表面活性剂对起泡的影响和作用剖析
表面活性剂对起泡的影响和作用
夏善慧应用化学0801 2008010744摘要：泡沫是气体分散在液体中的分散体系,其中气体是分散相,液体是分散介质。泡沫属于热力学不稳定体系,泡沫的不稳定性在于体系具有较大的界面面积和较高的表面能,所以体系具有减少界面面积使其能量降到最低的自发趋势。纯液体是不能形成气泡的,除非有表面活性物质存在。能够起泡的表面活性物质主要有三类:表面活性剂、高分子聚合物和固体颗粒，本文就表面活性剂来进行研究。
关键词：泡沫，起泡性，稳定性，表面活性剂
引言：由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。啤酒、香槟、肥皂水、皂角或水溶液等在搅拌下形成的泡沫称为液体泡沫；面包、蛋糕、山药汁等弹性大的物质，以及饼干、泡沫水泥、泡沫塑料、泡沫玻璃等为固体泡沫。在液体泡沫中，液体和气体的界面起着重要作用。由液体和气体形成的泡沫称为两相泡沫，当其中有固体粉末时，例如在选矿时形成的泡沫称为多相泡沫。因此，起泡现象与化学工业的各种过程及日常生活密切相关。根据吉布斯吸附公式，在形成泡沫过程中，溶液中的表面活性剂吸附在气-液界面上。在液体泡沫中，液体和气体的界面起着重要作用。在液体泡沫中各气泡相交外形成所谓拉普
拉斯交界，如图一的P点处。根据拉普拉斯公式(Ap=2r／R)，溶液中P 点的压力小于A点，故液体自发地从A向P处流动，于是液膜逐渐变薄，此过程称为泡沫排液过程，当液膜变薄到一定程度，便导致液膜破裂，泡沫破坏。
图一泡沫交界
1．表面活性剂的起泡力和泡沫稳定性
1.1．起泡力。若将丁醇稀水溶液和皂角苷稀溶液分别置于试管并加以摇动，发现前者形成大量泡沫，后者形成少量泡沫，但丁醇水溶液泡沫很快消失，而皂角苷水溶液泡沫不易消失。因此不能简单地讲哪种溶液起泡力好，因为起泡和泡沫稳定两者的标准是不同的。由丁醇水溶液形成的稳定性小的泡沫，称为不稳定泡沫；由皂角苷水溶液形成的寿命长的泡沫，称为稳定泡沫。起泡力的大小是以在一定条件下，摇动或搅拌时产生的泡沫多少来评定的。一些阴离子表面活性剂，如脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠等均具有良好的起泡能力，它们都是良好的起泡剂(发泡剂)。表1列出了一些表面活性剂的起泡力。
表1.一些表面活性剂的起泡力(质量分数为0．1％，30℃)
①质量分数为0．25％。②温度为35℃③质量分数为0.5％。
由表可见，阴离子表面活性剂起泡力最大，聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂次之，脂肪酸酯型非离子表面活性剂起泡力最小。因此，肥皂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等阴离子表面活性剂适宜用作起泡剂。表面活性剂的类型是决定起泡力的主要因素，而环境条件也很重要。例如，温度、水的硬度、溶液的pH值和添加剂等对起泡力都有很大的影响。温度对非离子表面活性剂起泡力的影响不同于阴离子表面活性剂。例如，对聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂来说，温度低于浊点时起泡力大，达到浊点时发生转折，高于浊点起泡力急剧下降。阴离子表面活性剂对温度敏感性不大，相反，有的随温度升高起泡力增大。
1.2．泡沫稳定性泡沫稳定性是指生成的泡沫存在时间的长短，即泡沫的持久性或存在的寿命，也可以理解为泡沫破灭的难易程度。下面根据起泡力和泡沫稳定性的涵义来讨论泡沫稳定的机理。首先考虑不稳定泡沫。图二为在丁醇水溶液中以一定速率通入空气，所形成的泡沫高度h
图二.丁醇水溶液泡沫与溶液浓度C的关系曲线。
从图中可看出，当丁醇的浓度为零或饱和时，起泡不良，而在两者之间的区域内起泡良好，但泡沫极不稳定。这表明，泡沫是热力学上不稳定体系，之所以不稳定是由于泡沫生成后体系的总表面积增大，能量增高，它自发地向能量降低、总表面积减小的方向进行，即发生泡沫破灭。泡沫的破灭主要是由于气体通过膜进行扩散、液膜中的液体受重力作用及膜中各点的压力不同而导致流动(排液)引起的。在形成的泡沫中，气泡的大小通常是不均匀的，根据拉普拉斯关系式，小气泡中的压力大于大气泡中的压力，故小气泡中的气体有自动扩散至大气泡的倾向，于是小气泡逐渐变小，而大气泡逐渐变大，最终泡沫消失。由于重力的作用，液膜中的液体自动地向下流动。在液膜排液过程中流下的液体分子较容器底部的液体分子有较大的自由能，自发过程是向自由能减小的方向进行，所以气泡不断地排液使膜壁变薄而破裂，从而导致泡沫消失。
2．表面活性剂对泡沫稳定的影响和作用。
2.1．表面黏度实验和理论表明，决定泡沫稳定性的关键因素是液膜的强度，而表面膜上表面活性剂分子的存在，使表面黏度增高，阻碍膜上液体流动排出，从而使泡沫稳定。使表面黏度增高的物质很多。表2列出了三种表面活性剂水溶液的表面黏度与泡沫稳定性的关系。
表2.一些表面活性剂水溶液的表面黏度与泡沫稳定性的关系
从表中数据可看出，表面活性剂水溶液的表面黏度越大，由其生成的泡沫的寿命也越长。表中所列十二烷基硫酸钠为含相当量十二醇的非纯品。若将十二烷基硫酸钠用石油醚或乙醚进行提纯处理后再做起泡实验，发现溶液的表面黏度显著降低，与此相应，泡沫的寿命大大缩短。若在纯十二烷基硫酸钠溶液中分别加入不同量十二醇做同样的起泡实验，含不同量十二醇的十二烷基硫酸钠溶液的表面黏度各不相同，所生成的泡沫的寿命增长情况也不同，随表面黏度增高，泡沫稳定性增大(见表3)。
表3.十二醇对十二烷基硫酸钠水溶液的表面黏度与泡沫稳定性的关系
通过增大液膜吸附表面活性剂分子，使液膜强度增高，泡沫的稳定性增大。例如，在十二烷基硫酸钠水溶液中加入少量十二醇或月桂酰异丙醇胺后，泡沫的液膜上构成密度较大的混合吸附分子膜，混合膜中分子间的作用较强。这是因为在加入十二醇或月桂酰异丙醇胺之前，表面上吸附的表面活性剂分子的直链烷基由于极性基带有负电荷而产生排斥不能靠近；加入之后，由于十二烷的插入，表面上烷基的总数增多，密度增大；一般疏水基中支链较多的表面活性剂，其分子间的作用力较直链疏水基表面活性剂分子弱，故泡沫稳定性差。例如，不饱和烯烃经硫酸化后制得的烷基硫酸盐带有两条烷链，其水溶液生成的泡沫远不及正烷基硫酸盐生成的泡沫稳定。阴离子和阳离子复配型表面活性剂复配使用时，正、负离子间的作用很强，表面强度变得很大，由这种复配表面活性剂水溶液生成的泡沫，其稳定性极高。下面以一实例来说明：分别由浓度为0．0075mol／L的辛基硫酸钠和辛基三甲基溴化铵溶液生成的气泡，在25℃下它们的寿命相应为19s和18s；而浓度分别为0．0075mol／L的辛基硫酸钠和辛基三甲基溴化铵溶液按l：1比例混合形成的混合表面活性剂溶液所生成的气泡，在25℃下长达26 1OOs尚未破裂，尽管此时气泡中的气体已全部扩散到泡外，气泡仍未消失。由此可见，阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂在表面膜上相互作用非常强烈，气泡极为稳定。
2.2．适当浓度的表面活性剂能使泡沫具有抗冲击性，保证泡沫的稳定性。当泡沫的局部液膜受到冲击时会变薄，同时液膜表面积增大，吸附
于其上的表面活性剂分子的密度发生急剧变化，表面变薄处的密度减小，未受冲击处与受冲击的连接处密度增大。表面活性剂密度大处的分子会向密度小处移动并带去一部分液体，最终使吸附的表面活性剂的分子密度复原，液膜厚度复原，液膜强度亦复原，这时泡沫表现出良好的稳定性。表面活性剂溶液的浓度适当(低于临界胶束浓度)时，泡沫的稳定性较高；表面活性剂溶液的浓度过高(超过临界胶束浓度)时，表面吸附表面活性剂分子的速率较快，快速达到新的平衡状态，因此，泡沫的稳定性往往较低。一般低级醇水溶液的泡沫稳定性不高，这与醇分子自溶液中吸附于表面的速率快有关。
2.3．表面活性剂的混合体系对泡沫稳定性的影响。表面活性剂分子在液膜上吸附的数量和排列的紧密程度与气泡中气体扩散透过液膜的速率密切相关。气泡液膜的厚度越小，黏度越低，表面吸附膜越松散不紧密，气泡中的气体越容易扩散透过液膜，气泡越不稳定，越容易消失；反之，气泡的液膜厚度越大，黏度越高，表面吸附膜越紧密，气泡越稳定，寿命越长。例如，在十二烷基硫酸钠溶液中加入少量十二醇，表面吸附膜即会含有大量十二醇分子，使吸附膜中分子间力加强，分子排得更为紧密，气体透过性降低，较由十二烷基硫酸钠溶液生成的泡沫的稳定性高得多。
2.4．液膜电荷如果泡沫的液膜带有电性相同的电荷，液膜的两液面相互排斥，能防止液膜变薄而破裂。以离子表面活性剂作为起泡剂，溶液中的表面活性剂分子富集于表面。如用十二烷基硫酸钠作为起泡剂，当
