表面改性剂

内聚能理论研究法 内聚能理论可以用来描述表面活性剂、油、水所 构成体系中，各分子之间相互作用的强弱。
油/水界面各组分 之间相互作用图
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两种表面活性剂发生复配时，混合体系的临界胶 束浓度cmc小于其中任何一种表面活性剂单独使 用的临界胶束浓度。
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表面改性剂改性
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LHale Waihona Puke BaiduGO
环氧树脂作为热固性树脂的典型代表，具有优异 的粘结性能、力学性能、电绝缘性能，耐热、耐 化学药品性能以及收缩率低、成本低廉等优点， 因而无论是在一般技术领域还是在尖端高新技术 领域都得到广泛应用。但同时也存在内应力大、 质脆、耐疲劳性、耐候性差等不足，在很大程度 上限制了其应用范围，尤其是在户外用途方面。
三、复配 表面活性剂复配的目的是产生加和增效作用。即 把不同的表面活性剂人为的混合后，得到的混合 物比原来单一组分的性能更加优良。
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市售绝大部分商品表面活性剂都是混合物， 原因如下：
1 原料就不是单一组分，各种链长的分子
2 产品夹带原料 3 副产物
4人为的混合
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洗涤剂组分间的协同效应
洗涤剂基本都是通过多种表面活性剂和助剂复配的产品， 并且通过复配技术达到最高性能和降低成本的目的。 电解质和表面活性剂的复配对离子型表面活性剂（特别阴离
子）影响大，两性表面活性剂次之，非离子型表面活性剂较小。
A 电解质和离子型表面活性剂的复配
电解质的加入使离子型表面活性剂的cmc
盐溶：cmc↑，浊点↑
盐析：cmc↓，浊点↓
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（2）用于改变粉体表面性质并改善粉体应用性能的化学物质
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二、分类和作用机理 （1）作用机理 表面改性剂通常由亲基体组分和疏基体组分组成， 两者随本体聚合物对改性剂表面改性要求的不同 而改变。当需要提高基体聚合物的表面能时，亲 基体的端基为疏水基团，疏基体的端基为亲水基 团；当需要降低基体聚合物的表面能时，亲基体 的端基为亲水基团，疏基体的端基为疏水基团。
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Cell OH C17 H 35 CONHCl 催化剂 Cell - O - COC17 H 35 HCl
4、反应型表面改性 这种表面改性剂可以和纤维织物反应，使之具有柔软性、 防水性、防缩性、防皱性、防虫性、防霉性、防静电性。 脂肪酸酰氯可以与纤维素发生如下反应：
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棉织物改性机理 聚环氧氯丙烷胺化物是含有氯甲基的阳离子化合 物。在碱性条件下，纤维索纤维形成Cell-0‾阴 离子，进攻聚环氧氯丙烷胺化物上的碳原子，进 行亲核取代反应，氯原子离去，形成阳离子化改 性棉织物，其反应式如下：
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3、 含硅改性剂 此类表面改性剂的分子结构由亲水基和亲油基 两部分构成，亲油基部分含有硅烷链或硅氧烷基 链。主要用于纤维和织物的防水、柔软和平滑整 理中。 有机硅聚合物以聚硅氧链为疏水基且有烷基侧 链，使用后为织物提供一种硅氧化合物的表面， 它们能与织物牢靠地结合，在纤维的缝隙发生交 联反应，形成网状结构的表面层，使纤维变成疏 水性，且保持一定的透气性。
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1、有机铬偶联剂 有机铬偶联剂即络合物偶联剂，系有不饱和有机 酸与铬原子形成的配价型金属络合物。 有机铬偶联剂在玻璃纤维增强塑料中偶联效果较 好，且成本较低。其主要品种是甲基丙烯酸氯铬 络合物。它们一端含有活泼的不饱和集团，可以 与高聚物基料反应，另一端依靠配价的铬原子与 玻璃纤维表面的硅氧键结合。
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Contents
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定义 作用机理和分类 复配
