有机硅 表面活性剂
有机硅表面活性剂
≡Si-H + CH2=CHCH2NH2 → ≡SiCH2CH2CH2NH2
上述含活性基团的硅氧烷起始EO, PO的开环聚合
4．有机硅表面活性剂的水解稳定性
Si-O-C 链接容易水解 Si-C链接非常稳定
为什么三聚硅氧烷聚醚表面活性剂容易水解？ 硅氧键的水解断裂！！ ≡Si-O-Si≡ + H2O ≡Si-OH + HO-Si≡
[19] Roggenbuck, F. C.; L. Petroff, and D. Penner, Proc. North Central Weed Control Conf. 43:82(1988).
[20] Kapusta, G., A Compendium of Herbicide Adjuvants.
有机硅表面活性剂的应用不仅使除草剂的除 草活性有明显增大，也使其耐雨水冲刷性能有了 明显改善
无降雨时增效剂对除草效果的影响
有机硅增效剂的主要牌号
有机硅表面活性剂与传统非离子表面活性剂的比较
除草剂的润湿行为对比 （a.非离子，b.玉米油，c.有机硅）
Silwet L-77 对大豆叶片吸收脱氧葡萄糖能力的影响
33, 374. [11] Gradzielski, M.; Hoffmann, H.; Robisch, P.; Ulbricht, W., Tenside
Surf. Deterg 1990, 27,366.
[12] Zhu, X.; Miller, W. G.; Scriven, L. E.;Davis, H. T., Colloids Surf. A 1994, 90, 63.
sv= ls + lv cosθ
其中：sv 是固体表面张力 lv 是液体表面张力 ls 是固液界面张力 θ 是接触角
有机硅表面活性剂
有机硅表面活性剂
有机硅表面活性剂是一种应用广泛的典型非离子型表面活性剂，此类表面活性
剂应用于印刷、护肤品、洗涤剂等多种领域。
由于有机硅表面活性剂具有优异的表面活性、环境安全性、抗乳化、防结垢性
能和低毒性等特性，使其在日用品、农药、精细化工等多个工业领域中仍然具有极其重要的应用价值。
有机硅表面活性剂的科学含义是指一组以矽为主的结构单元构成的聚合物，其
特殊的结构单元使其具有低毒性、不溶于水、紧凑稳定、优异的表面和界面活性能等特性。
由于这类表面活性剂具有低亲水性、良好的乳化性、耐冷性能等特点，因此应
用于各种液体清洗剂中有着十分重要的意义。
在安全、洁净、效率等方面也有着卓越的表现。
有机硅表面活性剂还具有较好的生物解脱性，可以被自然的生物系统安全降解，不会对环境造成污染。
它还能有效的阻止水面上的泡沫，减少空气中的主要有机污染物，这也使其在表面活性产品中占有重要的地位。
从上述内容可以看出，有机硅表面活性剂具有多种优势，广泛应用在各行各业
领域，真可谓是一种极为实用且价值不可估量的产品。
三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵
三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵是一种具有广泛应用领域的有机硅表面活性剂。
其分子结构中含有硅氧键和季铵盐基团，使其具有优异的表面活性和抗静电性能，被广泛应用于家居洗涤用品、个人护理产品、汽车美容用品等行业。
1.分子结构三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵的分子结构中含有硅氧键和季铵盐基团。
硅氧键赋予其优异的耐高温性能和化学稳定性，季铵盐基团赋予其优异的表面活性和抗静电性能。
这种特殊的分子结构使其在各种应用领域都能发挥优异的性能。
2.表面活性三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵具有非常良好的表面活性，能够降低液体表面张力，提高液体的渗透性和分散性。
这使得它在洗涤剂、乳液、乳化剂等产品中得到广泛应用。
在清洁产品中，它能够帮助去除油污和污垢；在个人护理产品中，它能够赋予产品良好的分散性和渗透性。
3.抗静电性能在纺织品、塑料制品等领域，静电常常是一个令人头痛的问题。
而三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵具有优异的抗静电性能，能够有效地减少产品表面的静电产生，并且对已经产生的静电也能够进行有效地消除。
在纺织品、塑料制品等领域，它能够被广泛应用于抗静电处理产品中。
4.耐高温性能硅氧键使得三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵具有较强的耐高温性能，其表面活性和抗静电性能在高温下也能够保持较好的稳定性。
这使得它能够被应用于需要高温处理的产品中，如汽车美容产品、家居清洁产品等。
三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵作为一种具有多种特性的有机硅表面活性剂，其在各种应用领域都能发挥其优异的性能。
它为清洁产品、个人护理产品、汽车美容产品等提供了重要的功能性成分，受到了广泛的欢迎。
未来，随着技术的不断进步和需求的不断增长，相信三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵在更多领域将发挥更加重要的作用。
5. 应用领域三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵具有广泛的应用领域，其中包括但不限于以下几个方面：5.1. 家居清洁用品在家居清洁用品中，三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵常被用于各类洗涤剂、玻璃清洁剂、多用途清洁剂等产品中。
