180° MAY CG CQSO >0 （9<90°
S =VlG （ COS<9-1） >0 &W0°
纤维特性
^=YoL +Yui C （）S 0 &前进接触角
由于液体表而曲率，液体在毛细管中提升力大小
为2%rYLGCOS0。

其值等于液柱畫力^rAp （压强）
液体进入毛细管产生压强为：
△ P=2 71 rfui COS 0 / 7T r^=2W COS 0 /r=2 （丫右*』/r COS^为正債，&<90° , ZP 才能为正值，液体润湿毛细管。

加入表而活性剂Y=G I-*COS6> t ； 0 >0e , 取决于YccrYsL, Ys （i 不炎，Y ZL J AP ］有利于毛细管润湿。

3. 丧面活性剂润湿作用
表面活性剂具有双亲分子结构，纯移在界面发生定向呎附，降低液体的表而张力一导致 润湿作用 （1） 在冏体裘而发生定向呎附 表面活性剂在冏体裘面呎附状态是影响表面 倚性的重要丙素。

（2）提髙液体的润湿能力 水不能在低能冏体铺展，加入表面活性剂，降低水裘面张力 Y LG ，便其润湿冏体的 表而。

4. 彩响润湿作用的因素
（1） 遍ft 一般来说温度f ,润湿性能f 。

高遍下短链裘面活性剂润湿性能不如长链表面 活性剂。

（原闵：温度f 长链表面活性剂溶解度f ）；低温下短钱裘面活性剂润湿性 能好于长链裘面活性剂。

非离于裘而活性剂，温度接近浊点，润湿性能最隹 0.1%OP-15: 25t 润湿性能 50s
70°C 润湿性能17s
（2） 表面活性剂浓度
c<cmc 润湿时间对數与IncM 线性关系。

】nc f 润湿性能f
原因:cVcmc 表而活性剂耒达到饱和呎附，壇加润湿性能浓度需要大迄
Ocmc 不再呈线形。

浓度对冏/液界面呎附彩响不大，故一般浓度略高于cmc 即可
M 疏水基固体 a 单分子吸附 水润湿? ? 7 ? 占 占 4 月桂酸钾在气冏我而的呎附 b 双分子吸附 非水润湿 高表面自由能气固 硅酸盐矿物
(3)分于结构
a.疏水基：直链烷姪亲水基在链耒端，直链碳原于数为C12-C ls润湿性能最隹；相同亲
水荃团，随Cf HLB I HLB: 7-15润湿性能晟隹，例如烷基硫酸酯R-OSQ^NaR为C12-C14润湿性能晟隹；直链烧基苯磺酸钠以Cm润湿性能晟隹；支链烷基苯磺酸钠润湿性能较宜链好，其中以2-丁蕊辛寒晟有效；璘鸡酯盐以烷总为双亲基的润湿性能最好。

b.亲水基：亲水荃在分于中间者的润湿性能比末端的好，如琥珀酸二异辛酯磺酸钠结构、渗透
剂()T;
非离于丧面活性剂：R： Cv-Cw润湿能力最隹，
E()不同润湿性能也有芟化
Cs-Cv EO=10-12润湿能力晟隹
EO>12润湿能力急剧变差
E()较低润湿性能也差
聚丙二醇环氧乙烷加成物，E()便用分数为40~50%为好
当聚丙二醇相对质量约为1600最好
5.润湿剂
分子结构要求：①碳氨链应具有分支结构
②亲水基应位于长链碳的中部
目前，润湿剂主要有阴离于和非离于型丧面活性剂
(1)阴离子型润湿剂
烷基苯磺酸盐R-<O>-S()3N a
姑烯绘磺酸盐姑烯姪经磺化制得
①磺酸盐型琥珀酸酯磺酸盐琥珀酸单酯磺酸盐
' 琥珀酸双酯磺酸盐
高纵脂肪酰胺磺酸盐C17H33-C-N-CH2CH2S()3N a
CH3
I烷基蔡磺酸盐
②硫酸盐型R-()S()3Na
③竣酸盐型R-C()()H如：硬脂酸钠月桂酸钠
O
④磷酸酯以磷酸单酯为主C9H19^§>-()-(CH2CPW)) P-OH
(2)非离子型润湿剂°H
①烷基酚聚氧乙烯屢R-<@>-O-(CH2CH^)) H
②脂肪醇聚氧乙烯® R-O-(CH2CFM))H
③失水山梨醇聚氧乙烯醛单硬脂酸酯
④聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物H«)CHK即(OCH帝H) (OCH^CH,)
()H 6.纤维加工渗透剂要求
［强碱性丝光用的渗透剂
弱碱性一般煮练用的渗透剂
pH ｛接近于中性树脂加工、退浆及抗菌整理加工用渗透剂
弱酸性次氯酸漂白用渗透剂
i强酸性碳化(carbonization)用渗透剂
强碱性渗透剂不能带酯基(C()()R上如渗1MJOT (原因是化学反应)
强酸性渗透剂不能用硫酸酯基型表五活性剂：如在强酸性条件下会分解为十二醇与硫酸
溶液的pH和渗透剂种类的关系
中性——酸性用非离子渗透剂较好
(1)适用于弱酸和弱碱液的渗透剂
C2H5
阴离子型：渗透剂()T C4H y CHCH7OOCCH?
_l _
C4H i，CHCH2()()CCHS()3Na
C2H5 厂r
十二烷基苯磺酸钠G2%© -S()3Na
十二烷基硫酸钠C12H25OSO3Na
拉开粉
油酸丁酯硫酸钠CH3(CH2)7CH2CH(CH2)7C()()C4H9
非离子型：OP-7QP-10壬越酚聚氧乙烯醍OSO-Na
TX-7辛基酚聚氧乙烯畏
酹退浆：一般用非离子，()P类较多，因阴、阳离于对酶有影响
树脂整理、次氯酸钠漂白：一般用非离子型，TX-10类较多
(2)适用于强酸性液的渗透剂：以非离子型为主
(3)适用于强减性液的渗透剂：5-10个碳原于低烷基礦骏盐或硫酸酯盐；阴离子渗透剂; 另外，目
前开发的璘酸酯类。

渗透力测定：沙袋沉降法和帆布沉降法
①润湿时间
②沉降时间(润湿后，开始沉降至沉降到底部的时间)
(3)如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合!
(4)
(5)。