表面活性剂分类

一、表面活性剂
１、阴离子表面活性剂
阴离子表面活性剂是表面活性剂的一类。

在水中解离后，生成憎水性阴离子。

如脂肪醇硫酸钠在水分子的包围下，即解离为ROSO2-O-和Na+两部分，带负电荷的ROSO2-O-，具有表面活性。

阴离子表面活性剂分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。

广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。

２、非离子表面活性剂
非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力，有低起泡性的特点，因此适合作特殊洗涤剂。

由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能
非离子表面活性剂按亲水基团分类，有聚氧乙烯型和多元醇型两类。

３、阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂具有良好的杀菌、杀藻、防霉能力，而且抗菌谱广、用量少、刺激性低、霉性低、无异味、污染少，因此应用广泛。

阳离子表面活性剂带有正电荷，与阴离子表面活性剂所带的电荷相反，两者配合使用一般会形成沉淀，丧失表面活性。

它能和非离子表面活性剂配合使用。

用作织物柔软剂、油漆油墨印刷助剂、抗静电剂、杀菌剂、沥青乳化剂、护发素、焗油膏。

因为一般基质的表面带有负离子，当带正电的阳离子表面活性剂与基质接触时就会与其表面的污物结合，而不去溶解污物所以一般不做洗涤剂。

阳离子和两性离子表面活性剂以及其它胺类衍生物的消费仅为合成表面活性剂总量的10%左右，但其价值约占25%。

因其相对价格比较高，在无须阳离子表面活性剂的特殊性能的体系中，一般使用其它表面活性剂。

二、防腐剂
我国最新颁布的 《化妆品卫生规范》 中对 56 类防腐剂在化妆品中的限量和使用生产化妆品的种类及条件作了规定。

虽然针对不同的化妆品所使用的防腐剂也是不同的, 而且随着生产技术的不断改进和提高, 防腐剂的种类也越来越多, 但按化学结构, 化妆品中常用防腐剂可分为 4 类: （1）醇类, 主要有苯甲醇和苯氧乙醇, 其中苯氧乙醇最大的优点是对绿脓杆菌效果明显; （2) 甲醛供体和醛类衍生物, 主要包括咪唑烷基脲, 重氮咪唑烷基脲, 1, 3- 二羟甲基 - 5, 5-二甲基乙内酰脲 ( DMDMH) , 氯化 3- 氯烯丙基六亚甲基四铵( 季铵盐 - 15) 以及甲醛类等;（ 3) 苯甲酸及其衍生物, 主要包括苯甲酸以及对羟基苯甲酸酯类防腐剂
, 其中对羟基苯甲酸酯类是最为常用的防腐剂, 一般都以一种或几种对羟基苯甲酸酯复配使用;（ 4) 其他有机化合物, 最常见的有 3- 碘代丙炔氨基甲酸丁酯 ( IPBC) , 2- 溴 - 2- 硝基 - 1, 3- 丙二醇 ( 布罗波尔) 和异噻唑啉酮类 ( 凯松) , 其中 3- 碘代丙炔氨基甲酸丁酯是目前最有效的防霉剂。

认为，一个好的防腐剂至少应该满足下面的条件：
1.具有良好的抑菌性能,不仅抗细菌而且抗真菌(霉菌和酵母菌)
2.用量很少即可取得较好的抑菌效果
3.在广泛的pH 范围内有效
4.安全性好,没有毒性和刺激性
5.化学惰性,不与配方中其他成分及包装材料反应
6.具有合适的油水相分配系数,使其在产品水相中达到有效的防腐浓度
7.与大多数原料相容，不改变最终产品的颜色和香味 8使用成本低，容易获得
三、水（７０％—８０％）
四、抗静电剂
１、抗静电剂的定义
抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消散静电荷产生的化学添加剂。

抗静电剂自身没有自由活动的电子,属于表面活性剂范畴,它通过离子化基团或极性基团的离子传导或吸湿作用,构成泄漏电荷通道,达到抗静电的目的。

２、抗静电剂的分类
抗静电剂按照使用方式可分为外部抗静电剂和内部抗静电剂两大类。

外部抗静电剂是把抗静电剂以一定浓度溶于醇或醇-醇混合溶液中,对塑料制品表面进行涂覆或浸渍,经过烘干或凉干抗静电剂牢固地结合在制品表面。

使用时不影响聚合物的加工性能和物理机械性能,但因摩擦、洗涤或向聚合物内部迁移而逐步减少,因此,处理后抗静电效果难以持久。

内部抗静电剂是在聚合物材料加工前或加工中加入的,其分子分散在聚合物分子之间,表面的抗静电剂损失后,能及时迁移到制品表面,使其保持持久的抗静电效果。

抗静电剂按照结构特征可分为:无机盐类、表面活性剂、无机半导体、电解质高分子和有机半导体高聚物等。

下面重点介绍表面活性剂抗静电剂。

这类抗静电剂按分子中的亲水基能否电离,以及离子化特征可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。

