高分子表面活性剂
表面活性剂的研究进展论文
表面活性剂的绿色化研究进展学号：201321132250姓名：王南建表面活性剂绿色化研究进展现在社会，表面活性剂的应用日益广泛，本文对现行的几种表面活性剂及其应用进行了初步的探索。
1. 脂肽生物表面活性剂自从Fleming发现微生物产生青霉素以来，微生物成为生物活性物质的一个重要来源，为天然合成化学品提供了丰富资源。
生物表面活性剂是微生物在一定条件下培养时，在其代谢过程申分泌出来的具有一定表面活性的代谢产物，如糖脂、多糖蛋白脂、脂肪、磷脂利脂肪酸中性类脂衍生物。
它们与一般表面活性剂分子在结构上类似，即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基，同时也含有极性的亲水基。
生物表面活性剂的早期研究见于1946年，1965年之后，微生物对烃类乳化机制的研究引起人们的关注。
微生物产生的表面活性剂是微生物提高石油采收率的重要机制之一。
用微生物生产表面活性剂成为生物技术领域中的一个新课题。
1968年，Arima等首次发现枯草芽胞杆菌株(Bacillus subtilis)产生的是脂肽类表面活性剂，呈晶状，商品名为表面活性素(surfactin)，这类表面活性剂主要含:伊枯草菌素(Iturilns)，杆菌霉素(Bacillomycin)，芬荠素(Fengycin)和表面活性(Surfacin)等，其中surfactin的表面活性最强，是迄今报道的效果最好的生物表面活性齐之一。
脂肽分子由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成，由于其特殊的化学组成和两亲型分子结构，脂肤类生物表面活性剂在医药、微生物采油、环境治理等领域有重要的应用前景。
目前发现的脂肽类生物表面活性剂有数十种。
2. 高分子表面活性剂高分子表面活性剂通常指分子量大于1000、具有表面活性的物质。
减小两相界面张力的大分子物质皆可称为高分子表面活性剂。
高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等能力，毒性小，可用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。
表面活性剂的分类
表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质，将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
根据离子表面活性剂所带电荷，又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
一些表现出较强的表面活性同时具有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能的水溶性高分子，称为高分子表面活性剂，如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等，但与低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂降低表面张力的能力较小，增溶力、渗透力弱，乳化力较强，常用做保护胶体。
一、离子表面活性剂（一）阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。
1．高级脂肪酸盐系肥皂类，通式为（RCOO-）nMn+。
脂肪酸烃链R 一般在C11～C17之间，以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常见。
根据M的不同，又可分碱金属皂（一价皂）、碱土金属皂（二价皂）和有机胺皂（三乙醇胺皂）等。
它们均具有良好的乳化性能和分散油的能力，但易被酸破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐等破坏，电解质可使之盐析。
一般只用于外用制剂。
2．硫酸化物主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类，通式为R·O·SO3－M+，其中脂肪烃链Ｒ在C12～C18范围。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油，为黄色或桔黄色粘稠液，有微臭，约含48.5％的总脂肪油，可与水混合，为无刺激性的去污剂和润湿剂，可代替肥皂洗涤皮肤，也可用于挥发油或水不溶性杀菌剂的增溶。
高级脂肪醇硫酸酯类中常用的是十二烷基硫酸钠(SDS，又称月桂醇硫酸钠、SLS)、十六烷基硫酸钠（鲸蜡醇硫酸钠）、十八烷基硫酸钠（硬脂醇硫酸钠）等。
它们的乳化性也很强，并较肥皂类稳定，较耐酸和钙、镁盐，但可与一些高分子阳离子药物发生作用而产生沉淀，对粘膜有一定的刺激性，主要用做外用软膏的乳化剂，有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。
3．磺酸化物系指脂肪族磺酸化物和烷基芳基磺酸化物等。
通式分别为R·SO3-M＋和RC6H5·SO3-M＋。
高分子表面活性剂在表面施胶中的应用
摘要：表面活性剂在造纸中有很大的应用，例如在制浆、湿部、脱墨、涂布加工等方面。
本文主要综述了几种主要的高分子表面活性剂如：阳离子淀粉，AKD 专用高分子表面活性剂，壳聚糖，聚乙烯醇，羧甲基纤维素等在表面施胶中的应用。
关键词：造纸、高分子表面活性剂、表面施胶。
表面施胶也叫纸面施胶，纸页形成后在半干或干燥后的纸页或纸板的表面均匀涂上胶料。
施胶剂分松香型和非松香型两大类，非松香型施胶剂主要用于表面施胶。
常用的表面施胶剂含有疏水基和亲水基，因此广义地说都是表面活性剂。
