表面活性剂的分类及应用简析

表面活性剂的分类及应用简析

摘要：表面活性剂是当今社会洗涤用品的重要功能性成分，从洗衣液洗洁精

到洗面奶洗发水等，都离不开它。本文将对不同表面活性剂进行分类介绍，并简

单分析表面活性剂在各类洗涤用品中的应用。

关键词：表面活性剂；分类；应用

表面活性剂又称界面活性剂，是一种只要加入少许就能有效降低液体表面张

力或改变二相间界面张力的物质，被誉为“工业味精”，它具有固定的亲水亲油

基团，能在溶液表面形成定向排列，主要起到提高组分间的乳化能力，有效混合

成分以及在发泡过程中控制体系表面张力，以达到良好气泡网结构的功效。此外，表面活性剂还有增溶、消毒、去垢、润湿等其他效果，是一类功能多样、应用广

泛的精细化工产品，本文按极性基团的解离性质对其进行分类并简单介绍洗涤用

品领域中表面活性剂的应用情况。

1 表面活性剂分类

1.1阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂是表面活性剂中发展最早、种类最多的一类，溶解在水中

能解离出带负电荷的表面活性离子的一种活性剂。其中以烷基苯磺酸（LAS）、

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）和α-烯基磺酸钠（AOS）三种阴离子表面活性

剂使用较多。LAS是直链烷基苯经过磺化水解以后的产物，具有发泡力强、去污

力高的特点，易与各种助剂复配，对颗粒、蛋白、油性污垢都有很好的去污效果，尤其在天然纤维上对颗粒污垢的洗涤效果更佳；AES是脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）

经过硫酸化中和以后的产物，它在亲水基和疏水基之间嵌有聚氧乙烯链，因此结

构特点使得AES同时具有非离子和阴离子表面活性剂的一些特点，抗硬水性、起

泡性、溶解性和润湿水平均优于烷基磺酸盐，且刺激性低；AOS是α-烯烃经三

氧化硫磺化中和、水解后得到的产物，具有良好的起泡性和抗硬水性，生物降解

能力较好，在日用洗涤和个人清洁产品都是很好的原料。此外还有脂肪醇硫酸钠

（AS）、脂肪醇（醚）硫酸铵（简称铵盐，AESA、LSA）、脂肪酸盐类等多种阴

离子表面活性剂。

1.2阳离子表面活性剂

阳离子表面活性剂是在水溶液中呈正电性，能形成带正电荷的表面活性离子

的一种活性剂。相较阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂的市场占比较低，但

价格相对较高，是功能性的小品种，除了一般表面活性剂的功能外它还具有减少

摩擦、杀菌消毒等特殊功效，但去污力稍弱。按照携带正电荷的原子不同，阳离

子表面活性剂又分为含氮类和非含氮类，含氮类的主要有铵盐型、季铵盐型等，

非含氮类的主要是季磷盐、季硫盐等，不过目前具有商业价值的阳离子表面活性

剂大多是由氮原子携带正电荷的含氮类。季铵盐类是阳离子表面活性剂中应用最多、发展较快的类型。酯基季铵盐是一种生物降解性表现十分优异的阳离子表面

活性剂，被誉为“绿色表面活性剂”，是D1821和软片、软精油的最佳代替品[1]；新型有机反离子季铵盐的表面活性较高，刺激性低甚至无刺激，有优异的杀菌性

和低腐蚀性[2,3]，是现有季铵盐的升级替代品；Gemini季铵盐表面活性剂相比传统季铵盐，其临界胶束浓度（cmc）更低，界面活性更高，抗盐、抗静电、抑菌、

乳化性能等更优异。常见的阳离子表面活性剂还有氨基酸类阳离子表面活性剂、

季磷盐表面活性剂等。

1.3两性离子表面活性剂

两性离子表面活性剂是指在同一分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基

的表面活性剂，其最大特点在于可以给出质子也能接受质子。从其结构看，因同

时存在性质相反的两种离子，它会随外界环境的不同而产出不同的离子。根据对pH值是否敏感，两性表面活性剂可分为两种类型，一种是敏感的，另一种是对所

有pH都不敏感的，前者会因不同pH而有不同的解离程度，当环境呈酸性时显阳

离子表面活性剂的特性，呈碱性时显阴离子表面活性剂的特性，中性则呈现非离

子型表面活性剂的特性。阴阳离子型的平衡点被称为等电点，氨基酸型两型表面

活性剂在等电点时会形成沉淀。与此不同，内铵盐型两性表面活性剂在等电点时，具有较好的溶解度。羟基咪唑啉型和N-烷基甜菜碱型等在酸性条件下是阳离子特性，磺酸基甜菜碱和磷酸基甜菜碱两性表面活性剂，在所有pH值下，均呈阴离

子特性。一般而言，两性表面活性剂能与其它表面活性剂相容，且耐硬水、抗菌、毒性低，是安全的起泡剂、杀菌剂等，但是两性表面活性剂较少单独使用，更多

是与脂肪醇硫酸盐复配使用，起到改善溶解性增大泡沫稳定性的作用。

1.4非离子表面活性剂

非离子表面活性剂是一种在分子溶于水后不发生电离的表面活性剂。因其在

溶液中不是离子状态，故稳定性高，不易受酸碱度和电解质、无机盐等影响，与

其它类型表面活性剂相容性好；但其分子表面积较大，在泡沫的界面不带电荷，

其水溶液的起泡力差，无法形成稳定泡沫。非离子表面活性剂可根据亲水基不同

分为聚氧乙烯型和多元醇型。前者的通式为RO(CH

2CH

2

O)

n

H，聚氧乙烯型表面活性

剂水溶性较好，应用范围较广，可用作洗涤剂、渗透剂和乳化剂等；多元醇型非

离子表面活性剂对皮肤的刺激性低，安全性高，可用作柔顺剂、乳化剂和分散剂。我们常见的非离子表面活性剂有烷基酚聚氧乙烯醚(APEO) 、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、脂肪酸聚氧乙烯酯（AE）、失水山梨醇酯、蔗糖酯和烷基醇酰胺型等。

2 洗涤用品领域应用

品种多样的表面活性剂在日常生活的洗涤中应用颇多。常用的洗洁精中含有

的表面活性剂有烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基糖苷、烷基甜菜

碱等，其中烷基糖苷的泡沫力强，高温稳定，对皮肤无刺激，生物降解性能

也十分优秀，非常适合用作洗涤剂。洗衣液的配方不同品牌各有不同，且基本是

多种表面活性剂混用，其中常用的有椰油酸二乙醇酰胺（CDEA，商品名叫6501）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）和椰油酰胺丙基

甜菜碱（CAB-35）等，值得注意的是烷基苯磺酸钠成本低、去污效果好，但本身

毒性相对上述几种活性剂略高。洗面奶的成分有烷基糖苷、烷基甜菜碱、烷基硫

酸盐、烷基磷酸酯、皂基表面活性剂和氨基酸表面活性剂等，一般皂基洗面奶是

碱性的，长期使用容易使皮肤变得干燥，氨基酸表面活性剂为弱酸性，温和抗菌，对皮肤更友好。洗发水功效多样，所用的活性剂成分不尽相同，常见的表面活性

剂成分有脂肪醇硫酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸甲酯磺酸盐等，主要起到清洁去