（1）阴离子型抗静电剂
在这类抗静电剂中,分子的活性部分是阴离子,其中包括烷基磺酸盐、硫酸盐、磷酸衍生物、高级脂肪酸盐、羧酸盐及聚合型阴离子抗静电剂等。

其阳离子部分多为碱金属或碱土金属的离子、铵、有机胺、氨基醇等,广泛用于化纤油剂、油品等的抗静电剂。

在塑料工业中,除了某些烷基磷酸酯、烷基硫酸酯及其胺盐用作外部抗静电剂外,一般较少用作内部抗静电剂使用。

（2）阳离子型抗静电剂
阳离子型抗静电剂主要包括胺盐、季铵盐、烷基氨基酸盐等。

其中季铵盐最为重要,抗静电性能优良,对高分子材料有较强的附着力,广泛用作纤维和塑料的抗静电剂。

但是,有些季铵盐化合物热稳定性差,具有一定的毒性和刺激性,并且与某些着色剂和荧光增白剂反应,作为内部抗静电剂使用受到限制。

（3）非离子型抗静电剂
这类抗静电剂分子本身不带电荷而且极性很小。

通常非离子型抗静电剂具有一个较长的亲油基,与树脂有良好的相容性。

同时非离子型抗静电剂毒性低,具有良好的加工性和热稳定性,是合成材料理想的内部抗静电剂。

主要有聚乙二醇酯或醚类、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪胺乙氧基醚等化合物。

此类化合物分子中,烷基链长以及极性集团的数量,对发挥最佳抗静电效果至关重要。

（4）两性抗静电剂
从广义上看两性型抗静电剂是指在抗静电剂分子结构中同时具有两种或两种以上离子性质的抗静电剂。

日本丸茂秀雄等人对此类化合物抗静电剂做过广泛深入的研究,发表过许多论文和专著。

通常,两性抗静电剂主要是指在分子结构中同时具有阴离子亲水基和阳离子亲水基这样一类的离子型抗静电剂。

分子结构中的亲水基在水溶液中产生电离,在某些介质中表现为阴离子表面活性剂特征,而在另一些介质中又表现为阳离子表面活性剂特征。

此类抗静电剂与高分子材料有良好的相容性、配伍性,以及较好的耐热性,是一类性能优良的内部抗静电剂。

具有两性型离子的化合物很多,但作为抗静电剂使用的主要有季铵羧酸内盐、咪唑啉金属盐等。

（５）高分子永久性抗静电剂
用各种亲水性聚合物作为抗静电剂,加入到基料树脂中可得到高分子聚合型永久性抗静电剂树脂,技术关键是提高永久性抗静电剂在树脂中的分散程度和状态,因为它是在母体中形成芯壳结构,并以此为通路泄漏静电荷。

永久性抗静电剂以微细的层状或筋状形态主要分布在制品表面,而在中心部分较少且主要以颗粒状存在。

决定形态结构的主要因素是成形加工条件和与母体树脂的相容性,最直接的影响因素是母体与永久性抗静电剂的熔融粘度差或粘度比,它常以剪切速率和加工温度控制。

根据电荷状态,永久性抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型和非离子型,抗静电能力依次减小。

环氧乙烷及其衍生物的共聚物研究最早,也是目前商品化的主要品种,已广泛应用的有:聚环氧乙烷(PEO),聚醚酯酰胺及聚醚酯酰亚胺(PEEA)等。

３、抗静电剂的作用机理
无论是外部涂敷法还是内部混炼法,高分子材料用抗静电剂的作用机理主要表现在两个方面:一是抗静电剂在材料表面形成导电性的连续膜,即能赋予制品表面具有一定吸湿性与离子性的薄膜,从而降低表面电阻率,使已经产生的静电荷迅速泄漏,以达到抗静电的目的;二是赋予材料表面有一定的润滑性,降低摩擦系数,从而抑制和减少静电荷的产生。

液体常用的抗静电剂多为液体离子型,有阴离子型、阳离子型和两性型。

常用的阴离子型抗静电剂有松香酸铅盐、油酸三乙醇胺盐、合成脂肪酸铬盐、油酸钠和β-二酮和铬盐的反应生成物、烷基水杨酸铬盐,以及磺酸型表面活性剂、乙二胺四乙酸胺盐、烷基磷酸酯等。

季胺盐阳离子化合物也是烃类有效的抗静电剂。

纸用常用的抗静电剂有烷基酚或脂肪醇的聚氧乙烯基醚磷酸酯盐、十八烷基三甲基氯化胺、山梨醇酐聚氧乙烯醚脂肪酸酯等
五、成膜剂
聚合物成膜剂集多种功效于一身，广泛应用于化妆品产品中。