表面施胶剂主要有变性淀粉、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)和聚丙烯酰胺(PAM)等。
可根据不同的需要选择不同的表面活性剂，如：提高抗水性，可用AKD、分散松香、石蜡、硬脂酸氯化铬、苯乙烯马来酸酐共聚物及其他合成树脂胶乳等；提高抗油性，可加入有机氟化合物，如全氟烷基丙烯酸酯共聚物，全氟辛酸铬配合物，全氟烷基磷酸盐等；增加防黏性，可加入有机硅树脂；改善印刷性能，主要用变性淀粉、CMC、PVA等[1]；改进干湿强度，可加入PAM、变性淀粉等；改善印刷光泽度和印刷发色性，主要用CMC、海藻酸钠、甲基纤维素、氧化淀粉等。
为了提高表面施胶效果，通常采用两种或几种表面活性剂共用的方法。
1. 淀粉是一种天然高分子化合物，它是一种重要的表面施胶剂和纸张增强剂。
在造纸工业中，薯类淀粉使用效果较好。
天然未改性的淀粉粘度较高，流动性差，容易凝聚，用水稀释后易沉淀，故在表面施胶中常用各种改性淀粉。
改性淀粉在较高浓度时仍有较低的粘度，并保持良好的溶解性、粘着力和成膜性能。
用于表面施胶的改性淀粉主要有氧化淀粉、阳离子淀粉、阳离子型磷酸酯淀粉、羟烷基淀粉、双醛淀粉、乙酸酯淀粉、酸解淀粉。
以下主要介绍阳离子淀粉。
阳离子淀粉通常是指淀粉在一定条件下与阳离子试剂反应制得的产物，阳离子试剂主要有叔胺盐类和季铵盐类阳离子试剂。
阳离子淀粉还可以通过淀粉与阳离子型乙烯基单体通过自由基共聚法制得。
表面活性剂分类
表面活性剂的分类姓名：黄朋学号: 2012G0303006 1、高分子表面活性剂：离子分类亲水基高分子表面活性剂天然系半合成系合成系阴离子型羧酸基海藻酸钠果胶酸钠腐植酸钠咕吨树胶羧甲基纤维素羟甲基淀粉丙烯酸接枝淀粉水解丙烯腈接枝淀粉丙烯酸共聚物马来酸共聚物水解聚丙烯酰胺磺酸基木质素磺酸盐铁铬木质素磺酸盐缩合萘磺酸盐聚苯乙烯磺酸盐硫酸酯基缩合烷基苯醚硫酸酯阳离子型胺基壳聚糖阳离子淀粉氨基烷基丙烯酸酯共聚物聚乙烯苯甲基三甲铵盐季铵盐两性型胺基、羧基等水溶性蛋白质类非离子型多元醇及其他淀粉淀粉改性产物甲基纤维素乙基纤维素羧乙基纤维素聚乙烯醇聚乙烯基醚EO加成物聚乙烯吡咯烷酮2、离子分类：阴离子型表面活性剂离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂表面活性剂非离子型表面活性剂两性表面活性剂特殊表面活性剂阴离子型表面活性剂：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等阳离子表面活性剂：脂肪胺盐、烷基咪唑啉盐、烷基吡啶盐、β—羟基胺等两性表面活性剂：从广义上讲，分子结构中含有两种及两种以上极性基团的表面活性剂，均可称为两性活性剂。
可将其分为：非离子-阴离子型；非离子-阳离子型；阴离子-阳离子型；非离子-阳离子-非离子型。
这类表面活性剂具有许多独特的性质。
例如，对皮肤的低刺激性，具有较好的抗盐性，且兼备阴离子型和阳离子型两类表面活性剂的点，既可用作洗涤剂、乳化剂，也可用作杀菌剂、防霉剂和抗静电剂。
因而，两性离子表面活性剂是近年来发展较快的一类。
非离子型表面活性剂：这类表面活性剂溶于水后不发生解离，其极性基部分大多为氧乙烯基、多元醇和酰胺基。
类型：酯型；醚型；胺型；酰胺型；混合型（Tween)酯醚型等。
特殊表面活性剂：以碳氟链为疏水基的表面活性剂，简称为氟表面活性剂，如全氟辛酸。
这类活性剂具有极高的表面活性，不仅可以使水的表面张力降至20 mN.m-1以下，而且能降低油的表面张力。
其化学性质极其稳定，具有抗氧化、抗强酸和强碱及抗高温等特性。
表面活性剂的分类方法
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种：1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性；2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂；3、按分子量分类，可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂，分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重，据统计，世界表面活性剂总产量的40%属于这一类2、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
如图所示，其亲水基一端是阳离子，故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液，大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液，一般为中性或碱性，与前者正好相反。
这是因为在中和时，各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说，所谓两性表面活性剂，是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而，通常所说的两性表面活性剂，是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之，单就两性表面活性剂结构来讲，在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-)，是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀，且在任何pH值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
高分子表面活性剂的分类、特征及应用
