助剂化学

助剂化学论文

流滴剂与防雾剂

流滴剂会在其表面凝结细小的水珠，它对光的反射影响了光线通过，不利于作物生长。流滴剂是一种表面活性剂，起破坏水珠与薄膜之间的界面张力，防止表面形成水珠的一类助剂。

在农业生产上，塑料薄膜或其它透明塑料制品表面温度低于环境大气的露点或者周围处于高温高湿状态时，便会在其表面凝结很多细小水珠，这些微细水珠对光的反射阻碍了光线的通过，不利于作物生长。流滴剂就是防止塑料薄膜表面形成水滴的一类助剂。它们一般都是具有表面活性的化学品，在聚合物加工过程中加入。

其作用原理：可使冷凝而成的小水滴分布成连续的透明薄层，其功能是缩小水与聚合物表面之间的接触角。添加流滴剂后，薄膜表面具有亲水性，其表面张力提高；迁移到薄膜表面流滴剂被膜面水溶入后，水的表面张力降低。在水与薄膜表面张力相近，凝结在棚膜表面的水即铺展为水膜，并沿倾斜的棚膜表面流下，从而使棚膜具有流滴性。流滴剂从结构性质上分析应是一种具有亲水性能的助剂，由于需要分散于高聚物树脂基体中，因此其大部分为具有亲水基和疏水基和疏水基的表面活性剂。在疏水性聚烯烃树脂中掺混流滴剂吹塑成膜，助剂在膜中沿厚度方向均匀分散。通过分子运动，流滴剂逐渐向薄膜表面迁移，疏水基向着膜内，在亲水基的作用下形成一亲水表面，增大膜表面的润湿张力；同时，当水与膜表面接触，部分流滴剂溶于水，又降低了水的表面张力，从而减小与聚合物薄膜的表面接触角，使得水在薄面润湿铺成一连续均匀的水面，并沿倾斜的膜面流下，从而达到防滴效果。

流滴剂的分类方法很多，不同的分类标准导致不同的分类结果。按使用方法可分为添加型和涂布型两种。按操作方式流滴剂可分为内添加剂型和涂覆型；按其起效环境温度划分，有低温流滴和组分和高温流滴剂组分；按流滴持效时间划分，有短效和长效流滴剂；按结构划分，有高级脂肪酸多元醇酯及其聚氧乙烯醚、高分子量聚醚或聚醚多元醇脂肪酸酯；按适用基材不同，又有PE流滴剂、EVA流滴剂、PVC流滴剂等。

流滴剂的典型品种合成工艺：

(1)多元醇脂肪酸酯类。该类产品主要包括山梨糖醇、山梨糖醇酐、甘油及甘油醚的中长链脂肪酸酯化合物。一般来说，中碳链的初期防雾性较好，高碳链防雾持久性较好。为了进一步提高防雾效果，可以在分子中引入聚氧烷基链，得到脂肪酸聚氧乙烯酯，常用的有多缩乙二醇单硬脂酸酯、多缩乙二醇单月桂酸酯、聚氧化乙烯月桂基醚、聚氧化乙烯豆油酰胺、聚氧化乙烯山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧化乙烯山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧化乙烯山梨糖单辛酸酯等。目前流滴剂市场上使用也多是这些品种。在实际应用中，大都用多种产品复合使用，并且在高碳脂肪醇类的氧化乙烯衍生物、烷基酚的氧化乙烯衍生物、高碳脂肪酸的氧化乙烯衍生物、甘油或山梨糖醇的脂肪酸酯类的氧化乙烯衍生物等表面活性剂中，加入三乙醇胺的磷酸盐，可以大大提高塑料薄膜的防流滴性能。

(2)胺类表面活性剂。作为流滴剂的胺类表面活性剂主要包括烷基醇胺、烷基醇酰胺等非离子叔胺化合物和部分季铵盐类化合物，其中非离子叔胺化合物中一般含12个碳原子以上的烷基，与聚合物有一定互溶性，因此防滴和消雾效果比较好，持久性强。叔胺流滴剂主要有烷基醇胺、烷基醇酰胺、烷基醇胺羧酸盐、三乙醇胺磷酸盐等。