有机硅表面活性剂
☆有机硅表面活性剂、生物表面活性剂、含氟等特种表面活性剂：量大面广的绿色阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂，两性离子表面活性剂：新型、绿色表面活性剂如脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)、脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)、烷基多糖苷(APG)，单乙醇酰胺琥珀酸酯；☆烷基苯(AB)，环氧乙烷(EO)，环氧丙烷(PO)，壬基酚(NP)，辛基酚(OP)，乙二醇(EG)，乙醇胺，聚乙二醇(PEG)，乙撑胺(EA)，脂肪酸，脂肪醇，脂肪胺，脂肪酸甲酯；☆洗涤剂：肥(香)皂、洗衣粉、液体洗涤剂、沐浴露、洗手液、洗洁精、清洁剂、洗化原料及其中间体、工业、商业、民用洗涤设备；☆个人及家居护理用品；☆日化产品包装技术、材料及机械设备；☆其他复配表面活性剂、洗涤剂及各类表面活性剂、洗涤剂研究成果、专利技术；表面活性剂在化学抑尘剂中的应用现状表面活性剂按其亲水基团结构的离子性可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂。
分子量高的表面活性剂称为高分子表面活性剂。
另外，还有天然表面活性剂、特种表面活性剂等种类。
不同的表面活性剂在化学抑尘剂中有着不同的应用，化学抑尘剂中应用的主要表面活性剂的类型有如下几种。
2.1 阴离子表面活性剂配方型抑尘剂阴离子表面活性剂在低温下较难溶解，随温度升高溶解度增大，溶解度达到极限时会析出表面活性剂的水合物。
但是，水溶液加热至一定温度时，表面活性剂分子发生缔合，溶解度会急剧增大。
阴离子表面活性剂一般具有良好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、抗静电和润滑等性能，用作洗涤剂有良好的去污能力。
主要有高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、脂肪酸酰氯与蛋白质水解缩合物、磷酸酯盐等。
阴离子表面活性剂由于其良好的润湿性、渗透性，在化学抑尘剂中起着很重要的作用，大部分的抑尘剂均添加有阴离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂在抑尘剂中主要起润湿的作用，也有部分起乳化的作用，从而达到黏结粉尘的效果。
有机硅表面活性剂的特性及应用
有机硅表面活性剂的特性及应用有机硅表面活性剂（silicone surfactant）是特种表面活性剂中最重要的品种之一。
近年来，由于有机硅表面活性剂具有优良的降低表面张力以及优良的润湿、消泡和稳泡性等特性，引起了人们的极大兴趣。
作为一类特殊的表面活性剂，有机硅表面活性剂是以聚硅氧烷为母体、端基或侧链连接一种或多种功能性官能团的表面活性剂。
它具有优良的降低表面张力的能力，优良的润湿、消泡、稳泡以及抗老化、耐高温等特点，而且其生物降解性好、对环境污染小。
在洗涤用品等日用化工产品以及纺织印染、电镀防腐等领域中，这种表面活性剂有着广泛的应用前景和发展潜力。
有机硅表面活性剂以聚硅氧烷为其疏水主链，在其中间位或端位连接一个或多个有机硅极性基团而构成的一类表面活性剂，一般是以聚硅氧烷为疏水基，聚醚链、羧基和磷酸基等极性基团为亲水基。
有机硅表面活性剂在同等浓度的溶液中具有更低的表面张力。
其分子中含有很多支链结构，不易结晶，通常在低温时不沉淀。
有机硅表面活性剂生理毒性极低，因而广泛应用于洗涤用品、妆品中。
由于其分子结构特殊，界面膜上各分子间的黏附力很小，因此是很好的润湿剂及极佳的润滑剂。
此外，与一般表面活性剂相比，有机硅表面活性剂的表面张力极低、具有超级润湿和铺展性能、配伍性能好，无毒副作用，还具有气孔渗透性和良好的抗雨水冲刷性能等特点，具有无硅类表面活性剂所不具有的耐高温、耐微生物等性能。
有机硅表面活性剂可按其离子性分为阳离子型、阴离子型、非离子型、两性离子型四大类。
有机硅表面活性剂在日用化学品的特殊功能的研究，比如阳离子改性有机硅表面活性剂在发用日化品中的抗静电、杀菌作用，非离子表面活性剂的消泡功能，有机硅表面活性剂与其他表面活性剂的配伍性。
具有消泡功能有机硅表面活性剂适用于各种活性剂的水体系中做消泡抑泡剂。
特别适用于消除阴离子表面活性剂体系和粘度较高的液体泡沫。
对各类清洗剂强碱状态下，都有独特的效果。
在洗涤剂中使用有机硅表面活性剂。
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
10.00
0.00
1天
3天
7天
4000X 8000X
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
防效％
Silwet408(0.1%)+48％乐斯本乳油防治小菜蛾
92.00
90.00
88.00 86.00
84.00
82.00
80.00
78.00 76.00
74.00
72.00
1天
3天
7天
2000X 4000X
1%阿维菌素EC +GE
1%阿维菌素EC +OP-10
1%阿维菌素EC +JFC
稀释倍数或浓度 \
2000倍 0.05% 0.10% 0.05% 0.10% 0.05% 0.10%
表面张力(mN/m) 72.4 35.8 22.6 22.2 32.4 34 31 29.8