高分子表面活性剂的分类、特征及应用摘要：概述了高分子表面活性剂的分类、性质、合成方法及应用,分析了其应用前景,旨在通过对高分子表面活性剂相关内容的综述和介绍,让更多的人认识和了解高分子表面活性剂。
关键词：高分子表面活性剂；分类；应用高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而言讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物，也有说法认为，高分子表面活性剂是指分子量达到某种程度以上(一般为103～106) 又一定表面活性的物质[5]，虽然，高分子表面活性剂分子量，甚至，高分子物质分子分子量到底多大并没有严格的界限，但总之，高分子表面活性剂相比低分子表面活性剂其分子量要大很多。
和低分子表面活性剂一样,高分子表面活性剂由亲水部分和疏水部分组成。
1951年施特劳斯把结合有表面活性官能团的聚1-十二烷基-4-乙烯吡啶溴化物命名为聚皂从而出现了合成高分子表面活性剂。
1954年美国Wyandotte公司报到了合成聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物非离子高分子表面活性剂此后具有高性能的各种高分子表面活性剂相继开发。
高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,被广泛用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等[1]。
因此高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前，已成为表面活性剂的重要发展方向之一。
1.高分子表面活性剂的分类高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。
如阴离子型的高分子表面活性剂有聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸脂等。
阳离子型的高分子表面活性剂有氨基烷基丙烯酸酯共聚物、改型聚乙烯亚胺、含有季胺盐的丙烯酸酰胺共聚物、聚乙烯苯甲基三甲铵盐等。
两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸一阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。
高分子表面活性剂
1
一、高分子表面活性剂简介
主
二、高分子表面活性剂结构与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能
要
三、高分子表面活性剂的分类
内
四、高分子表面活性剂的合成
容
五、高分子表面活性剂的应用
一、高分子表面活性剂简介
通常是某种物质当它溶于水中即使浓度 很小时，能显著降低水同空气的表面张力， 或同其它物质的界面张力，则该物质称为表 面活性剂
胶束浓度（CMC）
表面活性剂浓度和活动情况关系图
7
二、高分子表面活性剂的结构与性能
棒状 球状
片状
层状
8
二、高分子表面活性剂的结构与性能
乳化作用: 指将一种液体的细小颗粒分散于另一种不相溶的液 体中，所得到的分散体系被成为乳液。
泡沫作用: 泡沫实际是气结体论分：散表于面液活体性中剂的水分溶散液体其系，泡沫的 形成涉及起泡和稳泡两个浓因度素只。有稍高于其CMC值 分散作用: 增加固体粒子时在，溶才液能中充的分分显散示分其散作稳用定。性问题。
五、高分子表面活性剂的应用
4.2在石油工业中的应用 驱油剂：利用高分子表面活性剂如（超高分子量聚丙烯
酰胺）能够充分解决石油开采过程中由于原油中的胶质 、沥青质、蜡等重质成份的析出在地层中沉积成垢的堵 塞。大致每用1kg驱油剂可以多出原油10桶，在三次采油 中应用前景广阔。 破乳剂 压裂液 稠油降粘剂 钻井用化学剂 油田水处理剂
四、高分子表面活性剂的合成
3.高分子化学反应 通过化学反应的方法在聚合物上引入疏水基或亲水基 。 优点：直接用已商品化的聚合物作起始原料, 得到的产物 相对分子量较高。 缺点：反应通常需要在高粘度的聚合物溶液中进行。
例如：将常用的 PVA（聚乙烯醇）完全醇解或部分醇解 后与氯代烷或醇进行醚化反应可得到具有表面活性的 PVA 。
新型高分子表面活性剂-聚乙二醇6000双硬脂酸酯
新型高分子表面活性剂-聚乙二醇6000双硬脂酸酯聚乙二醇6000双硬脂酸脂(以下简称PEG6000DS)，化学结构为：R-CO-(OCH2CH2)。
-O-OC-R．其中R=C17H15，n ＝140～150。
它是近几年发展起来的新型高分子非离子表面活性剂，因其用于香波，裕剂等配方，能提高粘度，降低盐量，具有较强的乳化、分散作用及对乳液的稳定作用，同时对头发有一定的调理作用，故在国外普遍受到人们的重视，在国内也巳逐渐被接受。
PEG6000DS的分子由疏水-亲水-疏水部分组成，它在稀表面活性剂水溶液中形成三元水合网，将表面活性剂胶束围在其中，胶束由球状转变成捧状，从而使粘度增加。
PEG6000DS的合成主要有两条途径．其-是直接酯化法，即用PEG 6000与硬脂酸直接进行酯化反应．其二是酯交换法，即硬脂酸甲脂与PEG 6000通过酯交换脱去甲醇．PEG 6000DS 外观为黄白色薄片固体。
活性物含量98％～100％。
一般理化性能见表1。
PEG 6000DS是酯类非离子表面活性剂，因为酯键的化学特性，故不宜在强酸或强碱条件下使用．一般在pH5～8范围内比较稳定，在高温下也容易破坏酯键，故也不宜长期在较高温度下使用。