(3)烷基酚类表面活性剂。烷基酚类主要指烷基酚聚环氧乙烷醚、乙氧基化烷基酚醛树脂及烷基酚醛树脂与环氧乙烷、环氧丙烷的加成物等。

防雾剂antifogging agent，又称防滴剂或防雾滴剂。聚烯烃、聚氯乙烯等塑料具有疏

水性，当这些材料的薄片、薄膜表面温度达到露点以下时，空气中的水蒸气会在其表面冷却凝结成细小的水滴，使表面模糊不清，影响透光率。为防止塑料薄膜和片材表面结雾的办法是赋予其表面亲水性，这类用于防止结雾的物质叫防雾剂。如木糖醇酯、山梨醇单棕榈酸酯、月桂酸或硬树脂酸甘油单酯等。

防雾剂作用原理：

防雾剂采用了新一代分散防滴材料以及纳米有机活性剂，经防雾剂处理过的玻璃表面有一层超亲水纳米膜，使雾汽与之接触后成低冰点混合物，防止结雾。维持时间可长达15天。且无毒、无异味、无腐蚀。消雾剂的存在破坏了流滴剂在水膜表面的规整排列，使水膜表面表面活性剂的分子间隙大大增加，从而提供了雾气分子进入水膜中的通道，加大了水膜对雾气的吸附。这样在不停地吸附过程中，棚内的饱和水汽不断扩散至膜表面被吸附而顺膜流下，达到消雾的目的。同时，膜内表面雾气的迅速消除，使棚膜内作物和空气对太阳光辐射的吸收增强，吸收的热量使棚内温度迅速上升，增加了棚内所能容纳的水汽上限，雾气亦即消失。

防雾剂的分类：

（1）、内涂式：a、二氧化硅水合物的硅乳胶和二氧化三铝水合物铝乳胶。

b、由糖苷型非离子表面活性剂与一般阳离子表面活性剂复合而成。

c、聚醚磺酸盐和聚甲基丙烯酸乙二醇葡萄糖加入少量助剂与溶剂复配而成。

（2）添加式：a、含硅表面活性剂.b、含硼表面活性剂。c、氟表面活性剂

防雾剂典型品种合成工艺：

(1)含硅表面活性剂

含硅表面活性剂是以硅氧烷为亲油基与亲水基团构成的一类活性剂。用于消雾剂的表面活性

剂包括含硅嵌段聚醚、无规聚醚，也可用具有不饱和烯键的单体经乳液聚合而制得聚合型含硅消雾剂。硅表面活性剂的价格较含氟表面活性剂低，含量很低时既能降低水的表面张力，又能降低水和棚膜的界面张力，并具有优异的热稳定性和化学稳定性。目前消雾剂中硅表面活性剂有三种结构。第一种结构的硅表面活性剂，因硅氧键不稳定容易在酸性溶液中水解；第二种结构的硅表面活性剂，以硅碳链相结合，产品稳定，不易水解。聚硅氧烷主链由一SiO一构成，不具有亲水性，与聚烯烃有良好的相容性，在主链上引入聚氧乙烯链段，聚氧乙烯遇水形成氢键，增强改性聚硅氧烷的亲水性，与聚烯烃一些侧基具有结合力，从而使消雾剂缓慢释放，改善消雾持久性。

(2)含硼表面活性剂

含硼表面活性剂沸点很高，不挥发，高温性极为稳定，可用作聚氯乙烯、聚丙烯酸甲酯的抗静电剂和消雾剂，尤其是硼酸甘油三酯、单甘酯的硼酸单酯及其盐类是近年来新开发的具有新型结构的有机硼表面活性剂，一般由具有邻羟基的多元醇、低碳醇的硼酸三酯和某些脂肪酸所合成，我国硼资源丰富，因此国内在该领域研究比较活跃。

(3)氟表面活性剂

这是一种碳氢链上亲油基上氢原子完全被氟取代的表面活性剂。由于氟碳键的特殊性，因

此含氟类消雾剂是目前效果最佳的品种，具有超高的表面活性、高耐热性、耐化学性等，因此含氟消雾剂用量一般为含硅的1／2～1／3左右，目前我国进口消雾剂主要是含氟品种。目前用于消雾剂多是非离子型含氟表面活性剂，包括全氟烷醇不饱和酸酯聚合物、全氟烷醇与环氧乙烷的加成物、全氟烷醇酰胺等。另外有机氟与丙烯酸共聚物、氟表面活性剂和磷酸酯、环氟化合物的混合物、含硫有机氟化物也常常作为防雾剂使用。碳氟键具有超强的憎水和憎油能力，这种结构决定含氟表面活性剂能明显地降低水的表面张力，但不能降低界面张力，而且由于其价格较高，故经常与其他能明显降低界面张力的酯化物复配使用。