生成泡沫时，泡沫液膜的两表面吸附一层十二烷基硫酸基，而反离子(Na+)则分散于液膜的内部，液膜的两表面构成了表面双电层。当液膜变薄时，两表面电层的排斥力增强，防止液膜进一步变薄。溶液中表面活性剂浓度过高，双电层的扩散层会被反电荷离子所压缩，电位降低，液膜两表面的排斥作用减弱，液膜厚度变小，泡沫稳定性变差。
上述四种作用对泡沫的稳定性均有影响，而其中以表面活性剂分子(离子)在液膜上排列的紧密程度对液膜的强度起主要作用，表面活性剂分子(离子)在液膜上吸附得越强烈，排列得越紧密，液膜的强度越高。此外，液膜上表面活性剂分子(离子)排列得紧密还能使表面层下面邻近的溶液层中的液体不易流走，使液膜排液相对较困难，液膜不易变薄，使泡沫的稳定性增高。因此，为获得稳定性高的泡沫，或破坏不需要的无益泡沫，应首先考虑构成表面活性剂的分子结构、性质，分析它是否在液膜上有利于形成目的表面膜。
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1．泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭
该种机理的起源是将高级醇或植物油撒在泡沫上,当其溶入泡沫液,会显著降低该处的表面张力。因为这些物质一般对水的溶解度较小,表面张力的降低仅限于泡沫的局部,而泡沫周围的表面张力几乎没有变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵引、延伸,最后破裂。
2．消泡剂能破坏膜弹性而导致气泡破灭
消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散, 使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。
3．消泡剂能促使液膜排液,因而导致气泡破灭
泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性,添加一种加速泡沫排液的物质,也可以起到消泡作用。
4．添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭
在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端,使疏水颗粒产生亲水性并进入水相,从而起到消泡的作用。
5．增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭
某些能与溶液充分混合的低分子物质,可以使助泡表面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这种作用的低分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类,不仅可减少表面层的表面活性剂浓度,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低表面活性剂分子间的紧密程度,从而减弱了泡沫的稳定性。
6．电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭
对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用, 产生稳定性的起泡液,加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的双电层起消泡作用。
HLB值（Hydrophile-Lipophile Balance Number）称亲水疏水平衡值，也称水油度。
HLB=亲水基的亲水性/亲油基的亲油性
HLB 值。 1~3作消泡剂；：
3~6作W/O型[乳化剂；
7~9作润湿剂；
8~18作O/W型乳化剂；
13~18作增溶剂。
液体张力，就是液体意图收缩成球状的力
1涂料中气泡的产生和危害
泡沫是由许多液膜薄壁分隔开的气体或蒸气泡所组成。在有些工业领域，泡沫是有实用价值的，这时人们希望形成稳定的泡沫来解决生产技术和生活中的实际问题。但在涂料工业中，一般是不希望产生泡沫，要想方设法消除产生的泡沫。涂料中气泡的产生由以下因素所造成：①表面活性剂的使用。为了改善涂料的某些性能，如颜料分散性、贮存稳定性、流平性等，在涂料配方中加入各种表面活性剂等助剂，它们会改变涂料的表面张力，引起起泡和稳泡。
②涂料生产过程中，如高速分散过程会带进空气泡，在研磨分散中涂料自由能会升高，有助于泡沫的生成。
③在施工过程中，如空气喷涂会带进空气泡，无气喷涂、辊涂等也会使涂料体系自由能升高，帮助产生泡沫。
④有些涂料，如聚氨酯涂料在成膜过程中会产生气体，导致气泡产生。。
若在涂料生产过程中发生泡沫，会影响到生产容器的最佳利用，给操作带来困难；若在涂装过程中产生泡沫，会使漆膜表面产生缺陷。一方面影响涂膜的装饰性能，表面难看，光泽差；另一方面影响涂膜的防护性能，使防腐性和耐候性都降低。
2消泡机理及消泡剂的作用方式
(1)泡沫形成和破灭的理论
泡沫的破灭通常是由于液体从气泡壁排到壁面棱边处所致，当该液膜排液至厚度约lonm时，液膜中的分子运动便足以使其破灭，从而气泡结构遭到破坏。
①排液效应。如图1所示的是泡沫的结构和排液机理。泡沫的棱边处由很小曲率表面积所包围，与相对平坦的封闭液膜的壁面不同，因此任何棱边处B的液体压强小于A处的，液膜压强本身又等于外界大气压。由于压强差，棱边附近的液膜从A处推入8处，使棱边外围液膜变薄，为代替已推入棱边处的液膜，离棱边更远的液膜再迁移进入，致使液膜变薄。这种现象可用图2更形象地展示。
图1泡沫结构示意图和液体排到棱边处的机理
图2排液过程示意图
②Gibbs弹性。液体弹性是泡沫稳定性的又一因素。当液体和表面活性剂组成的液膜在某一部位突然被拉伸时，膜面上的表面活性剂浓度暂时减少。该点表面张力相应增大，致使拉伸作用传递到表面张力较低的区域。这就使气泡具有耐突然破裂的能力，称为Gibbs弹性。如图3所示。
图3当泡沫的薄膜被拉伸时，表面上表面活性剂浓度降低的示意图表面活性剂浓度+表面活性剂分子降低引起表面张力增大
③表面迁移。当液膜离开低表面张力区域到高表面张力区时，随着它的迁移，把许多底层的液层带到新的地点。在被拉伸的液膜区域有一股流立即向它流去，趋于将从低表面张力区迁移来的液体使该区填满。这种效应使拉伸区恢复到它原来的厚度。粘稠的液体会拖带更多的液体急速充填到较薄的截面处，如果这一道拖去的液体太多的话，液膜自身原来的地方可能会减薄至破裂点而破泡。
在尽力补充表面上表面活性剂浓度以均衡表面张力的过程中，表面活性剂也可以从下层朝上扩散。若从下面大量液体的表面吸收速率比沿侧向表面运动速率是处于同一数量级或更高的话，则迁移到拉伸区的液体相应减少，更可能发生液膜变薄和气泡破灭。
泡沫的稳定性和破裂的因素除了以上三种重要概念之外，机械冲击、热冲击、静电力、气体吸附与扩散、底材对表面活性剂的消耗等都会明显地影响到泡沫的稳定性。
(2)消泡剂的作用方式
泡沫产生的难易程度与液体体系的表面张力直接有关，因为使用表面张力较低的活性剂及生产施工等因素，给泡沫的产生提供了条件。要消除泡沫，就要使用能使表面张力降低的物质作消泡剂。
消泡剂一般可分为抑泡剂和破泡剂两种，抑泡剂的作用是抑制泡沫的产生，是治本之法。破泡剂是使产生的泡沫破裂。破泡又分为脱泡和消泡两个过程，前者促使气泡到达表面，后者将表面上的气泡破坏。一般很难准确地将一个助剂的工作机理定义为抑泡、脱泡或消泡，所以总是统称为消泡剂。
破泡的过程可分为接触、侵入、展布、破泡四个过程，如图4所示。
图4破泡过程示意图
因此，破泡必须考虑两个因素，即侵入系数E和展布系数S。
E=γ
F +γ
DF
-γ
D
(2)
S=γ
F -γ
DF
-γ
D
(3)
式中，γ
F 表示泡膜液的表面张力；γ
DF
表示消泡剂的表面张力；γ
D
表示泡膜
液和破泡剂间的界面张力。
当E为正时，消泡剂就可进入泡沫液；而s为正时，就可在界面展布。只有当E和S都为正数，消泡剂才能发挥作用。这就要求)，D、γ
都较小。因此，
DF
消泡剂应具有一定的亲水性，不溶于泡沫所在的介质。
根据以上叙述，可以归结出消泡剂应具备的性能，即：
①与体系的溶解度很低；
②能明显降低体系的表面张力；
③具有正的侵入系数和展布系数；
④最好在泡沫的界面上定向时能处于平卧状态。
3消泡剂的类型
涂料工业所用的消泡剂一般都是非离子型表面活性剂。根据其化学组成不同，可分为以下几类：
①有机硅类。这类是用得最多的、最主要的消泡剂，在前面已进行过讨论。