成膜剂作为主要活性成分，常被用于发用定型产品和造型产品中，其能够在头发纤维上形成一层透明、坚固的薄膜，从而保持毛发的定型效果。

同时，它还可以提高护肤品、防晒品和彩妆品的防水性、耐油性、牢度和耐久性（持久作用）
目前，市场上的成膜剂主要有 2 种：聚乙烯吡咯烷酮（乙烯基吡咯烷酮均聚物或乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物）成膜剂和羧酸树脂（丙烯酸酯聚合物或丙烯酸酯 / 丙烯酰胺共聚物,成膜剂。

拜耳公司采用聚氨酯化学材料研制出了新型聚合成膜剂，该类聚合材料的商品名称为Baycusan C
应用于化妆品的主要优势表现为：适用于各种化妆品配方，如防晒品、撕拉面膜、美发定型产品及彩妆；适用于低 VOC或不含VOC的美发产品；使用方便、无需中和以及低黏度，适合冷加工，无需添加助溶剂；与各类化妆品成分均有良好的兼容性；优良的卷曲保持度；在高湿度情况下具有较好的弹力保持性；出色的防水性能；自然清爽、不油腻以及不黏腻等。

王伟科等采用质量分数为 30%的丙烯酸树脂作为黏度调节剂和成膜剂，具有无腐蚀、防潮等性能。

向杰等选用含量为1.0%-2.0%的硬脂酸甘油酯作为成膜剂，该物质能使溶剂挥发后，携带活性物质在板上均匀成膜。

陈昕等选用丙烯酸改性树脂作为成膜剂，能将有害物质包覆起来并具有无腐蚀、防潮等作用。

周浩浩PEG-2000作为成膜剂，将其添加于溶剂中不仅能起到很好的成膜作用，且在多种溶剂中都有良好的溶解性能。

本试验可考虑试点探讨PEG系列（平均分子量为1000、2000、4000、6000）成膜剂在玻璃表面成膜的效果。

工业级的聚乙二醇性能和应用如下：
1 、聚乙二醇系列产品可用于药剂。

相对分子量较低的聚乙二醇可用作溶剂、助溶剂、 o/w 型乳化剂和稳定剂，用于制作水泥悬剂、乳剂、注射剂等，也用作水溶性软膏基质和栓剂基质，相对分子量高的固体蜡状聚乙二醇常用于增加低分子量液体 PEG 的粘度和成固性，以及外偿其他药物；对于水中不易溶解的药物，该品可作固体分散剂的载体，以达到固体分散目的， PEG4000 、 PEG6000 是良好的包衣材料，亲水抛光材料、膜材和囊材、增塑剂、润滑剂和滴丸基质，用于制备片剂、丸剂、胶囊剂、微囊剂等。

2 、 PEG4000 、 PEG6000 在医药工业中作为赋形剂，用作栓剂、膏剂的制备；造纸工业中用作涂饰剂，增加纸张的光泽和平滑性；在橡胶工业中作为添加剂，增加橡胶制品的润滑性和塑性，减少加工过程中的动力消耗，延长橡胶制品的使用寿命。

3 、聚乙二醇系列产品可作为酯型表面活性剂的原料。

4 、 PEG-200 可作为有机合成的介质及有较高要求的热载体，在日用化学工业中用作保湿剂、无机盐增溶剂、粘度调节剂；在纺织工业中用作柔软剂、抗静电剂；在造纸与农药工业中用作润湿剂。

5 、 PEG-400 、 PEG-600 、 PEG-800 用作医药及化妆品的基质，橡胶工业与纺织工业的润滑剂和润湿剂。

PEG-600 在金属工业中加于电解液可增强研磨效果，增强金属表面的光泽。

6 、 PEG-1000 、 PEG-1500 在医药、纺织、化妆品工业中用作基质或润滑剂、柔软剂；在涂料工业中用作分散剂，改进树脂的水分散性、柔韧性，用量为 10-30% ；油墨中可提高染料的溶解能力，降低其挥发性，在蜡纸和印台油墨中尤其适用，也可在圆珠笔油墨中作调节油墨粘稠度用；在橡胶工业中作分散剂，促进硫化作用，用作炭黑充填料的分散剂。

7 、 PEG-2000 、 PEG-3000 用作金属加工铸模剂，金属拉丝、冲压或成型的润滑剂及切削液，研磨冷却润滑抛光剂、焊接剂等；在造纸工业中用作润滑剂等，也用作热熔粘合剂，以增加快速的再润湿能力。

8 、 PEG-4000 、 PEG-6000、 PEG8000在医药、化妆品工业生产中用作基质，起调节粘度、熔点的作用；在橡胶、金属加工工业中用作润滑剂、冷却剂，在农药、颜料工业生产中用作分散剂、乳化剂；在纺织工业中用作抗静电剂、润滑剂等。

9、PEG20000在合成锂电池正极材料磷酸铁锂中作碳源对磷酸铁锂进行碳包覆以改善材料的电子导电率。