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
0.05% 681.4 489.4 443.2 604 495
+Silwet408
0.10% 961.1 940.5 790.8 682.3 899.9
0.05% 28.26 19.63 22.8 35.48 35.78
1%阿维菌素EC +OP-10 0.10% 30.18 21.32 26.1 36.01 36.12
Silwet L-77表面活性剂
聚乙氧基三硅氧烷（TSE）
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
Silwet农用助剂的特点
• 超级展扩剂 • 增加喷雾药液覆盖面 • 可有效减少喷雾量 • 促进喷雾药液快速吸收 • 非离子表面活性剂 • 符合环保要求
有机硅表面活性剂的应用及研究进展
有机硅表面活性剂的应用及研究进展1.功能性涂料和涂层剂：有机硅表面活性剂可以作为涂料和涂层剂的分散剂、增稠剂、润湿剂和降低反应性的剂量。
有机硅表面活性剂的独特结构和性质使得涂料具有优异的附着性、耐磨性和耐化学性，并且能够提供超级疏水性和超级亲水性的性能。
2.肥皂、洗涤剂和清洁剂：有机硅表面活性剂的亲油性和亲水性可以被应用于肥皂、洗涤剂和清洁剂等产品中。
3.医药领域：有机硅表面活性剂可以在制药生产中作为辅助剂，用于增加药物的溶解度和稳定性。
4.纺织品和塑料处理剂：有机硅表面活性剂可以用作纺织品和塑料处理剂，可提高纺织品和塑料的柔软性、耐久性和抗静电性能。
5.个人护理产品：有机硅表面活性剂在个人护理产品中应用广泛，例如洗发水、沐浴露、面霜等，可提供更好的泡沫性和润滑性。
近年来1.绿色合成方法：研究人员致力于开发低能耗、低污染的合成方法，例如采用微波辅助合成、酶催化合成等。
2.分子结构设计：通过调控有机硅表面活性剂的分子结构，研究人员可以获得具有特定性质和功能的表面活性剂，如自组装性能、温度响应性能和荧光性能等。
3.纳米粒子修饰：通过将有机硅表面活性剂与纳米材料相结合，可以获得具有特殊性质和功能的复合材料，如磁性纳米粒子和金属纳米粒子修饰的有机硅表面活性剂。
4.应用拓展：近年来，有机硅表面活性剂在环境治理、油田开发和废水处理等领域的应用得到了广泛关注。
研究人员不断探索有机硅表面活性剂在新领域的应用潜力。
总结起来，有机硅表面活性剂具有广泛的应用领域，其研究进展主要体现在绿色合成方法、分子结构设计、纳米粒子修饰和应用拓展等方面。
随着对环境友好和高性能产品需求的增加，有机硅表面活性剂的研究和应用前景仍然十分广阔。
有机硅表面活性剂
≡Si-H + CH2=CHCH2NH2 → ≡SiCH2CH2CH2NH2
上述含活性基团的硅氧烷起始EO, PO的开环聚合
4．有机硅表面活性剂的水解稳定性
Si-O-C 链接容易水解 Si-C链接非常稳定
为什么三聚硅氧烷聚醚表面活性剂容易水解？ 硅氧键的水解断裂！！ ≡Si-O-Si≡ + H2O ≡Si-OH + HO-Si≡
6. 有机硅表面活性剂的润湿与铺展作用
液体在固体表面的润湿是一种常见的物理现象
涂料、油墨液滴在金属、塑料、水泥等表面的涂布 墨水在纸张中的渗透 农药制剂在蜡质叶面的铺展等
三聚硅氧烷表面活性剂的出现不仅使人们对表面 活性剂水溶液的铺展能力有了耳目一新的认识， 也使传统的润湿理论受到挑战。
平衡状态时，表面张力与接触角的关系：
H C C HC H C C H
H
H
HC H
Si
Si
Si
O
O
HCH
CH H
HCH
HCH
表面活性由-CH2-体现 由-CH3来体现 表面能为30dyn/cm或更高 表面能约为20dyn/cm 水面上一株茁壮的水草 一朵盛开的睡莲
共同点
表面张力与浓度对数曲线有一个拐点，反 映出有机硅表面活性剂的自聚集（胶束的 形成）
(CH3)3Si-OH + (CH3)3Si-OH MM + H2O
三甲基硅醇溶于水，没有表面活性 MM不溶于水，没有表面活性；进入胶束或分层
解决水解问题的途径
a. 聚醚的改进
— 降低游离聚乙二醇含量 — 端羟基封闭
b. 减少有机硅链节中M的相对含量
— 提高亲油基分子量 — 环状硅氧烷的应用 — A-B-A型分子结构
有机硅表面活性剂在化妆品中的应用
摘要表面活性剂具有分散、去污、增溶和渗透等一系列特征，是化妆品中不可缺少的原料，在化妆品中具有广泛的应用。
有机硅表面活性剂在日化行业中是一种用量较大的表面活性剂, 它可作为乳化剂用于各种化妆品。
它不但具有乳化、起泡、分散以及增溶的作用，并有抗静电效果。
有机硅表面活性剂对人体无副作用,是优良的皮肤润滑剂和保湿剂, 特别是作为乳化剂和乳化稳定剂适用于配制面部和眼部化妆品。
本文首先简要概括了有机硅表面活性剂的结构和性质，从化妆品的角度详细的阐述了非离子型、阳离子型、阴离子型、两性聚硅氧烷表面活性剂以及其他类型的有机硅表面活性剂的应用和制备方法。
最终展望了有机硅表面活性剂的发展前景。