②矿物油类。该类消泡剂一般是由约80％的载体油和约15％的憎水颗粒再加约5％的乳化剂、防腐剂及其它增效成分所组成。载体油是脂肪族或芳香族的矿物油。芳香族矿物油易引起漆膜泛黄，且含有大量芳香烃，会造成生理危害，因此不如脂肪族的性能好。憎水颗粒一般用憎水的气相二氧化硅、硬脂酸盐、脂肪酸衍生物或聚脲化合物。乳化剂的作用是将憎水颗粒分散于载体油中，同时对消泡剂混入涂料也有正向作用。
该类消泡剂主要用于平光和半光乳胶漆中。
③不含硅聚合物类。这是一类特殊的聚合物，它是通过选定的不混溶性来发挥作用的。为了获得“混溶”与“不混溶”问的平衡，要有意识地改变聚合物的极性和相对分子质量(包括相对分子质量分布)。一般相对分子质量越大，越不混溶。但对聚合物型消泡剂来说，即使其混溶性太好，造成消泡效果太弱或甚至完全没有消泡作用，但不会稳定泡沫，这是它与有机硅消泡剂的最大不同。有机硅消泡剂和无硅聚合物消泡剂之间的差异可用图5 进行对比。
图5聚合物消泡剂和有机硅消泡荆的比较a为聚合物消泡剂；b为有机硅消泡剂
以上几类是目前涂料工业使用最广泛的消泡剂，除此之外，磷酸酯类(如磷酸三丁酯)、低级醇类(如正辛醇类)，也可用作水性涂料的消泡剂，但由于其抑泡性等方面不十分令人满意，已逐渐被淘汰不用。
目前国内市场可得到的非硅类消泡剂列于表1。
表1 非硅类消泡剂
牌号生产商组成适用体
系
推荐用量ω／％
BYK-051/0 52/053 BYKChemi
e
聚合物溶液溶剂型
涂料
0.05～0.5
BYK-055 BYK
Chemie 聚合物溶液高光聚
酯、家具
漆等
0.1～1.5
BYK-057 BYK Chemie
聚合物溶液
溶剂型／无溶剂型涂料
0.1～1．O BYK-032 BYK Chemie 石蜡基矿油与疏水组分之乳液
外墙乳胶漆
0.1～0.5
BYK-033 BYK Chemie
疏水组分与石蜡基矿油之混合物 抹墙灰浆、工业
乳胶漆 0.1～0.5
Foarrmste r 306 Cognis 矿物油类 高光乳胶漆
0.1～0.5
Foamaster 3063 Cognis 矿物油类
聚氨酯和醇
酸乳液
0.1～1.0
PERENOL EI Cognis 聚合物 溶剂型涂料
0.05～0.5
OX-77 KUSUMOTO CHEM 特殊丙烯酸类聚合物 溶剂型涂料
0.2～1.0
P-420
KUSUMOTO CHEM 特殊乙烯酸类聚合物 厚膜型涂料
0.2～1.0
牌 号
生产商 组 成 适用体系 推荐用量ω／％
M50 KUSUMOTO CHEM 特殊乙烯酸类聚合物 溶剂型涂料 0.1～1.0 3200
DECHEM 高分子聚合物
无溶剂厚浆 型涂料
0.1～O ．5
8700 DECHEM 高分子聚合物无溶剂厚
0.2～1.0
浆型涂料
4消泡剂的应用
(1)选择消泡剂应注意的因素
涂料体系中物料的相互影响，造成了泡沫问题的复杂性，因此在选择消泡剂时，应考虑以下因素：
①涂料体系。水性涂料与溶剂型涂料所要求的消泡剂是不同的，水性涂料使用乳化剂、增稠剂，更具起泡和稳泡性，因此其消泡问题更突出。
对水性涂料来讲，其pH值越高，对控制泡沫越不利。丙烯酸系列有光乳胶涂料的乳液粒子很细，消泡较困难，水性醇酸与水性聚氨酯相比，易与消泡剂混溶ll5cj。
对溶剂型涂料来讲，聚氨酯漆在生产和施工过程中都容易产生反应型气泡，消泡较困难。
②颜料。颜料粒子的粗细、极性大小会影响到泡沫，例如炭黑、超细填料会增加消泡的困难性。
③助剂。润湿分散剂的使用本身就会带来泡沫，过量使用时更有稳泡作用。如果选用的消泡剂与分散剂匹配不好，会造成分散剂乳化消泡剂，引起颜料絮凝和消泡剂失灵。
④涂料的粘度。高粘度的涂料消泡更困难，如弹性涂料、防腐蚀涂料中的厚浆型涂料，往往需要专用消泡剂。
⑤涂料的用途。消泡剂的不混溶性多多少少会影响到涂料的光泽，因此，高光泽的涂料就要选用混溶性较好的消泡剂。
⑥施工方法。无空气喷涂比空气喷涂的消泡困难，刷涂比浸涂消泡困难。
⑦涂料的干性。干燥快的涂料表面固定得快，要求消泡力强的消泡剂，作用能迅速完成，否则即使破泡，因为没有一定的流动，就会留下针孔。
(2)如何正确使用消泡剂
要想使消泡剂很好地发挥作用，消泡剂的添加方法很重要。消泡剂一般需要在高剪切速率下分散，如果分两次添加效果更好，即把所用消泡剂等分为两份，一份在研磨阶段加入，一份在配漆阶段加入，这样消泡剂作用发挥最好，用量可
降低到最低。
消泡剂加入后至少需要24h才会充分发挥作用，在试用时一定要注意这一点，如果提前测试，往往会得出错误的结论。
涂料生产过程中要求消泡剂的作用持久性要好。有时会发现贮存后的涂料在施工和成膜过程中往往会达不到初期的消泡能力。发生这种情况的原因，可能与溶液中起泡剂的浓度是否超过cmc有关。在浓度大于cmc的溶液中，消泡剂有可能被加溶，以致失去在表面铺展的作用，消泡效力大减。图6即显示了此种情况：油酸钠的浓度为0．20％，已超过cmc。在此溶液中，磷酸三丁酯的加溶量约为0．3％。故在磷酸三丁酯溶液较小时，新鲜溶液的泡沫高度比放置一段时间后的低得多。
图6 0．20％油酸钠水溶液的起泡性与磷酸三丁酯浓度的关系
1．新鲜溶液；2．溶液放置24h后；3．溶液放置48h后
正确地使用消泡剂，需要掌握恰到好处的用量，而且以最低的有效量为好。这就需要涂料配方设计者进行反复的试验来得到数据。一般的试验方法是：按照上述使用方法配制不同消泡剂含量的样品，制备同样条件的样板，观察气泡的破裂速度和干膜残留气泡的多少来判断消泡能力的大小，同时可以观察缩孔测定光泽，以判断哪种用量是最恰当的。
为了测定消泡剂的持久性，可将加有消泡剂的样品封严后在50℃烘箱中放置30d后，与最初测定消泡能力的样品进行各项性能对比。该条件一般相当于常温6个月到1年的贮存性。
(3)消泡剂使用不当造成的弊端
消泡剂虽然对消除泡沫是有益的，但是使用不当，就会带来不利的影响。
①添加方法不当。消泡剂加入体系中，如果不经研磨或高速分散，就不能发挥消泡作用。
②选择不当。有些消泡剂只适用于低光泽涂料，如果用在高光漆中会造成光泽下降。
③过量。消泡剂使用过量，会影响光泽，更严重的是引起缩孔、缩边等漆膜缺陷，也会造成重涂性差等弊病。
表面活性剂的洗涤作用
表面活性剂的洗涤作用 学院专业 2011级化学（2）班课程名称表面活性剂的洗涤作用姓名王成 学号201106110203 2010 年12 月8 日
表面活性剂的洗涤作用 洗涤作用可以简单地定义为，自浸在某种液体介质（一般为水）中的固体表面去除污垢的过程。在此过程中，借助于某些化学物质（洗涤剂）以减弱污物与固体表面的粘附作用，并施以机械力搅动，使污垢与固体表面分离而悬浮于液体介质中，最后将污物洗净、冲去。 （一）洗涤作用的基本过程 在洗涤过程中，洗涤剂是必不可少的。当今，合成表面活性剂如烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠以及聚氧乙烯链的非离子表面活性剂，作为洗涤剂的重要组分，大量地代替了肥皂。洗涤剂的一种作用，是去除物品表面上的污垢，另外一种作用则是对污垢的悬浮、分散作用，使之不易在物品表面上再沉积，整个过程是在介质（一般是水）中进行的。整个过程是平衡可逆的。若洗涤剂性能甚差（一是使污垢与物品表面分离的能力差，二是分散、悬浮污垢的能力差，易于再沉积），则洗涤过程不能很好的完成。对于洗涤过程，很难发展一个同一普遍的机理，这是由于洗涤过程中的物品（基底、作用物）和污垢几乎有无限多的品种，而性质上千差万别之故。 一般污垢可分为液体污垢及固体污垢。前者包括一般的动、植物油及矿物油（如原油、燃料油、煤焦油等），后者主要为尘土、泥、灰、铁锈及炭黑等。液体污垢和固体污垢经常一起构成混合污垢，往往是液体包住固体微粒，粘附于物品表面。因此这种混合污垢与物品表面粘附的本质，基本上与液体油类污垢的情形相似。液体污垢与固体污垢在物理及化学性质上存在较大差异，故二者自表面上去除的机理亦不相同。两类污垢与表面的粘附主要是通过范德华引力；在水介质中，静电引力一般要弱得多。污垢与表面一般无氢键形成，但若形成时，则污斑难以去除。 不同性质的表面与不同性质的污垢有不同的粘附强度，在水为介质的洗涤过程中，非极性污垢（如炭黑与石油等非极性油污）比极性污垢（如极性脂肪物质、粉尘、粘土）不容易洗净。在疏水表面（如聚丙烯、聚酯等塑料）上的非极性污垢，比在亲水表面（如棉花、玻璃）上者更不易去除；而在亲水表面上的极性污垢则比在疏水表面上者不易洗涤。如果从纯粹机械作用考虑，则固体
17种常用表面活性剂