室温下PEG 6000DS在水和醇中的溶解性较差，但可溶于热的水和醇中．故使用时一般先用15～20倍的大于80℃的水或2倍40℃～50℃的甲醇溶解，然后用水稀释至所需浓度．因为它作为添加剂加入香波或其它配方，一般不超过百分之几，故它的溶解性不是很大的问题．PEG 6000DS水溶液的粘度随温度不同而不同，温度高时粘度降低．在香波的基本配方中(AES，10％；6501；3％，NaCl：1．0％)，加入不同浓度的PEG6000DS，香波的粘度变化情况见图1．图中AES，6501为日本LION公司产品，PEG6000DS为广州道明化学公司产品DM-638，粘度用上海天平仪器厂NDJ-1型旋转粘度计．以下同．由图可以看出，随着PEG6000DS的浓度增加，香波的粘度增加开始较平缓，后急剧增加。
表面活性剂的类型
含氟表面活性剂的分子结构中含有一氟或多氟基团，这些基 团的存在使得含氟表面活性剂具有极佳的表面活性和化学稳 定性。它们广泛应用于石油、化工、制药、电子等领域，作 为清洁剂、乳化剂、分散剂等。
高分子表面活性剂
要点一
总结词
高分子表面活性剂是一类具有高分子量和高表面活性的物 质，具有优异的分散性、增稠性和稳定性等特点。
的水溶性和生物相容性。
氨基酸型表面活性剂在低浓度下 即可显著降低水的表面张力，具 有较好的润湿、乳化、分散和泡
沫性能。
常见的氨基酸型表面活性剂有甘 氨酸、丙氨酸等。
05
其他表面活性剂
含氟表面活性剂
总结词
含氟表面活性剂是一种具有优异性能的表面活性剂，具有高 表面活性、低表面张力、良好的化学稳定性和热稳定性等特 点。
硫酸盐类
烷基硫酸酯盐
如十二烷基硫酸钠（SDS），具有良 好的发泡、去污和乳化性能，常用于 洗涤剂、化妆品和农药等领域。
脂肪醇硫酸酯盐
如月桂醇硫酸钠（SLS），具有较好的 去污和发泡性能，常用于洗发水、沐浴 露等领域。
磺酸盐类
烷基磺酸盐
如十二烷基磺酸钠（SDS），具有较好的去污和乳化性能，常用于洗涤剂、农 药等领域。
04
两性表面活性剂
咪唑啉型
咪唑啉型表面活性剂是一种两性表面活性剂，其分子结构中同时含有阳离子和阴离 子，具有较好的水溶性和生物相容性。
咪唑啉型表面活性剂在低浓度下即可显著降低水的表面张力，具有较好的润湿、乳 化、分散和泡沫性能。
常见的咪唑啉型表面活性剂有十二烷基二甲基咪唑啉、十六烷基二甲基咪唑啉等。
季铵盐型
总结词
季铵盐型阳离子表面活性剂是一种高效 、低毒、生物降解性好的阳离子表面活 性剂。
高分子表面活性剂在水处理剂中的应用
第17卷第12期2000年12月精细化工FINE CHEMICA LSV ol.17,N o.12Dec.2000表面活性剂高分子表面活性剂在水处理剂中的应用①宋照斌,宋启煌(广东工业大学化工系,广东广州 510090)摘要:概述了高分子表面活性剂的特性,用作水处理剂的表面活性剂的重要品种,应用及展望。
关键词:高分子表面活性剂;水处理剂;应用中图分类号:T Q423.9 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2000)12-0700-04 高分子表面活性剂通常是指相对分子质量在数千以上、具有表面活性的物质。
与普通表面活性剂一样,高分子表面活性剂同样由亲水和亲油二部分组成。
从分子结构来看,高分子表面活性剂有无规型、嵌段型和接枝型等几种分子结构型式。
若从表面活性剂亲水部分的性质来看,它则可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四大类。
高分子表面活性剂具有分散、乳化、增溶、增稠等能力,毒性小,可用作分散稳定剂、乳化剂、破乳剂、药物增溶剂、保湿剂、洗涤剂、水处理剂等。
作为工业“味精”的表面活性剂发展迅猛,其应用领域从日用化学工业发展到石油、纺织、食品、农业、环境以及新型材料等方面,年产量以4%～5%的速度增长,1995年世界表面活性剂的产量就已达900万t,品种一万种以上,市场营销额为100亿美元以上[1],1997年我国主要表面活性剂产量为48万t,其中:阴离子39万t,非离子7万t,阳离子约2万t。
表面活性剂品种1444种,其中:非离子644种,阴离子407种,阳离子289种,两性离子104种。
据日用化学工业信息预测世界表面活性剂的需求2000年将达1080万t,2005年将达1250万t。
工业的迅猛发展大大推动和促进了表面活性剂学科的发展,并扩大了其应用范围。
在水处理剂中得到了新的应用。
水处理剂是精细化工产品中的一个重要门类,目前所用的水处理剂主要有絮凝剂、缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、除垢剂、除油剂、除氧剂、浮选剂、软化剂等。
减胶剂成份
减胶剂是一种由高分子表面活性剂组成的混凝土外加剂，也叫增效剂。
它能够有效改善混凝土和易性，提高混凝土整体浆量，从而减少水泥或其他胶凝材料用量。
减胶剂的主要成分可能包括三乙醇胺、三异丙醇胺、聚合醇胺、酒石酸、葡萄糖酸钠、马来酸酐、月桂酸—乙醇酰胺硫酸钠、磺化琥珀酸二辛酯钠盐（离子表面活性剂）、阴离子表面活性剂多糖酸酯（易溶于水，降低黏度，使细小固体颗粒均匀分散在水中，可降低不溶性颗粒表面张力，抗酸抗碱）、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠、烯基磺酸钠、硫酸钠等。
在实际使用中，混凝土减胶剂的掺量一般为胶凝材料的0.6%，可与外加剂同掺（不能混合后使用，在减胶剂使用时并不减少减水剂用量）。
混凝土减胶剂在建筑、项目工程等应用较为广泛，可适用于自密实混凝土、大体积混凝土、低标号与高标号混凝土等。
减胶剂是一种由高分子表面活性剂组成的混凝土外加剂，也叫增效剂。
它能够有效改善混凝土和易性，提高混凝土整体浆量，从而减少水泥或其他胶凝材料用量。
减胶剂的主要成分可能包括三乙醇胺、三异丙醇胺、聚合醇胺、酒石酸、葡萄糖酸钠、马来酸酐、月桂酸—乙醇酰胺硫酸钠、磺化琥珀酸二辛酯钠盐（离子表面活性剂）、阴离子表面活性剂多糖酸酯（易溶于水，降低黏度，使细小固