关键字：有机硅，表面活性剂，化妆品，制备ABSTRACTSurfactant has a series of features of dispersed，decontamination, solubilization and penetration, so it has a wide range of applications and an indispensable raw material in cosmetics.Silicone Surfactants is a larger amount of surfactant , it can be used as emulsifying agent for a variety of cosmetics. It not only has the emulsification, foaming, dispersed as well as the role of solubilization and has anti-static effect. Silicone Surfactants don’t have side effects on the human body, it is an excellent skin lubricant and moisturizer, especially as the emulsifier and emulsion stabilizer for the preparation of the face and eye cosmetics.The paper first briefly summarizes the silicone surfactant structure and nature, expatiates the non-ionic, cationic, anionic, gender polysiloxane surfactants and other types of silicone surfactants applications and preparation methods in detail from the cosmetic point of view. Finally Prospects of silicone surfactants prospects for developmentKeywords: Silicone, surfactants, cosmetics, Preparation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 ........................................................................................................................... I II 前言 .. (1)第1章表面活性剂在化妆品中的应用 (3)1.1 化妆品对表面活性剂的要求 (3)1.2 表面活性剂化妆品中的作用 (4)第2章有机硅表面活性剂分类 (9)2.1 硅氧烷表面活性剂 (9)2.2 非离子型有机硅表面活性剂 (12)2.3 阳离子型聚硅硅烷表面活性剂 (14)2.4 阴离子型聚硅硅烷表面活性剂 (15)2.5 聚硅硅烷两性表面活性剂 (16)2.6 其他类型的有机硅表面活性剂 (17)第3章有机硅表面活性剂的制备 (18)3.1 阳离子型有机硅表面活性剂合成反应 (18)3.1.1 季铵化反应 (18)3.1.2 复分解反应 (19)3.2 阴离子型有机硅表面活性剂的合成反应 (19)3.3 非离子型有机硅表面活性剂的合成反应 (21)3.3.1 硅烷加成 (21)3.3.2 缩合法 (22)第4章总结与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)前言自从20世纪30年代末,美国康宁玻璃厂(Corning Glass)的J·F·海德成功合成世界上第一个有机硅化合物以来,经过70多年的发展,有机硅已因其优异的性能被广泛应用于航空航天、建筑、电子电气、机械工程、运输业、塑料加工、保健品、医药、纺织品及纸张涂层工业等行业,从而在化工新材料领域中异军突起。
有机硅表面活性剂的应用及研究进展
有机硅表面活性剂的应用及研究进展
一、引言
有机硅表面活性剂是一类植物提取的特殊表面活性剂，其分子式为(CH3)3SiO(CH2)nOSi(CH3)3，它同时具有非布氏体和非离子性表面活性剂的特性，具有非常优良的表面活性性能和乳化作用，这使它能够广泛应用于各种表面活动剂中，如洗涤剂、护肤品、抗菌剂等。
二、有机硅表面活性剂的应用
1、洗涤剂
2、护肤品
有机硅表面活性剂在护肤品中的应用也是广泛的，因为它具有很强的乳化作用，可以有效地改善皮肤的滋润度，可以使皮肤更加柔顺光滑，有助于护肤品的吸收和分散。
此外，它还具有良好的水溶性，可以有效地促进护肤品的吸收，使皮肤清洁和滋润。
3、抗菌剂
有机硅表面活性剂可以有效地抑制细菌的生长，减少因细菌而引起的感染。
它可以清除皮肤上的细菌污染物，并可以帮助皮肤抵抗各种病毒和细菌的侵袭，减少皮肤的受损。
它还具有良好的抗过敏性，可以有效地减少皮肤过敏的发生。
有机硅表面活性剂的研究进展
有机硅表面活性剂的研究进展首先，有机硅表面活性剂具有优异的表面活性。
有机硅表面活性剂的分子结构中含有一个或多个有机基团与一个或多个硅氧链相连，以及一个能够与溶剂相互作用的末端基团。
这种结构使得有机硅表面活性剂具有很好的界面活性，能够在水和有机溶剂之间形成微乳液，并能有效降低液体表面的表面张力。
此外，由于有机硅表面活性剂中硅氧键的极性和C-Si 键的偶极性，使得其在表面上形成一层极薄的硅氧化物膜，进一步提升了其表面活性。
其次，有机硅表面活性剂在界面化学、胶体化学和纳米材料的合成等领域有着广泛的应用。
有机硅表面活性剂具有可调控表面能的特点，可以在界面上形成独特的结构，如胶囊、胶束和纳米粒子等。
这些结构可以应用于药物的传递与释放、催化剂的制备、乳液的稳定等方面。
此外，有机硅表面活性剂还可以用于纳米材料的合成，如金属纳米颗粒、量子点等，通过调整有机硅表面活性剂的种类和浓度，可以控制纳米材料的尺寸、形态和分散性，进而改变其光学、电子和磁学等性质。
此外，有机硅表面活性剂也在油田化学与环境保护领域有着重要的应用。