17种常用表面活性剂 月桂基磺化琥珀酸单酯二钠（DLS） 一、英文名：Disodium Monolauryl Sulfosuccinate 二、化学名：月桂基磺化琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式: ROCO-CH2-CH(SO3Na)-COONa 四、产品特性 1. 常温下为白色细腻膏体，加热后（>70℃）为透明液体； 2. 泡沫细密丰富；无滑腻感，非常容易冲洗； 3. 去污力强，脱脂力低，属常见的温和性表面活性剂； 4. 能与其它表面活性剂配伍，并降低其刺激性； 5. 耐硬水，生物降解性好，性能价格比高。 五、技术指标： 1.外观（25℃）纯白色细腻膏状体 2.含量（%）：48.0—50.0 3.Na2SO3（%）：≤0.50 4.PH值（1%水溶液）： 5.5—7.0 六、用途与用量： 1.用途：配制温和高粘度高度清洁的洗手膏（液）、泡沫洁面膏、泡沫洁面乳、泡沫剃须膏，也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。 2.推荐用量：10—60%。 脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠MES 一、英文名：Disodium Laureth(3) Sulfosuccinate 二、化学名：脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式：RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa 四、产品特性： 1.具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能； 2.刺激性低，且能显著降低其他表面活性剂的刺激性； 3.泡沫丰富细密稳定；性能价格比高； 4.有优良的钙皂分散和抗硬水性能； 5.复配性能好，能与多种表面活性剂和植物提取液（如皂角、首乌）复配，形成十分稳定的体系，创制天然用品； 6.脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。 五、技术指标：
表面活性剂的作用
表面活性剂的作用 润湿作用 润湿是固体与液体接触时，扩大接触面而相互附着的现象。若接触面趋于缩小不能附着则称不润湿。可以用接触角θ的大小来描述润湿的情况。液体，比如把水滴在玻璃表面上，它很容易铺展开，在固液交界处有较小的接触角θ；而滴在固体石蜡上则呈球形，θ达到180°。接触角越小，液体对固体润湿得越好，θ为180°表示液体完全不润湿固体。显然，这是不同表面与界面的张力的作用的综合的结果。倘若加入表面活性剂，改变液体的表面张力，则接触角θ随之改变，液体对固体的润湿性也就改变了。能被液体所湿润的固体称为亲液性固体，反之称为憎液性固体。一般极性液体容易润湿极性固体物质。极性固体皆亲水，如硫酸盐、石英等。而非极性固体多数是憎水的，如石蜡、石墨等。 乳化和增溶作用 把一种液体以极其细小的液滴（直径约在0.1～数十μm数量）均匀分散到另一种与之不相混溶的液体中的过程称为乳化。所形成的体系称为乳状液。将两种纯的互不相溶的液体，比如水和油放在一起用力振荡（或搅拌）能看到许多液珠分散在体系中，这时界面面积增加了，构成了热力学不稳定体系。静置后水珠迅速合并变大，又分为两层，得不到稳定的乳状液。若想得到较稳定的乳状液，通常加入稳定剂，称为乳化剂。它实际上是表面活性剂。它的作用在于能显著降低表（界）面张力。由于表面活性剂分子在“液滴”，即胶束表层作定向
排列，使“液滴”表层形成了具有一定机械强度的薄膜，可阻止“液滴”之间因碰撞而合并。若用离子型表面活性剂时，因为带同性电荷，胶束间相斥阻止了液滴的聚集。乳状液中所形成的胶束有两种。 前者分散介质是水，分散质为油，这种乳状液称为水包油型（O／W）；后者则正相反，这种乳状液是油包水型（W／O）。把某种表面活性剂加入到乳状液中，乳状液会变成透明溶液。表面活性剂的这种作用叫做增溶作用，起增溶作用的表面活性剂叫增溶剂。表面活性剂可以用于增溶的原因：是由于表面活性剂形成了各种形式的胶束，分散质进入胶束囊中或层间使胶束膨胀但又不破裂（体系外观也没有变化），因而“增加”了溶解度。 与乳化类似，将磨细的固体微粒（粒径0.1μm至几十μm）分散到液体中时，加入少量的表面活性剂可增加液体对固体的润湿程度，抑制固体微粒的凝聚成团的倾向，从而能很好地均匀地分散在液体中。 起泡和消泡作用 大家知道纯水不易起泡，肥皂水却很容易形成较稳定的泡沫。泡沫是未溶气体分散于液体或熔融固体中形成的分散系。能使泡沫稳定的物质为起泡剂。它们大多数是表面活性剂，肥皂便是一种。气体进入液体（水）中被液膜包围形成气泡。表面活性剂富集于气液界面，以它的疏水基伸向气泡内，它的亲水基指向溶液，形成单分子层膜。这种膜的形成降低了界面的张力而使气泡处于较稳定的热力学状态。当气泡在溶液中上浮到液面并逸出时，泡膜已形成双分子膜了。倘若再加入另一类表面活性剂，部分替代原气泡膜中起泡剂分子，从而改变膜
表面活性剂的协同效应
阳离子-两性离子、非离子-两性离子表面活性剂的协同效应及NaCI对其影响研究 ?作者：胡瑜，郑伟，杨亚玲，崔邶周，胡礼鸣 概述： *本文研究了十八烷基三甲基氯化铵(1831)阳离子表面活性剂和十二烷基聚葡萄糖苷(APG)非离子表面活性剂分别与十二烷基二甲基氧化胺(0B-2)两性表面活性剂复配的协同增 效作用，实验表明，当"(1831) : n(08 . 2)=1 : 3、1, /(APG):丹(OB-2)--2-1 时，复配体系 的协同效应最明、显；并研究了NaCI对其表面活性的影响，当NaCI的含量分别为0.2%$qJ 0. 4 %时复配体系的表面张力降至最低。 *内容： 表面活性剂在工业、日常生活中应用非常广泛，品种繁多，结构复杂多样。研究二元表面活性剂体系在水溶液中的复配规律，对于表面活性剂在工业上的应用具有指导意义［1、2］目前，对阴离-阳离子表面活性剂复配体系，阴离子.非离子复配表面活性剂复配体系以及阴离子.两性离子表面活性剂复配体系在水溶液中的复配规律已有较多报道［3、4、5］，但有关阳离子.两性离子、非离子-两性离子表面活性复配规律报道甚少。本文主要通过测量复配体系的表面张力侧重研究比较了阳离子.两性离子、非离子-两性离子表面活性复配的协同增 效作用及其NaCI对其表面活性的影响。 1实验部分 1. 1试剂与仪器 十八烷基三甲基氯化铵(1831)、十二烷基聚葡萄糖苷(APG)、十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)均为工业品，NaCI为分析纯。 恒温水浴锅(天津市中环实验电炉有限公司)；DJ. 1型增力电力搅拌器(rE苏大地自动化仪器厂)；KRUS表面张力仪(德国)。 1. 2实验方法； 保持溶液中的表面活性剂浓度不变，改变I831与OB-2、APG与OB-2摩尔比测量其表面张力.找到表面张力的最低值的摩尔比即最佳复配体系。 配制不同浓度的最佳复配体系的溶液，测量其表面张力r(Mn/m)，并以lg(c / mol .I -1) . 7(mN/ m)作图，通过图象的折点求出复配体系的临界胶束浓度(CNC值)，并加入不同浓度的NaCI溶液测量表面张力。 由Gibbs公式1=1/2. 303RT X dr/dlgc求出气/液表面最大吸附量F max，通过 A min=(1/rmaxN A) x 1014求出吸附分子的最小截面积Amin(式中：R为气体常数；T为热力学温 度；max为气/液表面最大吸附量，Amin为吸附分子的最小截面积；NA为阿伏加德罗常数)［6］。 整个实验均在298K下进行。 2结果与讨论 2. 1复配体系的最佳摩尔比 固定溶液中的表面活性剂的总浓度不变，改变复配体系的摩尔比例测量其表面张力，结果见图I。从图I可以看出，当I831 : OB-2=1: 3、APG OB-2=2 I时，复配体系的表面张力最小即协同效应最明显，因此本实验的两种表面活性剂复配体系选此配比。
表面活性剂的基本理论知识8页word