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Hot Tip
一、定义
（1）有机颜料在表面处理过程中，为使其粒子表面极性与所使用 的分散介质(如连接料或展色料、有机溶剂)具有良好的相容性或 匹配性，需在添加表面处理剂或包覆剂时，常常首先添加具有特 定取代基(如磺酸基、氨基等)的表面改性剂，吸附在粒子表面上， 然后添加表面处理剂，使其与表面改性剂以化学键、离子对或氢 键等方式结合，最后使表面处理剂更牢固地吸附于颜料表面，达 到颜料粒子的改性目的。
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聚丙烯新型大分子表面改性剂PP-g-PMMA 以马来酸酐为桥联剂,通过其与含端羟基PMMA的 偶合反应,合成了新型大分子表面改性剂PP-gPMMA, 所合成的接枝物具有表面外迁性,可富集 于共混物薄膜的表面,可作为PP的大分子长效表面 改性剂使用。
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Cell OH C17 H 35 CONHCl 催化剂 Cell - O - COC17 H 35 HCl
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5、高分子表面改性剂 将低分子表面活性剂添加到聚合物进行共混时， 可以比较明显地改善制品的表面极性。 如Spadaro将浓度为O．25％的碳氟混合物加 入到聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中， 可使聚合物的表面张力大大降低，但经改性的聚 合物暴露在湿空气中或受到磨擦后，表面活性剂 很容易脱落，效果不能持久。另外，低分子表面 活性剂耐热性很差，在热加工时易发生分解。这 些缺陷使这一方法达不到长效表面改性的目的。
减小，表面活性剂增大。尤其对阴离子显著。
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离子型表面活性剂吸附 层及胶束的扩散双电层结构示意
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B 电解质和非离子表面活性剂的复配 电解质主要通过对疏水基的“盐溶”或“盐析” 作用使临界胶束浓度变化； 电解质对非离子表面活性剂的影响，也反映在改变 表面活性剂的浊点。
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人们开始用含氟材料改性环氧树脂以提高其耐候 性。氟碳材料不仅对可见光和紫外线几乎不吸收， 有很好的耐候性;而且大大提高了材料的耐蚀性能 和耐化学药品性能，并且能较好地克服有机光稳 剂的某些不足。不仅可以代替传统的有机紫外线 吸收剂作为抗老化剂使用，而且同时可以提高材 料的机械性能。
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人们试图合成具有界面活性的高分子添加剂用于 聚合物的表面改性。这种具有界面活性的物质一 般是嵌段或接枝共聚物，可以在很低的加入量下 就起到明显的表面改性效果，又不影响其本体性 能。同时，当其受到冲洗时，与低分子量的表面 活性剂相比，这些添加物较难被冲掉，可以达到 长期表面改性的效果。
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Diagram
2、表面活性剂
非离子型表面活 性剂
离子型表面活性 剂（阴离子表面 改性剂、阳离子 表面改性剂、两 性表面改性剂）
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阳离子表面改性剂： 在传统纤维素纤维活性染色工艺中，必须加入大 量无机。含有较多染料和盐分的印染废水，破坏 了水的生态环境，盐分的高渗透性还导致周围土 质盐碱化，降低了农作物产量。 棉织物阳离子改性是有效解决活性染料染色问题 的途径之一。通过化学反应和物理吸附，阳离子 化合物固着在纤维素纤维上，可提高染料的利用 率和提升力，且在染色过程中不用或少用无机盐。
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由于大多数聚合物是非相容性的，因此，我们可 以利用这一点，使设计合成的表面改性剂的亲基 体组分与被改性聚合物基体能很好相容，疏基体 组分与基体之间相容性较差，从而导致表面改性 剂的疏基体组分向表面迁移扩散，以达到提高或 降低表面能的目的。
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（2）分类 有机和无机 常用的有机表面改性剂：偶联剂、表面活性剂、 有机低聚物、不饱和有机酸、有机硅、水溶性高 分子、超分散剂等。 无机表面改性剂：金属氧化物及其盐等