有机硅表面活性剂可以用于油田增油、地下储气库的建设以及废水处理等领域。
有机硅表面活性剂能够在油水界面形成一层稳定的胶束结构，进而减小压降并提高原油的采收率。
另外，有机硅表面活性剂还可以用于废水处理中的污染物的吸附和分离，通过改变表面活性剂的种类和结构，可以提高废水处理效果并减少对环境的影响。
总的来说，有机硅表面活性剂在界面化学、纳米材料合成及油田化学等领域有着广泛的应用，并且其研究也在不断深入。
随着对有机硅表面活性剂的认识和应用的进一步深化，相信未来会有更多有机硅表面活性剂的新型结构和应用被发现，并为相关领域的科学研究和工业应用带来更大的突破。
有机硅表面活性剂的应用
有机硅表面活性剂的应用关键词：硅氧烷甲基苯基聚硅氧烷环状聚硅氧烷硅表面活性剂降低表面张力的能力次于氟表面活性剂，而显著大于烃系表面活性剂。
例如，烃系表面活性剂水溶液的最低表面张力为25mN／m，而硅表面活性剂水溶液的表面张力可降至20mN／m。
因此，硅表面活性剂具有极好降低水油界面张力的性能，有极佳的润湿能力，能很好地润湿聚乙烯，可应用于许多领域。
1．在化妆品中的应用有机硅是半无机、半有机结构的高分子化合物，在空问上呈现螺旋状结构。
这些决定了它具有润滑性、疏水性、生理惰性、抗紫外线辐射和配伍性等优异的性能。
大部分有机硅表面活性剂为聚有机硅氧烷的改性产品，硅氧烷用于个人护理品有润肤作用，即它能赋予皮肤柔软、平滑和有弹性。
另外，硅氧烷护肤不会堵塞皮肤表面孔隙，这是许多亲脂性润肤剂所不能的。
由于有机硅表面活性剂具有比碳烃链表面活性剂低的表面张力，有机硅表面活性剂的生物惰性和对人体无毒性，为其应用于化妆品中，改善化妆品性能提供了可能。
有机硅表面活性剂在日化行业中为一种用量较大的表面活性剂，可用于各种化妆品，作为乳化剂在香精、洗发香波中使用，具有乳化、起泡、分散和增溶的作用，能使香波泡沫丰富，细微稳定，并有抗静电效果。
有机硅表面活性剂对人体无副作用，能在皮肤表面形成脂肪层的保护膜，防止皮肤干燥，是优良的皮肤润滑剂和保湿剂，特别适用配制面部、眼部化妆品用乳化剂和乳化稳定剂。
迄今，已开发成功可用于化妆品的有机硅产品有：二甲基聚硅氧烷，甲基苯基聚硅氧烷，含氯硅油，环状聚硅氧烷，甲基聚硅氧烷乳液，聚醚改性硅油，烷基改性硅油，氨基改性硅油，有机硅蜡，硅树脂和有机硅处理的粉体等系列牌号。
阴离子型聚硅氧烷磷酸酯由于磷酸是三元酸，一般聚硅氧烷磷酸酯是单酯、双酯、游离磷酸和游离非离子基等的混合物，既具有磷酸基的乳化性、起泡性、温和的洗涤性，又有聚醚的浊点等非离子性，还具有聚硅氧烷对皮肤和头发的亲和性，可作为化妆品的增溶剂、水溶性起泡剂、洗涤剂、润肤剂和头发调理剂。
有机硅表面活性剂及其应用
有机硅表面活性剂及其应用有机硅表面活性剂是一类具有独特结构和性质的化合物，其分子结构中含有有机基团和硅氧键。
这种化合物既具有有机物的亲水基团，又具有无机硅的耐热、耐腐蚀等特性。
由于它们的特殊性质，有机硅表面活性剂在很多领域都有广泛的应用。
1.表面活性剂：有机硅表面活性剂具有较低的表面张力和黏度，能够降低液体表面的张力，使液体更易于湿润固体表面。
因此，它们经常被用作润湿剂、分散剂、泡沫抑制剂和润滑剂等。
2.流变改性剂：由于有机硅表面活性剂的高分子量和特殊化学结构，它们在溶液中能够改变溶液的流变性质。
例如，在涂料行业，有机硅表面活性剂可以使涂料具有更好的流变性能，改善其涂布性能和附着力。
3.抗粘剂：在橡胶和塑料制品的生产中，有机硅表面活性剂可以用作抗粘剂，减少橡胶和塑料材料的粘附性，提高产品的加工性能。
4.功能涂层：有机硅表面活性剂通过与基材表面发生化学反应或物理吸附，形成一层透明、耐磨的涂层。
这种涂层可以提高材料的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性能，广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
5.稳定剂：由于有机硅表面活性剂具有较好的相容性和稳定性，它们经常被添加到各种液体和乳液中，起到稳定乳液或悬浮固体微粒的作用。
这种稳定剂广泛应用于化妆品、农药、医药等行业中。
6.生物医药：有机硅表面活性剂可以用作生物医药领域中的药物输送载体和功能性柔性表面修饰剂。
利用有机硅表面活性剂的特殊性质，可以提高药物的生物利用度、延长药物的血浆半衰期，并减少药物的副作用。
总之，有机硅表面活性剂由于其特殊的结构和性质，在很多领域都有广泛的应用，包括表面活性剂、流变改性剂、抗粘剂、功能涂层、稳定剂和生物医药等。
随着科学技术的发展和应用的不断推广，有机硅表面活性剂的应用前景将会越来越广阔。
有机硅非离子表面活性剂(二)
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
有机硅非离子表面活性剂(二)
摘要：介绍了有机硅非离子表面活性剂的分类，物性。
4有机硅非离子表面活性剂分类
道康宁目前投放市场的有机硅表面活性剂大多为有机硅一聚醚共聚物
(以下简称SPE)。
有机硅聚醚是一系列聚烷氧基改性聚二甲基硅氧烷。
改性的方法是在聚二甲基硅氧烷的链节中引入甲基氢链节，即合成低含氢量的含氢硅油；该含氢硅油在铂催化剂存在下，与带双键的聚醚进行硅氢加成反应，即制得SPE产品。
反应示意式见图3。
使用不同结构的聚醚、不同含氢量或活性氢位置不同的含氢硅油可以合
成不同类型的SPE产品。
在图3中，聚硅氧烷链段具有疏水性，提供降低表面张力、抗紫外线、调节光泽度和黏度等性能；聚醚链段具有极性基团，提供不同程度的水溶性或亲油性。
聚醚一般由环氧乙烷和环氧丙烷合成，聚醚分子由乙氧基链节(EO)和丙
氧基链节(P0)组成(见图4)。