体颗粒均匀分散在水中，可降低不溶性颗粒表面张力，抗酸抗碱）、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠、烯基磺酸钠、硫酸钠等。
在实际使用中，混凝土减胶剂的掺量一般为胶凝材料的0.6%，可与外加剂同掺（不能混合后使用，在减胶剂使用时并不减少减水剂用量）。
混凝土减胶剂在建筑、项目工程等应用较为广泛，可适用于自密实混凝土、大体积混凝土、低标号与高标号混凝土等。
表面活性剂的分类
表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质，将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
根据离子表面活性剂所带电荷，又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
一些表现出较强的表面活性同时具有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能的水溶性高分子，称为高分子表面活性剂，如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等，但与低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂降低表面张力的能力较小，增溶力、渗透力弱，乳化力较强，常用做保护胶体。
一、离子表面活性剂（一）阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。
1．高级脂肪酸盐系肥皂类，通式为（RCOO-）nMn+。
脂肪酸烃链R一般在C11～C17之间，以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常见。
根据M的不同，又可分碱金属皂（一价皂）、碱土金属皂（二价皂）和有机胺皂（三乙醇胺皂）等。
它们均具有良好的乳化性能和分散油的能力，但易被酸破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐等破坏，电解质可使之盐析。
一般只用于外用制剂。
2．硫酸化物主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类，通式为R·O·SO3－M+，其中脂肪烃链Ｒ在C12～C18范围。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油，为黄色或桔黄色粘稠液，有微臭，约含48.5％的总脂肪油，可与水混合，为无刺激性的去污剂和润湿剂，可代替肥皂洗涤皮肤，也可用于挥发油或水不溶性杀菌剂的增溶。
高级脂肪醇硫酸酯类中常用的是十二烷基硫酸钠(SDS，又称月桂醇硫酸钠、SLS)、十六烷基硫酸钠（鲸蜡醇硫酸钠）、十八烷基硫酸钠（硬脂醇硫酸钠）等。
它们的乳化性也很强，并较肥皂类稳定，较耐酸和钙、镁盐，但可与一些高分子阳离子药物发生作用而产生沉淀，对粘膜有一定的刺激性，主要用做外用软膏的乳化剂，有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。
3．磺酸化物系指脂肪族磺酸化物和烷基芳基磺酸化物等。
通式分别为R·SO3-M＋和RC6H5·SO3-M＋。
特殊高分子表面活性剂的应用
（1）电解氟化法 ）
将有机化合物单体溶解在无水氢氟酸中， 将有机化合物单体溶解在无水氢氟酸中，在 5~6V电压子啊进行电解，即可生成全氟化合 电压子啊进行电解 电压子啊进行电解， 物。聚合并经中和后得到阴离子型含氟高分 子表面活性剂聚全氟丙烯酸钠。 子表面活性剂聚全氟丙烯酸钠。 上述聚全氟丙烯酸钠可进一步酰胺化、 上述聚全氟丙烯酸钠可进一步酰胺化、季铵 制备阳离子型高分子表面活性剂； 化，制备阳离子型高分子表面活性剂；将环 氧乙烷加成到全氟聚合物上， 氧乙烷加成到全氟聚合物上，则可制备非离 子型含氟高分子表面活性剂。 子型含氟高分子表面活性剂。 此法的优点 操作简单，缺点是副反应较多， 优点是 此法的优点是操作简单，缺点是副反应较多， 全氟化合物的收率较低 收率较低。 全氟化合物的收率较低。
提
1 2 3 4 5
纲
含硅高分子表面活性剂 含氟高分子表面活性剂
表面活性剂在造纸、采油工业中的应用 表面活性剂在造纸、
表面活性剂在橡胶、合成树脂、 表面活性剂在橡胶、合成树脂、无机材料工业和 环境治理中的应用
表面活性剂在日用化学品、 表面活性剂在日用化学品、纺织印染工业和其他 中的应用
8.6.3 橡胶、合成树脂工业 橡胶、
非离子型是有机硅高分子表面活性剂中性能、 非离子型是有机硅高分子表面活性剂中性能、 是有机硅高分子表面活性剂中性能 应用最广的一种， 应用最广的一种，其中又以聚醚硅氧烷最为 重要。这类聚醚改性硅油 聚醚改性硅油由性能差别很大的 重要。这类聚醚改性硅油由性能差别很大的 聚醚链段与聚硅氧烷链段通过化学键连接而 亲水性的聚醚链段赋予其水溶性， 成。亲水性的聚醚链段赋予其水溶性，而疏 水性的聚二甲基硅氧烷链段则赋予其低表面 张力。聚醚链段分子中的比例越大， 张力。聚醚链段分子中的比例越大，共聚物 的水溶性越好。 的水溶性越好。
高分子表面活性剂
1.1 表面活性剂分子中具有亲水基与疏水基，能富集（吸附）于界面，使界面性质发生显著改变而表现出界面活性的物质称为表面活性剂。
常用的表面活性剂多为分子量为数百的低分子量化合物。
随着诸多热点领域，如强化采油（enhanced oil recovery）[1]、药物载体与控制释放、生物模拟、聚合物LB膜、医用高分子材料（抗凝血）以及乳液聚合等的深入研究，对表面活性剂的要求趋于多样化和高性能化。
而在众多的新型结构的表面活性剂中，具有表面活性的高分子化合物现已成为人们关注的焦点，对其进行的研究开发如火如荼。