表面活性剂的基本理论知识 1．表面张力 把液体表面任意单位长度的收缩力称为表面张力，单位为N?m-1。 2．表面活性和表面活性剂 将能降低溶剂表面张力的性质称为表面活性，而具有表面活性的物质称为表面活性物质。 把能在水溶液中分子发生缔合且形成胶束等缔合体，并具有较高的表面活性，同时还具有润湿﹑乳化﹑起泡﹑洗涤等作用的表面活性物质称为表面活性剂。 3．表面活性剂的分子结构特点 表面活性剂是一种具有特殊结构和性质的有机化合物，它们能明显地改变两相间的界面张力或液体（一般为水）的表面张力，具有润湿﹑起泡﹑乳化﹑洗涤等性能。 就结构而言，表面活性剂都有一个共同的特点，即其分子中含有两种不同性质的基团，一端是长链非极性基团，能溶于油而不溶于水，亦即所谓的疏水基团或憎水基，这种憎水基一般都是长链的碳氢化合物，有时也为有机氟﹑有机硅﹑有机磷﹑有机锡链等。另一端则是水溶性的基团，即亲水基团或亲水基。亲水基团必须有足够的亲水性，以保证整个表面活性剂能溶于水，并有必要的溶解度。由于表面活性剂含有亲水基和疏水基，因而它们至少能溶于液相中的某一相。表面活性剂的这种既亲水又亲油的性质称为两亲性。 4．表面活性剂的类型 表面活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲性分子。表面活性剂的疏水基团一般是由长链的碳氢构成，如直链烷基C8～C20，支链烷基C8～C20，烷基苯基（烷基碳原子数为8～16）等。疏水基团的差别主要是在碳氢链的结构变化上，差别较小，而亲水基团的种类则较多，所以表面活性剂的性质除与疏水基团的大小﹑形状有关外，主要还与亲水基团有关。亲水基团的结构变化较疏水基团大，因而表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。这种分类是以亲水基团是否是离子型为主，将其分为阴离子型﹑阳离子型﹑非离子型﹑两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。 5．表面活性剂水溶液的特性 ①表面活性剂在界面上的吸附 表面活性剂分子中具有亲油基和亲水基，为两亲分子。水是强极性液体，当表面活性剂溶于水中时，根据极性相似相引﹑极性相异相斥原理，其亲水基与水相引而溶于水，其亲油基与水相斥而离开水，结果表面活性剂分子（或离子）吸附在两相界面上，使两相间的界面张力降低。表面活性剂分子（或离子）在界面上吸附越多，界面张力降低越大。 ②吸附膜的一些性质 ●吸附膜的表面压力：表面活性剂在气液界面吸附形成吸附膜，如在界面上放置一无摩擦可移动浮片，以 浮片沿溶液面推动吸附质膜，膜对浮片产生一压力，此压力称为表面压力。 ●表面黏度：与表面压力一样，表面黏度是由不溶性分子膜表现出的一种性质。以细金属丝悬吊一白金环， 令其平面接触水槽的水表面，旋转白金环，白金环受水的黏度阻碍，振幅逐渐衰减，据此可测定表面黏度，方法是：先在纯水表面进行实验，测出振幅衰减，然后测定形成表面膜后的衰减，从两者的差值求出表面膜的黏度。 表面黏度与表面膜的牢固度密切有关 由于吸附膜有表面压力和黏度，它必定具有弹性。吸附膜的表面压力越大，黏度越高，其弹性模量就越大。表面吸附膜的弹性模量在稳泡过程中有重要意义。 ③胶束的形成 表面活性剂的稀溶液服从理想溶液所遵循的规律。表面活性剂在溶液表面的吸附量随溶液浓度增高而增多，当浓度达到或超过某值后，吸附量不再增加，这些过多的表面活性剂分子在溶液内是杂乱无章
表面活性剂的基本作用与应用
5 表面活性剂的基本作用与应用 表面活性剂的分子由疏水基和亲水基组成。依据“相似相亲”的原则，当表面活性剂分子进入水溶液后，表面活性剂的疏水基为了尽可能地减少与水的接触，有逃离水体相的趋势，但由于表面活性剂分子中亲水基的存在，又无法完全逃离水相，其平衡的结果是表面活性剂分子在溶液的表画上富集，即疏水基朝向空气，而亲水基插入水相。当表面上表面活性剂分子的浓度达到一定值后，表面活性剂基本上是竖立紧密排列，形成一层界面膜，从而使水的表面张力降低，赋予表面活性剂润湿、渗透，乳化、分散、起泡、消泡、去污等作用。 由于表面活性剂疏水基的疏水作用，表面活性剂分子在水溶液中发生白聚，即疏水基链相互靠拢在一起形成内核，远离环境，而将亲水基朝外与水接触。表面活性剂分子在水溶液中的自聚(或称白组装、自组)形成多种不同结构、形态和大小的聚集体(参见第4章)。使表面活性剂具有增溶以及衍生出胶束催化、模板功能、模拟生物膜等多种特殊功能。 表面活性剂已广泛应用于日常生活、工农业生产及高新技术领域，是最重要的工业助剂之一，被誉为“工业味精”。在许多行业中，表面活性剂起到画龙点睛的作用，只要很少量即可显著地改善物质表面(界面)的物理化学性质，改进生产工艺、降低消耗和提高产品质量。根据应用领域的不同，表面活性剂分民用表面活性剂和工业用表面活性剂两大类。 民用表面活性剂主要是用作洗涤剂，如衣用、厨房用、餐具用、居室用、卫生间用、消毒用和硬表以以及个人卫生用品如香波，浴液和洗脸、洗手用的香皂、液体皂、块状洗涤剂等。其次是用作各种化妆品的乳化剂。 工业用表面活性剂可以分成两大类。一类是工业清洗，例如火车、船舶、交通工具的清洗，机器及零件的清洗，电子仪器的清洗，印刷设备的清洗，油贮罐、核污染物的清洗，锅炉、羽绒制品、食品的清洗等等。根据被洗物品的性质及特点而有各种配方，借助表面活性剂的乳化、增溶、润湿，渗透、分散等作用和其他有机或无机助剂的助洗作用，并施以机
17种常见的表面活性剂
月桂基磺化琥珀酸单酯二钠（DLS） 一、英文名：Disodium Monolauryl Sulfosuccinate 二、化学名：月桂基磺化琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式: ROCO-CH2-CH(SO3Na)-COONa 四、产品特性 1. 常温下为白色细腻膏体，加热后（>70℃）为透明液体； 2. 泡沫细密丰富；无滑腻感，非常容易冲洗； 3. 去污力强，脱脂力低，属常见的温和性表面活性剂； 4. 能与其它表面活性剂配伍，并降低其刺激性； 5. 耐硬水，生物降解性好，性能价格比高。 五、技术指标： 1.外观（25℃）：纯白色细腻膏状体 2.含量（%）：48.0—50.0 3.Na2SO3（%）：≤0.50 4.PH值（1%水溶液）： 5.5—7.0 六、用途与用量： 1.用途：配制温和高粘度高度清洁的洗手膏（液）、泡沫洁面膏、泡沫洁面*、泡沫剃须膏，也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。 2.推荐用量：10—60%。 脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠MES 一、英文名：Disodium Laureth(3) Sulfosuccinate 二、化学名：脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式：RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa 四、产品特性： 1.具有优良的洗涤、*化、分散、润湿、增溶性能； 2.刺激性低，且能显著降低其他表面活性剂的刺激性； 3.泡沫丰富细密稳定；性能价格比高； 4.有优良的钙皂分散和抗硬水性能； 5.复配性能好，能与多种表面活性剂和植物提取液（如皂角、首乌）复配，形成十分稳定的体系，创制天然用品； 6.脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。 五、技术指标： 1.外观（25℃）：无色至浅**透明粘稠液体 2.活性物（%）：30.0±2.0 3.PH值（1%）： 5.5—6.5 3.色泽（APHA）：≤50 4.Na2SO3 (%)：≤0.3 5.泡沫（mm）：≥150 六、用途与用量： 1、用途：制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它化妆品、洗涤日化产品等，还可作为*化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。广泛用于涂料、皮革、造纸、油墨、纺织等行业。