EO带负电性，具有吸电性，它会增加分子的极性；b越大，数量越多，分子越亲水。
PO中有一个甲基，甲基是给电子基团，可降低分子的极性；a越大，数量越多，分子越疏水。
图3中聚硅氧烷的非反应链节(二甲基硅氧)数量对疏水性有很大的影响；聚硅氧烷中的硅氢链节数量Y决定了聚
醚接枝的摩尔数。
聚硅氧烷的结构通常是以平均结构来表述，实际结构是随机分布的。
聚硅氧烷通常是无规结构，也可以有特殊的结构。
SPE产品主要有接枝型、ABA型、(AB)型三种结构(见图5)。
其它结构还有三元共聚物型、三聚硅氧烷型、亲水性弹性体乳化剂型等
专注下一代成长，为了孩子。
精细化工工艺学论文：有机硅表面活性剂综述
有机硅表面活性剂（学号：姓名：）一、有机硅简介“结构决定性能，性能反映结构”，这是结构化学的一条重要规律，对于有机硅化合物也不例外。
硅（Si）在地壳中的含量仅次于氧，硅含量达到28%。
地壳中没有游离的硅，硅在自然界中大多以二氧化硅及硅酸盐的形式存在于地球中。
在自然界中，至今还没有发现含Si-C键的有机硅化合物。
但是有机硅化合物却是极其重要的物质，所以化学家们通过人工合成得到有机硅极其产品。
有机硅，是含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚有机硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多的。
聚有机硅氧烷（如硅油、硅橡胶、硅树脂等）具有独特的性能，如耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、表面张力小、难燃、生理惰性等。
二、有机硅表面活性剂定义及性能有机硅表面活性剂是指在聚有机硅氧烷的基础上，在其中间位或端位连接有机极性基团而加以改性而成的一类表面活性剂。
由于结构中既含有有机基团，又含有硅元素，因而不但具有一般烃类的高校的表面活性，而且具有无机物二氧化硅的耐高低温、耐气候老化、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能。
有机硅具体性能如下：有优良的降低表面张力的性能；有优良的润湿性能；具有消泡性和稳泡性；毒理性基本上都是生理惰性的；乳化作用大、配伍性能好等等。
故有机硅不仅广泛用作聚氨酯泡沫塑料的匀泡剂，还可用作脱模、润滑、消泡、抗静电织物整理的添加剂和原油破乳剂。
在皮革、纺织、化妆品及个人护理品、塑料和涂料、农用化学品、医药和机械加工等领域中，有机硅可谓是大展身手。
三、有机硅表面活性剂的应用1. 在日化用品及化妆品中的应用有机硅表面活性剂具有无毒、无皮肤刺激性、抗氧化作用、紫外线防护作用、生物相容性好、防水透气性能优异等优点，因而在化妆品、洗发护发类制品、膏霜类制品与产品中有一定程度的应用。
有机硅表面活性剂加入洗发香波、洗面奶中，具有乳化、起泡、分散以及增溶的作用，能使香波泡沫丰富、细微且稳定，使头发柔软、滑爽、光亮和抗静电。
有机硅表面活性剂文件综述
应化0901 沙圣胜 050109012特点 有机硅表面活性剂的分类
有机硅表面活性剂的合成方法
有机硅表面活性剂的性能 有机硅表面活性剂的应用和前景
有机硅表面活性剂的特点
有机硅表面活性剂比普通表面活性剂更好 的表面活性和易展布性。可以显著降低水的表 面张力至约21 mN／m。以Si—O—Si为主链的 聚硅氧烷由于其Si一0键键能显著高于C一0键、 C—C键的键能。具有突出的耐热性和良好的 耐气候性。有机硅表面活性剂除具有优良的降 低表面张力的性能外，还有优良的润湿性能、 消泡稳泡性、生理惰性、乳化作用大、配伍性 好等优点，已大量应用于各行各业。在皮革、 纺织、化妆品及个人护理品、塑料和涂料、农 用化学品、医药和机械加工等领域广泛使用。
有机硅表面活性剂的分类
有机硅表面活性剂也是由疏水基和亲水基组成，一般 是以聚硅氧烷为疏水基，聚醚链、羧基和磷酸基等极性基 团为亲水基。一般结构式为：
有机硅表面活性剂按其化学结构中亲水基团R的化学性质可分为 非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型4大类，其中以非离子 型表面活性剂研究得最多、应用得最广泛。
在时保持定这种能力是传统碳氢表面活性剂不具备的。通过原子显微镜
(AFM)检测发现硅表面活性剂在界面处存在相互作用力。非离子表面活 性剂在25％乙醇溶液中就会失去表面活性，而有机硅表面活性剂在乙醇 体积分数达80％时仍能降低表面张力。有机硅表面活性剂的这种性质反 映出聚二甲基硅氧烷不仅是疏水的，随聚二甲基硅氧烷含量的增加，有 机硅表面活性剂在有机溶剂中也不溶。
（4）以Si-C连接的嵌段共聚物的合成
硅氢化反应
从卤代烷基聚硅氧烷出发的合成
有机硅表面活性剂的性能
1.有机硅表面活性剂的界面性能
概述有机硅表面活性剂
概述有机硅表面活性剂【摘要】本文主要论述了有机硅表面活性剂的分类、特性及应用等方面的内容。
该篇通过查阅大量的参考文献及最新的研发信息得出：有机硅表面活性剂作为一种新型的特种表面活性剂，由于其独特的分子结构，使它具有许多特殊的性质，因此可广泛应用在涂料工业、农药和日化工业等行业。
随着研究的进展，有机硅表面活性剂必将开拓更多的应用领域，其前景必将十分开阔。
【关键词】有机硅表面活性剂;分类;特性;应用有机硅表面活性剂主要是指以聚二甲基硅氧烷为疏水主链，在其中间位或端位连接一个或多个有机极性基团而构成的一类表面活性剂。
它具有非常的表面活性，可以显著降低水的表面张力至约21N／m，是一类高效的表面活性剂。
由于分子中含有很多支链结构，不易结晶，在低温时不沉淀；同时分子结构特殊，界面膜上各分子间的黏附力很小，因而是很好的润湿剂、润滑剂；其极低的生理毒性，被广泛应用于化妆品中。