1.2 高分子表面活性剂[1-3]一般来说，将分子量在数千以上且具有表面活性的物质称为高分子表面活性剂[4-9]。
最早使用的高分子表面活性剂有纤维素及其衍生物，以及作为胶体保护剂使用的天然海藻酸钠和各种淀粉。
1951年Strauss首次合成了高分子表面活性剂—聚十二烷基4-乙烯吡啶溴化物，并将其命名为聚皂（ploysoap）；随后1954年美国Wyandotte公司报道了非离子型高分子表面活性剂聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的合成，并将其进行了工业化生产（商品名为Pluronics），其中分子量为8.1×103的Pluronic104在重量百分比浓度为0.1％时可使溶液的表面张力降至33.1Mn·m-1。
与低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂具有以下特点[5]：1) 具有较高的分子量，渗透能力差，可形成单分子胶束或多分子胶束；2) 溶液粘度高，成膜性好；3) 具有很好的分散、乳化、增稠、稳定以及絮凝等性能，起泡性差，常作消泡剂；4) 大多数高分子表面活性剂是低毒或无毒的，具有环境友好性；5) 降低表面张力和界面张力的能力较弱，且表面活性随分子量的升高急剧下降，当疏水基上引入氟烷基或硅烷基时其降低表面张力的能力显著增强。
在众多的高分子表面活性剂中，水溶性高分子表面活性剂由于具有水溶性近年来发展十分迅速。
高分子表面活性剂
高分子表面活性剂高分子表面活性剂能显著降低液体表面张力的高分子量物质。
有天然高分子表面活性剂和合成高分子表面活性剂两类，同时含有亲水链段（或基因）和疏水链段的高分子可具有表面活性，如聚环氧乙烷、环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物等。
可用于乳液聚合、悬浮聚合，并用作凝结剂和抗静电剂等环氧乙烷环氧乙烷分子结构示意图 环氧乙烷是一种有机化合物，化学式是C2H4O ，是一种有毒的致癌物质，以前被用来制造杀菌剂。
环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强烈的地域性。
被广泛地应用于洗涤，制药，印染等行业。
在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂。
中文名： 环氧乙烷 外文名： epoxyethane 别名： 氧化乙烯 分子式：C2H4O 相对分子质量： 44.05 化学品类别： 有机物--烃的含氧衍生物 管制类型：环氧乙烷（*） 储存： 密封保存简介管制信息环氧乙烷（*） 该品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。
物理性质环氧乙烷结构式外观与性状：无色气体。
熔点(℃)：-112.2相对密度（水=1）：0.87沸点(℃)：10.4相对蒸气密度（空气=1）：1.52分子式：C2H4O分子量：44.05饱和蒸气压(kPa)：145.91(20℃)燃烧热(kJ/mol)：1262.8临界温度(℃)：195.8临界压力(MPa)：7.19辛醇/水分配系数的对数值：-0.30闪点(℃)：<-17.8(O.C)爆炸上限%(V/V)：100引燃温度(℃)：429爆炸下限%(V/V)：3.0溶解性：易溶于水、多数有机溶剂。
[1]化学性质化学性质非常活泼，能与许多化合物起加成反应。
作用与用途环氧乙烷有杀菌作用，对金属不腐蚀，无残留气味，因此可用材料的气体杀菌剂。
通常采用环氧乙烷-二氧化碳（两者之比为90：10）或环氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物，主要用于医院和精密仪器的消毒。
环氧乙烷用熏蒸剂常用于粮食、食物的保藏。
例如，干蛋粉的贮藏中常因受细菌的作用而分解，用环氧乙烷熏蒸处理，可防止变质，而蛋粉的化学成分，包括氨基酸等都不受影响。
简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用
简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用化学化工学院08级王化成038徐畅0322011年5月18日简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用王化成徐畅辽宁师范大学化学化工学院摘要：表面活性剂已经成为高新技术产业不可缺少的重要助剂。
本文综述了聚合表面活性剂和高分子表面活性剂在不同领域的应用。
并对其今后的研究开发方向及发展趋势作了展望。
关键词：聚合表面活性剂；高分子表面活性剂；分类；应用1引言表面活性剂是一大类有机化合物，它活跃于表／界面上、具有极高的降低表／界面张力的能力和效率，在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。
新一代gemini表面活性剂的出现，为表面活性剂的发展开拓了广阔的前景，它已成为当今生命科学、药物科学、材料科学等众多重要领域所共同关注的热点之一。
与传统单链表面活性剂相比，gemini表面活性剂具有极低的临界胶束浓度(cmc)、很强的降低表面张力的能力、奇异的聚集形态、特殊的相行为及流变性质等[1]，可以说是表面活性剂领域的一场重大变革。
原因在于gemini表面活性剂分子中含有两个极性头和两条疏水链，在其亲水基之间或者靠近亲水基的疏水部分之间由一个联接基团(spacer)通过化学键连接构成。
这种结构一方面增强了碳氢链的疏水作用，使疏水基团自水溶液中逃逸而相互聚集成胶束的趋势增大；另一方面，受化学键的限制，极性头间的静电斥力被大大削弱。