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，加入表面活性剂润湿容易；水滴在石蜡上，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浸透了。 表面活性剂具有渗透作用或润湿作用 所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程。 润湿过程往往涉及三相，其中至少两相为流体。 1.润湿过程润湿作用是一个过程。润湿过程主要分为三类：沾湿、浸湿和铺展。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变化判断。在恒温恒压条件下可方便使用润湿过程体系自由能变化表征。 （1）沾湿主要指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程，在此过程中消失的固-气界面的大小与其后形成的固-液界面的大小是相等的。如喷洒农药，农药附着于植物的枝叶上。 沾湿附着发生条件：△G A=γSL-γSG-γLG＜0 W A=γSG-γSL+γLG≥0 （沾湿） $ 式中：γSG、γSL和γLG分别为气-固、液-固和气-液界面的表面张力 （2）浸湿浸湿是指固体浸入液体的过程，原有的固气界面空气被固液取代。如洗衣时衣物泡在水中；织物染色前先用水浸泡过程 浸湿发生条件：△G i=γSL-γSG≤0 W i=γSG-γSL≥0 （W i：浸湿功） （3）铺展液体取代固体表面上的气体，固-气界面被固-液界面取代的同时液体表面能够扩展的现象。 铺展发生条件为：△G S=γSL+γLG-γSG≤0 S=γSG-γSL-γLG≥0 （S：铺展功） 一般，若液体能够在固体表面铺展，则沾湿和浸湿现象必然能够发生。 从润湿方程可以看出：固体自由能γSG越大，液体表面张力γLG越低，对润湿越有利。 2.接触角和润湿方程（杨氏方程） ] 接触角：固、液、气三相交界处自固-液界面经过液体内部到气液界面处的夹角。 接触角与固-液，固-气和液-气表面张力的关系可表示为： γSG-γSL=γLG COSθ杨氏方程 COSθ=（γSG-γSL）/γLG 加入表面活性剂，γLG↓γSL↓COSθ↑θ↓
非离子_阳离子表面活性剂与驱油表面活性剂的协同效应
石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2007年8月 第29卷 第4期 Journal of Oil and Gas Technology (J JPI) Aug 2007 Vol 29 No 4 [收稿日期]2007 07 06 [基金项目]国家 973 重点项目(2005cb221301)。 [作者简介]黄宏度(1941 ),男,1967年大学毕业,硕士,教授,现主要从事三次采油方面的研究工作。 非离子、阳离子表面活性剂 与驱油表面活性剂的协同效应 黄宏度,何 归,张 群,吴一慧,陈 勇 (长江大学石油工程学院,湖北荆州434023) [摘要]研究了驱油表面活性剂与非离子、阳离子表面活性剂的协同效应。表面活性剂之间的复配效果不仅与表面活性剂之间能否形成紧密的混合胶束有关,而且与油相性质如碳数、分子结构及水相性质如矿化度及电解质组成有关。当油相碳数较低时,T ween 类非离子表面活性剂的亲油基在界面上插入油层较浅,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时其庞大体积的亲水基在水相中插入较深,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,因此可形成较紧密的胶束而改善界面活性。T ween 80由于其亲油基碳链较长,在和阴离子表面活性剂形成混合胶束时,其庞大体积的亲水基离得较远,对混合胶束形成的空间位阻作用较小,而使减小阴离子表面活性剂离子端电荷间静电作用的屏蔽效应居于优势,因而界面活性有较大改善。阳离子表面活性剂CT M A B 加入阴离子表面活性剂中由于其正负离子之间的引力使胶束更加紧密,界面活性得到改善,但只发生在矿化度较低的情况下。当矿化度较高时,反离子浓度增加,从而压缩表面活性剂的双电层,减弱了表面活性剂离子头上电荷对周围表面活性剂离子头的电荷作用力。[关键词]表面活性剂;协同效应;复配体系;界面张力[中图分类号]T E357 46 [文献标识码]A [文章编号]1000 9752(2007)04 0101 04 驱油表面活性剂一般为阴离子表面活性剂(以下简称表面活性剂),如烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐、石油羧酸盐。通过驱油表面活性剂之间的复配以提高界面活性及效率已经进行了很多研究 [1,2] ,笔者下 面主要研究驱油表面活性剂与非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂之间的协同效应。表面活性剂之间的复配效果不仅与表面活性剂之间能否形成紧密的混合胶束有关,而且与油相性质如碳数、分子结构及水相性质如矿化度及电解质组成有关。为了使研究结果较具有普遍意义,实验中的油相选取了不同碳数的纯烃及大庆原油,表面活性剂用蒸馏水配制,用Na 2CO 3调节矿化度,用以模拟具有不同等效烷烃碳数的原油及不同矿化度情况下非离子、阳离子表面活性剂与驱油表面活性剂之间的协同效应。 1 试剂与仪器 石油羧酸盐,大庆东昊公司生产;石油磺酸盐A,中国石化研究院提供;石油磺酸盐B,胜利油田生产;烷基苯磺酸盐,大庆东昊公司生产;Tw een 80(山梨醣醇酐单油酸酯聚氧乙烯醚,n 1+n 2+n 3:21~26),为化学纯试剂,由上海化学试剂采购供应站生产;T w een 20(山梨醣醇酐单日桂酸酯聚氧乙烯醚,n 1+n 2+n 3:21~22),为化学纯试剂,由上海化学试剂采购供应站生产;CT MAB (十六烷基三甲基溴化铵),为化学纯试剂,郑州化学试剂分公司经销,含量大于99 0%;Na 2CO 3(无水碳酸钠):分析纯,含量大于99 8%,天津博迪化工有限公司;庚烷、十二烷、十六烷(C 7、C 12、C 16)均为分析纯;大庆采油四厂的脱气原油,密度为0 8795g/cm 3 。 界面张力值用美国T ex as 500型旋转滴界面张力仪测定,测定温度为45 1 。测得界面张力单位为mN/m 。本文涉及到的界面张力值均为稳定值,涉及到的活性剂浓度均为商品浓度。表面活性剂及其复配体系用蒸馏水配制,用N a 2CO 3调节矿化度,在本文中出现的界面张力值L/D<4,说明界面张力很大,已不能用读取油粒直径的常规方法测定。 101
表面活性剂作用机理
表面活性剂作用机理 表面活性剂具有湿润、乳化、去污、分散等作用，主要是因为： 1、表面活性剂能降低接触界面的表面张力 纯液体的表面张力在恒温下是定值，而溶液的表面张力则随溶液的组成不同而不同。通过实验人们发现，各种物质的水溶液的表面张力与浓度的关系主要有以下三种情况： 1、稍有上升，无机盐（氯化钠、硫酸钠）及多羟基有机物（蔗糖、甘露醇） 2、逐渐降低，低分子极性有机物（醇、醛、酮、脂、醚等） 3、低浓度时，显著降低，后变化不大（含有8个碳以上的碳氢链的羧酸盐、磺酸盐等） 通常把2、3类物质称为表面活性物质，而把第1类物质称为非表面活性物质。而第3类称为表面活性剂，即加入少量即能大幅降低溶液的表面张力，而随着浓度继续增大表面张力降低不再明显的物质。 表面活性剂能够降低溶液的表面张力主要是由其结构的特殊性决定的。它具有两性基团：亲水性基团和亲脂性基团，它能显著降低接触界面的表面张力，增加污染物特别是憎水性有机污染物在水相的溶解性。 2、表面活性剂能形成胶束 当表面活性剂达到一定浓度时，其单体急剧 聚集，形成球状、棒状或层状的“胶束”，该浓 度称为临界胶束浓度（critical micelle concentration,CMC），胶束是由水溶性基团包裹 憎水性基团核心构成的集合体，当胶束溶液达 到热力学稳定时可以形成微乳溶液。 根据“相似相容”原理，憎水性有机物有进 入与它极性相同胶束内部的趋势，因此将表面 活性剂达到或超过CMC时，污染物分配进入 胶束核心，大量胶束的形成，增加了污染物的溶解性，同时NAPLs从含水层介质上大量解析，溶解于表面活性剂胶束内，表面活性剂对NAPLs溶解性增加的程度可以由胶束——水分配系数和摩尔增溶比（MSR）来表示。
表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂
表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂
表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂 时间：2009-04-01 13:20 文字选择：大中小 1颜料润湿分散剂的作用 ①提高生产效率、降低制造成本。颜料的研磨与分散过程是制造涂料的主要工序，大约80％的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂，一方面达到同样细度的时间最短，可以缩短工时；另一方面，可以降低体系的粘度，使制造高颜料的色浆——颜料浓缩浆成为可能。颜料浓缩浆可以提供涂料合理生产的机会，使实现计算机配色成为可能。通用色浆可与差不多全部的涂料体系相混容，涂料厂家可以较少的原料贮备制作各种类型的色漆，减少了贮运、管理各方面的麻烦。 ②提高涂料的贮存稳定性、减少浪费。颜料(填料)润湿分散得不好，得到的产品稳定性差，贮存一定时间后，会出现分层现象。轻者返粗，需要返工，增加损耗。颜、填料沉底，严重时会发硬、结块，导致涂料无法使用而报废。只要使用恰当的润湿分散剂，都会提高涂料贮存稳定性，防止颜料返粗、沉底等问题。