有机硅表面活性剂作为有机硅化合物中的一类，从20世纪60年代就开始用于工业领域，但大规模快速全面的发展开始于20世纪80年代。
由于这类表面活性剂具有独特的优点，如表面张力低、润湿和铺展性好、乳化作用大、配伍性能好，并具发泡、稳泡和抑泡作用，且无毒，已大量应用于各行各业。
目前，在纺织、化妆品、塑料、涂料、农业化学品、医药、机械加工等领域广泛使用。
１．有机硅表面活性剂的分类按照表面活性剂中亲水基的离子类型，有机硅表面活性剂和常规表面活性剂一样，可以分为四类，即阴离子型有机硅表面活性剂、阳离子型有机硅表面活性剂、两性有机硅表面活性剂和非离子型有机硅表面活性剂。
1.1阴离子型有机硅表面活性剂阴离子型有机硅表面活性剂是指疏水链中含有硅原子，亲水基团为阴离子的表面活性剂，如羧酸盐类有机硅表面活性剂。
其分子结构为：R3—Si—CnH2nCOOH（R表示烷基）。
1.2阳离子型有机硅表面活性剂阳离子型有机硅表面活性剂是指疏水链中含有硅原子，亲水基团为阳离子的表面活性剂，如季铵盐类有机硅表面活性剂。
有机硅的作用和用途
有机硅的作用和用途有机硅，即含有碳硅键的有机化合物，具有独特的化学性质和广泛的应用领域。
以下是常见的有机硅的作用和用途：1.表面活性剂：有机硅可以作为乳化剂、润湿剂和分散剂，广泛应用于润滑油、合成胶粘剂、柔顺剂等工业领域中。
有机硅表面活性剂可以显著提高化工产品的稳定性和降低产品的表面张力。
2.涂料和防水材料：有机硅在涂料和防水材料中起到增加涂层耐候性、提高防水性能的作用。
它可以提供耐高温、耐腐蚀和耐化学物质侵蚀的特性，适用于船舶、建筑物、桥梁等大型结构物的防水涂层。
3.弹性体：有机硅可以制备成各种弹性体，如硅橡胶、硅胶等。
硅橡胶具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐辐射和电绝缘性能，广泛应用于汽车、电子、医疗器械等领域。
4.粘合剂：有机硅具有良好的粘附性能和耐候性，特别适用于高温、高湿和耐腐蚀环境中。
它可以作为胶粘剂在航空、汽车、电子等行业中用于粘接和密封。
5.硅橡胶填充剂：有机硅作为填充剂被广泛应用于橡胶制品中，可以改善橡胶的物理性能，如耐磨性、耐张力和耐水性。
这些改性后的橡胶制品广泛应用于轮胎、密封件、电线电缆等领域。
6.农业助剂：有机硅在农业领域中起到改进土壤性质、促进植物生长的作用。
有机硅可以提高土壤的保水能力，改善土壤通气性，促进根系发育和养分吸收。
此外，有机硅还可以提高作物抗逆性和抗病虫害的能力。
7.医疗用途：有机硅在医疗领域中广泛应用于生物材料、药物传递系统和生物传感器领域。
有机硅材料可以作为人工骨骼、人工关节等医疗器械的材料，展现出优异的生物相容性和生物降解性。
8.电子领域：有机硅可以制备成有机光电材料，具有光电转换和光电导的性质。
它在光电器件、太阳能电池等领域有广泛的应用前景。
9.化妆品：有机硅在化妆品中被用作乳化剂、增稠剂、润肤剂和稳定剂。
有机硅可以改善化妆品的柔软感、延展性和持久性。
10.生活用品：有机硅可以用于家居用品、个人护理产品和食品包装材料等领域。
有机硅材料可以提供耐热、耐腐蚀和耐磨损的性能，延长产品的使用寿命。
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3. 临界胶束浓度 ( CMC ) (Critical Micelle Concentration)
在表面张力对浓度绘制的
曲线 上会出现转折。继续增
加活性剂浓度，表面张力不再
降低，
CMC
表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为 临界胶束浓度。
6.3临界胶束浓度(critical micelle
[mi¹sel] concentration)
第六章 表面活性剂（Surfactant）
6.1表面活性剂的一般结构 6.2 表面活性剂分类 6.3 常用表面活性剂性能参数 6.4 胶束(micelle) 6.5 表面活性剂的重要作用 6.6表面活性剂与自然界中的超分子结 构
6.1表面活性剂的一般结构
表面活性剂是指能显著降低水的表面张力的一 类物质 表面活性剂从结构上看均为两亲分子，即同时 具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。
(2) 磺酸盐 R-SO3－ 例如： 洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠(ABS)等
(3) 硫酸酯盐 R-OSO3－
(4) 磷酸酯盐 R-OPO32－
6.2.2.阳离子表面活性剂
具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点
(1)伯胺盐 R-NH3＋
(2)季胺盐 CH3
|
季胺盐水溶液具有强杀菌 性，常用作消毒、杀菌剂
H3C
CH3 CH3
C Si
(O
CH3 CH3
CH3
Si )4
CH3
6.2 表面活性剂分类
表面活性剂通常采用其极性基团的结构来分类，
表面活性剂
离子型
阳离子型 阴离子型 两性型
非离子型
阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用， 否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
6.2.1.阴离子表面活性剂
(1) 羧酸盐 RCOO－ 例如： 肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠等