Gemini表面活性剂实质上可看作是两个传统单头单尾表面活性剂分子的聚合体，那么对于更高聚合度的表面活性剂，如三聚、四聚甚至是高聚表面活性剂，其性能又会如何呢?大量的实践证明，寡聚乃至高聚表面活性剂相比于gemini表面活性剂而言，又具有更低的临界胶束浓度、更加丰富的聚集行为和更为优异的性质.但是到目前为止，关于寡聚和高聚型两亲分子的研究报道还极少，从分子设计合成到物理化学性质的研究才刚刚起步，有诸多的自组装规律、有序聚集体结构方面的问题亟待解决。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《功能高分子材料》课程报告题目高分子表面活性剂的研究进展专业学生授课报告日期高分子表面活性剂的研究进展摘要：高分子表面活性剂具有许多低分子所没有的优良特性，在很多工业领域中都得到了应用。
本文主要介绍了各类高分子表面活性剂，综述了目前的3种先进的合成方法及其在各种工业领域中的应用；最后指明了未来高分子表面活性剂的发展趋势。
关键词：高分子表面活性剂，表面张力，Abstract：Polymetric surfatants are superior to small-molecule surfatants due to some unique characteristics，applied in lots of industrial fields. This paper mainly introduced the species and application of polymetric surfatants，then summarized 3 advanced met hods of synthesis. Finally，the trend of development was talked about.Key word: polymetric surfatants，Surface tension一、引言分子中具有亲水基与疏水基，能富集（吸附）于表面，使界面性质发生显著改变并出现界面活性的物质称为表面活性剂，目前使用的表面活性剂多为分子量在几百的低分子表面活性剂，随着各个工业领域的拓展，特别是石油化工的高速发展，要求表面活性剂多样化和高性能化，出现了许多低分子表面活性剂无法解决的问题。
通常将分子量在103以上表面活性剂称为高分子表面活性剂，有时也叫双亲性聚合物。
1950年Stauss合成第一种高分子表面活性剂——聚1—十二烷—4—乙烯吡啶溴化物并命名为聚皂；1954年美国Wyandotte公司发表了第一种商品化高分子表面活性剂的报道。
以后，各种合成高分子表面活性剂相继开发并应用于石油开采、涂料工业、日用化学、医药等领域[1]。
高分子表面活性剂由于分子量高，它具有低分子表面活性剂所没有的一些特性，如良好的分散力、凝聚力、稳泡力、乳化和增稠力；毒性小，有良好的保护胶体和增溶能力，优良的成膜性及粘附性能，在各个工业部门被广泛用作胶乳稳定剂、增稠剂、破乳剂、防垢剂、分散剂、乳化剂和絮凝剂等，其中的许多应用是低分子表面活性剂难以替代的。
二、高分子表面活性剂的种类在实际应用中，高分子表面活性剂的数量十分庞大。
但按来源分类可分为三类：天然高分子表面活性剂和合成高分子表面活性剂，前者包括改性高分子表面活性剂。
此外按离子分类，可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型四种高分子表面活性剂[2]。
下面主要介绍这四种活性剂。
2.1阴离子型高分子表面活性剂阴离子型高分子表面活性剂包括羧酸型、磺酸型、硫酸酯型和磷酸酯型。
如：聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素羧基改性聚丙烯酰胺高分子表面活性剂就属于羧酸型。
缩合萘基苯磺酸盐、木质素磺酸盐、聚苯乙烯磺酸盐高分子表面活性剂就属于磺酸型。
2.2阳离子型高分子表面活性剂阳离子型高分子表面活性剂包括胺型和季铵盐型。
如：氨基烷基丙烯酸酯共聚物、改性聚乙撑亚胺高分子表面活性剂就属于胺型，含季铵盐基的丙烯酰胺共聚物、聚乙烯基苄基三甲胺盐高分子表面活性剂就属于季铵盐型。
2.3非离子型高分子表面活性剂非离子型高分子表面活性剂包括聚乙烯醇类(PVA)、聚醚类、纤维素类、聚酯类和糖基类等。
近年来，合成糖基为亲水基的高分子表面活性剂被广泛研究。
因为它们取自天然的可再生资源，与环境兼容性好，对皮肤温和，具有良好的起泡力，可在个人护理用品、家用洗涤剂和餐洗剂中用作辅助表面活性剂。
糖基类高分子表面活性剂大体分为糖基位于侧链和糖基位于主链两种。
如以聚苯乙烯为亲油基在侧链引八麦芽糖、葡萄糖等糖类亲水基，所得高分子表面活性剂既溶于水又溶于有机溶剂，在水中能形成胶束，能使与一些糖类结合着的卵磷脂凝聚，能吸收溶在水中的有机颜料。
2.4两性高分子表面活性剂两亲性高分子表面活性剂有氨基酸型和甜菜碱型，也有通过复配而制得的两性高分子表面活性剂。
表面活性剂的复配技术已广泛用于化妆品、洗涤、制药等行业中。
两种或多种具有协同效应的表面活性剂复配，常常会带来单一品种表面活性剂所不具有的某些特性。
三、高分子表面活性剂的合成3.1由表面活性单体制备高分子表面活性剂表面活性剂单体一般由可聚合的反应基团(双键、三键、胺基、羟基、环氧基等)、亲水基团(链段)及亲油基团(链段)组成，含有重复单元的两亲性表面活性剂单体即为表面活性大单体。
很多离子型高分子表面活性剂可溶于水或盐中，有较好的表面活性和增溶乳化作用，两性离子单体还可用于无皂乳液聚合等[3]。
典型的非离子型表面活性单体有甲基丙烯酸聚氧化乙烯醋、聚氧化乙烯基苯乙烯。
这类单体与甲基丙烯酸低碳醇醋、苯乙烯的共聚物质量分数为1%水溶液的表面张力为63-65N/ m(25℃)，CMC(临界胶团浓度)为10-15mol/L，丙烯酸胺、丙烯酸聚氧化乙烯醋大单体与第三种单体共聚得到的高分子表面活性剂，与低分子表面活性剂相近，但具有高粘度及其他特点。