③改善涂膜状态。使用润湿分散剂，使颜料分散得更好，可以提高颜料的着色力和遮盖力，改善涂料的流平性，增加光泽，使用控制絮凝的润湿分散剂还可以防止复色漆的浮色、发花现象。譬如现在国际上一些大公司生产的钛白粉，其表面处理已做得非常好，研磨时甚至不加润湿分散剂也可能很快达到所要求的细度。但在配制灰色漆时，不加助剂的就可能会有发花现象，而加了助剂的就会防止该现象的发生。 ④其它作用。最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力，增加颜料的耐候性和耐化学药品性。 控制絮凝的润湿分散剂可使涂料成为假塑性流体，一般场合下，假塑性的流变行为是配方设计者所追求的，它可以防止施工时的流挂现象。 2润湿分散剂的作用原理 前面已经讲过，涂料生产过程的第一步就是研磨——以达到最佳颜料分散。 颜料有三种存在状态：①原始颗粒，即单个颜料晶体或一组晶体，粒径相当小；②凝聚体，以面相接的原始颗粒团，其表面积比其单个粒子
表面活性剂作业答案
表面活性剂作业题答案 第一章绪论 1.表面活性剂的结构特点及分类方法。 答：表面活性剂的分子结构包括长链疏水基团和亲水性离子基团或极性基团两个部分。由于它的 分子中既有亲油基又有亲水基，所以，也称双亲化合物 表面活性剂一般按离子的类型分类，即表面活性剂溶于水时，凡能离解成离子的叫做离子型表面 活性剂，凡不能离解成离子的叫做非离子型表面活性剂。而离子型表面活性剂按其在水中生成的 表面活性离子种类，又可分为阴离子、阳离子和两性离子表面活性剂三大类。此外还有一些特殊 类型的表面活性剂，如元素表面活性剂、高分子表面活性剂和生物表面活性剂等。 2.请解释表面张力、表面活性剂、临界胶束浓度、浊点、Krafft点等概念。 表面张力是指垂直通过液体表面上任一单位长度、与液体面相切的，收缩表面的力。 表面活性剂是指在加入很少量时就能显著降低溶液的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用，以达到实际应用要求的物质。 表面活性剂在水溶液中形成胶团的最低浓度，称为临界胶团浓度或临界胶束浓度。浊点（C. P值）：非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低，溶液由澄清变混浊时的温度即 浊点。 临界溶解温度（krafft点）：离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加，当温度增加到一定 值时，溶液突然由浑浊变澄清，此时所对应的温度成为离子型表面活性剂的临界溶解温度。 3.表面活性剂有哪些基本作用？请分别作出解释。 1）润湿作用：表面活性剂能够降低气-液和固-液界面张力，使接触角变小，增大液体对固体表 面的润湿的这种作用。 2）乳化作用：表面活性剂能使互不相溶的两种液体形成具有一定稳定性的乳状液的这种作用。3）分散作用：表面活性剂能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中的这种作用，叫 作分散作用。 4）起泡作用：含表面活性剂的水溶液在搅拌时会产生许多气泡，由于气体比液体的密度小，液 体中的气泡会很快上升到液面，形成气泡聚集物（即泡沫），而纯水不会产生此种现象，表面活 性剂的这种作用叫发泡作用。 5）增溶作用：表面活性剂在溶液中形成胶束后，能使不溶或微溶于水的有机化合物溶解度显著 增加的这种作用称作表面活性剂的增溶作用。 6）洗涤去污作用：洗涤去污作用实际上是由于表面活性剂能够吸附在固液界面上，降低表面张 力并在水溶液中形成胶团，从而产生的润湿、渗透、乳化、分散等各种作用的综合效果。 1 第二章阴离子表面活性剂 1.阴离子表面活性剂的定义及分类。
助剂的协同效应及对抗效应
1.助剂的协同效应及对抗效应(P4-P5) 多种助剂同处在一个聚合物体系里，彼此如果配合得当，会相互增效，既起到所谓的协同效应。对抗效应是协同效应的反面，会彼此削弱各种助剂原有的效能。 2.增塑剂的反增塑作用(P149) 随增塑剂加入，拉伸强度升高，冲击强度降低，这就是反增塑作用。这种现象在TCP增塑时最为明显。反增塑是聚合物存在特殊物理结构造成的。 3.填充剂的吸油性(P189) 填充剂的吸油性：指填料对配方中的液体助剂吸收性。吸油性大小由吸油量决定，100g填料吸收液体助剂的最大体积数（ml）。 填料的吸树脂性：指填料对配方体系中液态树脂（不饱和聚酯）的吸收性；吸树脂性大小取决于填料的性质、粒度、形状、有无吸附性及表面是否处理等。假比容（ml/g）：每克填料所占的体积。 假比容大，蓬松程度大，吸油及吸树脂收量大。 4.助剂的耐久性(P3) 助剂必须既在加工过程中从聚合物母体中挥发出来，又不在使用中渗到表面。在二次加工中操作期间不被可能与多数聚合物料接触的各种液体所萃取，必须在使用去不渗出。 5.增强剂的作用及增强机理(P175) 作用：提高力学强度、尺寸稳定性和热变形温度；能较好保持韧性和耐疲劳性能； 机理：1 桥联作用2传能作用3补强作用4增黏作用 6.晶须的定义(P186) 晶须类是外观似短纤维的及细丝状结晶物。晶须既具有玻璃纤维的伸长率（3%~4%），又具有硼纤维那样的高的弹性模量，可用于各种塑料的增强。 7.解释锌烧现象,并说明如何克服(P287-P289) “锌烧”:就是在使用锌皂时，由于同HCL作用生成的强路易斯酸性物ZnCl2的促脱氯化氢作用所引起的PVC急剧黑化现象。 如何克服锌烧:1.由氯化锌所引起的脱氯化氢作用，可借助于添加适当的配位基化合物（螯合剂如：硫代二丙酰B-羟乙基胺），同氯化锌作用生成稳定的螯合物而加以抑制。2．利用热稳定剂间的协同作用可克服锌烧现象。 8.以乙烯基三氯硅烷作为填料同尼龙的偶联剂为例，解释硅烷偶联剂的偶联作用机理,(要求写出反应式) (P198) 作用机理：A：Cl首先水解形成硅醇，然后同无机填料表面上的羟基反应(教材198页) B：偶联剂的活性C=C官能团同聚合物反应形成化学键 9.举例说明阻燃剂的阻燃机理(P349-P350) 1、冷却（如氢氧化铝受热分解脱水吸收热量，降低温度） 2、覆盖（阻燃剂燃烧过程中，在塑料表面形成保护层，隔绝空气） 3、稀释（利用其分解产生的难燃气体讲可燃气体及氧气稀释）如CO2,H2O等 4、捕捉（热分解过程中的活性自由基）阻挡热分解过程。 10.说明表面活性剂的抗静电机理(P373)
表面活性剂的应用原理
第四章表面活性剂在叶面肥中的应用 由于作物叶片最外侧的蜡质层具有疏水性，不利于喷施液在叶表的铺展与附着，喷施液难以润湿叶面；且蜡质层一般非常粗糙，而且分布不均匀，致使喷施液于叶片界面的接触角进一步增大，导致喷施液在叶面上形成易滚落的水珠，喷施液对叶面的润湿性更差，而喷施液在作物叶面的润湿是养分向叶片内部渗透的重要前提，可见，叶面蜡质层是影响叶面养分吸收的关键因素之一，极大地影响了叶面施肥的效果，因此必须克服蜡质层造成的施肥的障碍，减少喷施液于作物叶片之间的界面接触角，使喷施液在叶面上得以铺展、润湿，才可以提高养分的吸收率及叶面施肥的效果。 人们在进行叶面施肥的研究中，发现在喷施液内加入一定量的表面活性剂后可以明显改变喷施液的表面性质，降低喷施液的表面张力，增加喷施液在叶面的润湿作用；另外，表面活性剂还具有保湿、黏着、助渗的作用，因而极大地促进了养分的叶面吸收效果。正因如此，表面活性剂成为叶面肥中不可缺的重要组分之一。 第一节表面活性剂的应用原理 一、概述 表面活性剂是一类重要的精细化学品，其应用单位几乎涵盖了精细化工的所有领域，与人们日常生活密不可分，在工、农业各个领域中也有重要的作用。 自19世纪发现磺化油的表面活性以后，人们已经成功研制出大量的表面活性剂。 表面活性物质的生产。最初是以动、植物油脂作原料制肥皂。目前表面活性剂的种类繁多，有进口的，也有国产的，常见种类有吐温-20、吐温-40、吐温-80、土耳其黄油、山梨醇、十二烷基苯磺酸钠、曲拉通等。除了用化学方法合成的表面活性剂外，还有用为微生物发酵的方法生产无毒、对环境无污染的生物表面活性剂。 随着对表面活性剂研究的深入，表面活性剂的作用也引起了国内外学者的重视。大多数表面活性剂用于纤维工业，其次就是洗涤工业。随着农业科学技术的迅猛发展，表面活性剂在农业生产上液逐渐得到广泛的应用。农工业中对表面活性剂的应用主要是作为农药的助剂，种类有渗透剂、黏着剂、分散湿润剂、展着剂和增效剂等，它的作用是可使农药稀释液稳定，溶液雾滴小，药业能均匀地与叶面接触，增加吸附，减少药业被雨水冲刷，延长药液在叶面的湿润时间，增加叶面对药液的吸收。对充分发挥农药效果起重要的作用。 研究表明，表面活性剂作为农药、除草剂、生长调节剂和叶面肥等的助剂，之所以能够提高药效和养分的活性，其作用大致有以下几方面：①降低溶液的表面张力，增加溶液与叶表皮的亲和力，从而增加吸收量；②提高溶液中有效成分在水中的溶解度，促进有效成分的叶面吸收和在植物体内的运输；③起叶面湿润作用，延长溶液在叶面的附着时间，房主液滴迅速干燥，从而延长叶面吸收时间；④改变叶表面的结构，表面活性剂与植物叶表皮作用，引起植物叶片的生理生化变化，促进溶液中有效成分进入植物体内而发挥作用。 由于其具有良好的叶面润湿作用，目前表面活性剂已成为农药、叶面施肥中不可缺少的重要组成成分，对提高农药的药效和养分的叶面吸收效率具有明显的促进效果，表面活性剂的使用已经成为农药和叶面肥研制与应用中的一项关键技术。但是不同的表面活性剂对不同药肥液的效果是不同的，因而在使用前必须了解表面活性剂的特性，以选择和利用适当的表面活性剂，才能收到好的效果。 二、表面活性剂的类型及其作用原理 （一）表面活性剂的类型及特性 表面活性剂是指一类在低浓度下即可明显地降低水和其他液体系表面张力或界面张力