6.3 常用表面活性剂性能参数
1. C20 ：降低溶液表面张力
20mN·m-1 时所需的表面活
性剂浓度,
20mN/m
该值愈小表明表面活性剂在界
面的吸附能力愈强。
C20 有效值
2. 表面活性剂有效值
能够把水的表面张力 降低到的最小值。显然，
杂质的原因
能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。
6.3 常用表面活性剂性能参数
C ＝ CMC
溶液表面定向排 列已经饱和，表 面张力达到最小 值。开始形成小 胶束
C > CMC
溶液中的分子的憎水 基相互吸引，分子自 发聚集，形成球状、 层状胶束，将憎水基 埋在胶束内部
6.4常用表面活性剂性能参数－亲水亲 油平衡值(hydrophile-lipophile balance)
在表面活性剂的应用中，需根据不同目的选择具备适当 亲水亲油性的表面活性剂
在Gemini表面活性剂中,两个离子头基是靠联接基团通过化 学键而连接的,由此造成了两个表面活性剂单体离子相当紧密的 连接,致使其碳氢链间更容易产生强相互作用,即加强了碳氢链间 的疏水结合力,而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被 大大削弱这就是 Gemini 表面活性剂和单链单头基表面活性剂相 比较,具有高表面活性的根本原因。
Griffin提出了用一个相对的值即HLB值来衡量表面活性物 质的亲水性。 对非离子型的表面活性剂，HLB的计算公式为：
HLB值=
亲水基质量 亲水基质量+憎水基质量
×20
石蜡无亲水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是亲水基，HLB=20。 其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。
Hale Waihona Puke 6.4HLB值的意义临界胶束浓度简称CMC
表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临 界胶束浓度。
在CMC附近，表面活性剂溶液的许多性质都会出现转 折，如表面张力、电导率、去污能力等
6.3临界胶束浓度 (critical micelle concentration)
表面活性剂浓度变大
C < CMC
分子在溶液表面 定向排列，表面 张力迅速降低
极性头
8－18C 长链烷基等非极性基团
非极性基团：
1. 最常见的是8－18碳的直链烷烃，或环烃等
如 C17H35－，R－
等
2. 全氟表面活性剂：将上述碳氢链中的氢原子全部用 氟原子取代即可。其疏水作用强于碳氢链，其水溶液 表面张力可低至20mN/m以下
3. 硅化合物类：如下所示的聚硅氧烷链疏水性很突出
O HO
OH
H OC2H4 O
n
O OC R
Span
(失水山梨醇的脂肪酸酯)
O
O
OC R
Tween
O C2H4O H
m
Span类 及 Tween类表面活性剂
Span
O
OH
OH
O
O
CR
OH
(失水山梨醇的脂肪酸酯)
Tween
O O
O
CR
H(OC2H4)x O
O(C2H4O)zH
O(C2H4O)yH
6.2.5.Gemini
根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例 如：HLB值在2～6之间，可作油包水型的乳化剂；8～10之 间作润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。
HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | |———| |——| |——| |——| |
石蜡 W/O乳化剂 润湿剂 洗涤剂 增溶剂 | |————| 聚乙二醇
O/W乳化剂
俗称 OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强
(3)聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH
常用作起泡剂、增粘剂
(4)多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物
Span类 及 Tween类表面活性剂即属此类 具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验
Span类 及 Tween类表面活性剂
(3) 卵磷脂类 属天然表面活性剂，常用作食品添加剂
6.2.4.非离子表面活性剂
亲水基多为聚氧乙烯基构成，由所含氧乙烯基数目控制其亲水性。 稳定性高，与其他类型表面活性剂相容性好，可混合使用
(1) 脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH
俗称平平加系列，具良好湿润性能
(2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH
例如
C16H33-N+-CH3Br－ |
CH3
十六烷基溴化铵(俗称1631)
(3) 吡啶盐 例如 C12H25(NC5H5)+
6.2.3.两性表面活性剂
(1) 氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO－
洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂
(2)甜菜碱型 CH3
R-N+-CH2COOCH3
去污力强，对纤维有保护作用