3.2由亲水/疏水性单体共聚制备高分子表面活性剂采用阴离子聚合或开环聚合法可得到含亲水/疏水链段的嵌段型高分子表面活性剂。
亲水链段可以是聚氧乙烯、聚乙烯亚胺等；疏水链段有聚氧丙烯、聚氧丁烯、聚苯乙烯、聚硅氧烷等。
此类共聚物具有良好的乳化性能，但高分子量的两嵌段或三嵌段共聚物降低表面(界面)张力的能力十分有限，其原因可能是大分子疏水链段在水溶液中易缔合，可形成以亲水链段为外壳、疏水链段为脱水内核的胶束，致使疏水链段不能在界面形成有效的覆盖。
多嵌段共聚物如氧乙烯-氧丙烯多嵌段共聚物(商品Pluronics)，其疏水性氧丙烯链段为亲水性氧乙烯链段所间隔而分布于整个分子链上，不易形成缔合，增大了大分子链向界面迁移的能力，呈现较高的表面活性。
氧乙烯-硅氧烷嵌段共聚物是一个例外，其0.1%水溶液的表面张力最低达20.4 mN/m(20℃)，表面活性优于低分子表面活性剂[3]。
3.3由大分子化学反应制备高分子表面活性剂在高分子化合物中引入亲水或疏水基团以修正其亲水一疏水性，可得到各类型的高分子表面活性剂。
聚丁二烯、聚乙戊二烯通过三氧化硫磺化反应可得到相对分子质量为(1.0~6.6)×l04的水溶性高分子表面活性剂，质量分数为0.50%的水溶液表面张力为38mN/m(20℃)。
烷基酚与甲醛缩合物再与氧乙烯反应制得的高分子表面活性剂，CMC下的表面张力为23mN/m(52℃)。
将对烷基酚与甲醛缩合所得的线性高分子与环氧乙烷加成，得到水溶性非离子表面活性剂，将该非离子表面活性剂硫酸化，可得到阴离子型高分子表面活性剂。
聚丁二烯、聚异戊二烯通过三氧化硫磺化反应，可得到阴离子型高分子表面活性剂。
聚乙烯吡啶季铵化后可得到阳离子型高分子表面活性剂。
四、高分子表面活性剂的应用4.1高分子表面活性剂在造纸方面的应用高分子表面活性剂由于具有很好的分散、絮凝、增溶、乳化稳泡、增稠、成膜和黏附等作用，在改进纸张性能，提高造纸机效率等方面有着非常独特的重要作用。
近年来越来越受到造纸工作者的重视。
高分子表面活性剂可作为松香乳化剂如硬脂酸聚氧乙烯酯，丙烯酸二乙胺基酯/丙烯酰胺共聚物、二甲胺基甲基丙烯酰胺/丙烯酸共聚物等，对于松香有很好的分散效果。
乳液型的丙烯酸酯类单体的共聚物作为乳化剂亦有理想的分散效果。
有些阳离子表面活性剂本身也是施胶剂，如阳离子聚酰胺环氧氯丙烷等。
高分子表面活性剂还可作为浆内施胶剂、表面施胶剂、涂布颜料分散剂、废纸脱墨助剂、助留助滤剂、树脂控制剂、废水絮凝剂、抗油抗水剂、纸张柔软剂、造纸消泡剂和污垢分散剂应用于造纸工业。
也可用作纸张助留剂、助游剂，能极大地提高成品纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力[4]。
4.2高分子表面活性剂在制药方面的应用高分子表面活性剂作为药物制剂辅料，在传统剂型(如片剂、乳剂、液体制剂等)和新剂型(膜剂、脂质体、微球泵片、滴丸共沉物)中均有广泛的应用。
高分子表面活性剂的特殊性质，使其在各类药物中能够同时发挥润湿、乳化、增溶等作用，同时又根据剂型的不同，其作用各有侧重。
如高分子表面活性剂作为助悬剂，是保持混悬剂物理稳定性的重要辅料之一，它在两相界面形成溶剂化膜和相同电荷，使混悬剂微粒稳定，同时它还能降低分散相和溶剂间的界面张力，以利于疏水性药物润湿和分散。
如以羟丙基甲基纤维素(HPMC)为助悬剂制备布洛芬混悬剂，经Hakke黏度测定仪测定为假塑性流体其药物含量稳定[5]。
4.3高分子表面活性剂在采油方面的应用高分子表面活性剂是一类可用于石油开采的新材料。
利用高分子表面活性剂既有增粘能力，又能降低油水界面张力的特性，提高波及系数与驱油效率，解决聚合物表面活性剂复合驱体系的色谱分离效应问题。
国外已有类似共聚物的报道，但分子量不高，增粘能力不强。
实验室已开展的大量研究工作表明，高分子表面活性剂可使油水界面张力降至10~2mN/m，有5种高分子表面活性剂的复合体系能使油水界面张力降至10～3mN/m的超低值。
为了能将这种具有自主知识产权的新材料尽快推向工业应用，需要进一步投入力量进行研究和开发[6]。
五、总结随着材料工业的发展，对高分子表面活性剂的需求必将日趋旺盛，人们对高分子表面活性剂的研究也在不断深人，开发新的品种和新的合成方法也是当前研究的热点。
尽管在解决高分子表面活性剂同时具有高摩尔质量和高表面活性的问题上已有一定进展，但由于对结构和性能的关系认识不够，涉及物理化学性质的大分子水溶液体系又非常复杂，溶液性质的研究皆采用非水体系或摩尔质量低于1×104的大分子表面活性剂水溶液体系，到目前为止具有超高分子量和高表面活性的高分子表面活性剂这一领域的研究仍然进展缓慢。
因此研究其结构与性能的关系，重视新型高分子表面活性剂的研究与开发，合成高摩尔质量(高赫度)、高表面活性的两亲高分子化合物，具有重要的理论和应用价值。
参考文献[1]陈永春, 易昌风, 程时远, et al. 高分子表面活性剂的研究现状[J]. 日用化学工业, 1997, (05): 25-28.[2]韩利娟, 陈洪, 蒋珍菊, et al. 高分子表面活性剂的研究现状[J]. 西南石油学院学报, 2003, (04): 62-65+1.[3]金勇, 董阳, 魏德卿. 高分子表面活性剂的合成[J]. 化学进展, 2005, (01):151-156.[4]张光华, 顾玲, 卢凤纪. 高分子表面活性剂的特性及其在造纸工业中的应用[J].日用化学工业, 2003, (01): 25-28.[5]王翔, 代加林, 杨梦. 高分子表面活性剂的发展及应用现状[J]. 塑料工业, 2007,(S1): 22-24+35.[6]徐坚. 高分子表面活性剂研究进展[J]. 油田化学, 1997, (03): 95-99.。