表面活性剂考试题
1.表面活性剂的分子结构有一个共同特点，其分子结构有两部分组成，一部分是极性的亲水 基团，另一部分是非极性的亲油基团，这种特殊结构称为两亲结构。 2.最古老的硫酸化油是土耳其红油，是篦麻油硫酸化产物。 3.烷基苯磺酸钠是目前消耗量最大的表面活性剂品种，也是我国合成洗涤剂活性物的主要品 种。 4.在阴离子表面活性剂中，产量最大、应用最广的是磺酸盐型，其次是硫酸盐型。 5.硫酸酯盐类表面活性剂中，目前产量最大，应用最广泛的是脂肪醇硫酸脂盐和脂肪醇聚氧 乙烯醇酸脂盐。 6.最早问世的一种琥珀酸双脂璜酸盐是渗透剂0T。 7.AES：代表的表面活性剂的名称为十二烷基瞇硫酸钠，AOS代表的表面活性剂的名词为 a -稀基磺酸盐，LAS代表的表面活性剂的名词为直链烷基苯磺酸钠。 8.用多肽混合物代替氨基酸与油酰氯缩合可制得N-油酰基多缩氨基酸钠，名为雷米邦-儿 9.两性离子表面活性剂与其它表面活性剂最大和最根本的区别是其在溶液中显示出独特的等 电点性质。 10.非离子表面活性剂的亲水性可以用浊点来衡量。 11.在阳离子表面活性剂中最重要、产量最大、应用最广的是季铁盐型阳离子表面活性剂，主 要用作柔软剂、抗靜电剂、抗菌剂等。 12.表面活性剂溶液中开始大量形成胶团的浓度叫临界胶束浓度，即cmc,胶团有一个重要的性 质是能增加在溶剂中原本不溶或微溶物的溶解度，这称为增溶作用。 13.增溶作用是被增溶物进入胶束，而不是提高了增溶物在溶剂中的溶解度，并不是一般意义 上的溶解。 14.在临界溶解温度Tk时，该表面活性剂的溶解度就等于其临界胶束浓度。 15.表面活性剂分子在溶液部自聚形成各种不同结构、形态和大小的分子有序组合体，其中最 常见的是胶束或胶团。 16.乳状液的不稳定性有三种表示方式：分层、变型和破乳。 17.乳液用符号w/o表示油包水型，用符号0/w表示水包油型。 18.以接触角表示润湿性时，通常将0 =90°作为润湿与否的标准。0>90°为不润湿，0 <90°为润 湿，0越小润湿性越好。 19.润湿过程可分为三类：沾湿、浸湿、铺展。 20.HLB值是表面活性剂的亲水亲油能力指标。HLB值越大，该表面活性剂的亲水性越强， HLB值越小，该表面活性剂的亲油型越强。 21.亲水基在分子中间者，比在末端的润湿性能强；亲水基在末端的则比在中间的去污力好。22?能够使悬浮中分散粒子聚集成大粒子，以便通过沉淀法或过滤等方法出去而使用的处理剂称为凝聚剂。 23.表面活性剂的环境能力，主要是指表面活性剂本身可生物降解的程度。 24.对于碳氢链疏水基，直链者较有分支的易生物降解；对于非离子表面活性剂中的聚氧乙烯 链，则链越长者，越不易生物降解。 25.最易降解的表面活性剂是两性表面活性剂。 26?脂肪醇制备方法有：機基合成法，齐格勒法，正构烷坯氧化法，脂肪酸脂加氢发。27?烷基磺酸盐的生产方法有磺氯化法和磺氧化法两种。 28?烷基苯磺酸钠的生产过程可分为三步，即烷基苯的制备，烷基苯的磺化，烷基苯磺酸的中
常用表面活性剂
6501 用椰子油为原料，经精炼后直接或间接与二乙醇胺反应合成，是高品质的非离子表面活性剂。 一、英文名：Coconut diethanolamide 二、化学名：椰油酸二乙醇酰胺6501 三、化学结构式：RCON（CH2CH2OH）2 四、产品特性： 1.具有显著的增稠、增泡、稳泡性能； 2.具有显著的乳化、去污能力； 3.同其它表面活性剂有良好的复配性和协同效应； 4.具有抗静电、防锈、防腐蚀等性能； 5.特别适于配制透明产品； 6.是性能价格比很高的品种之一。 五、技术指标 型号1∶1 1∶1.5 特级不含甘油型 外观常温下（25℃）为淡黄色透明液体 气味无异味 游离脂肪酸（%）≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 游离胺（mgkoH/g）≤30.0 ≤80.0 ≤30.0 色泽（APHA）≤250 ≤250 ≤300 PH值（10g/L10%乙醇）9.0-11.0 9.0-11.0 9.0-11.0 六、用途与用量：
1.用途：添加于香波、沐浴露、洗洁精、洗衣液、洗手液等产品中作增泡剂、稳泡剂、增稠剂，乳化去油去污剂。 2.推荐用量：2—6% 本品属于非离子表面活性剂，没有浊点。性状为淡黄色至琥珀色粘稠液体, 易溶于水、具有良好的发泡、稳泡、渗透去污、抗硬水等功能。属非离子表面活性剂, 在阴离子表面活性剂呈酸性时与之配伍增稠效果特别明显, 能与多种表面活性剂配伍。能加强清洁效果、可用作添加剂、泡沫安定剂、助泡剂、主要用于香波及液体洗涤剂的制造。在水中形成一种不透明的雾状溶液,在一定的搅拌下能完全透明,在一定浓度下可完全溶解于不同种类的表面活性剂中,在低碳和高碳中也可完全溶解。 TX-10/NP-10 别名：NP-10，TX-10，NPE-10 英文名称：Polyoxyethylene(10)nonyl phenyl ether 化学成份：壬基酚与环氧乙烷加成物外观：本系列产品在室温下为无色至棕色油状物或膏状物。 外观无色透明液体 浊点61-67℃ 活性物含量（%）≥99，水分≤0.3% 色泽(APHA) ≤７９
第三章 表面活性剂功能与应用——润湿作用
第三章表面活性剂功能与应用——润湿作用 一、润湿功能 例子：水润湿玻璃，加入表面活性剂润湿容易；水滴在石蜡上，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浸透了。 表面活性剂具有渗透作用或润湿作用 所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程。 润湿过程往往涉及三相，其中至少两相为流体。 1.润湿过程润湿作用是一个过程。润湿过程主要分为三类：沾湿、浸湿和铺展。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变化判断。在恒温恒压条件下可方便使用润湿过程体系自由能变化表征。 （1）沾湿主要指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程，在此过程中消失的固-气界面的大小与其后形成的固-液界面的大小是相等的。如喷洒农药，农药附着于植物的枝叶上。 沾湿附着发生条件：△G A=γSL-γSG-γLG＜0 W A=γSG-γSL+γLG≥0 （沾湿） 式中：γSG、γSL和γLG分别为气-固、液-固和气-液界面的表面张力 （2）浸湿浸湿是指固体浸入液体的过程，原有的固气界面空气被固液取代。如洗衣时衣物泡在水中；织物染色前先用水浸泡过程 浸湿发生条件：△G i=γSL-γSG≤0 W i=γSG-γSL≥0 （W i：浸湿功） （3）铺展液体取代固体表面上的气体，固-气界面被固-液界面取代的同时液体表面能够扩展的现象。 铺展发生条件为：△G S=γSL+γLG-γSG≤0 S=γSG-γSL-γLG≥0 （S：铺展功） 一般，若液体能够在固体表面铺展，则沾湿和浸湿现象必然能够发生。 从润湿方程可以看出：固体自由能γSG越大，液体表面张力γLG越低，对润湿越有利。 2.接触角和润湿方程（杨氏方程） 接触角：固、液、气三相交界处自固-液界面经过液体内部到气液界面处的夹角。 接触角与固-液，固-气和液-气表面张力的关系可表示为： γSG-γSL=γLG COSθ杨氏方程 COSθ=（γSG-γSL）/γLG 加入表面活性剂，γLG↓γSL↓ COSθ↑θ↓ θ＞90°不润湿θ＜90°润湿θ越小润湿越好 θ=0°或不存在→铺展