第四节 表面活性剂的应用和发展
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表面活性剂在 医药上应用
外 用 药 直 接 用 药
- 季铵盐阳离子表面活 性剂具有杀菌功能, 治疗病毒引起的皮肤 病;非离子表面活性 剂具有杀精子的作用 ;用作避孕药。
4.6表面活性剂的发展
表面活性剂发展的现存问题 品种单一、数量少 “散、乱、小”(十五期间) 专用性助剂少
环保型产品的开发与应用力度不够
表面活性剂的应用进展
表面活性剂的环保性能 可生物降解的新开发的产品为: 烷基糖苷(APG) 烷基醇醚羧酸盐(AEC) 酰胺醚羧酸盐(AMEC) APG的生产原料来自于可再生的天然资源。 该表面活性剂具良好的生态性能,无毒而且 能够迅速完全降解。可用于皮革浸水、脱 脂、染色及加脂。
原料工业的发展
表面活性剂的农药生产
农药生产:表面活性剂在农药加工制剂成 品的过程中,由于它特有的界面功能,对 优化制剂物理性能和化学稳定性、增加制 剂品种、扩大应用范围等方面起着关键作 用;在使用农药的防治过程中,在表面活 性剂的活性作用下,使喷雾液滴黏附于作 物或昆虫的表皮层,通过润湿、铺展、渗 透等作用发挥出农药的药效。
4.4表面活性剂在医药上应用
- 加入表面活性剂作涂覆
包衣材料;例如:羧甲基纤 维素钠 - 药物崩解剂;例:高级脂 肪酸盐 - 胶囊和微胶囊药剂: 乳化增溶作用制成 的软膏、糊精通过 皮肤吸收。 增溶、成膜的气雾 剂
口 服 药
注 射 剂
静脉注射中,用血 溶性低的几种非离 子和阳离子表面活 性剂;不可用阴离 子表面活性剂.例 环糊精与难溶药形 成复合物
表面活性剂在采矿工业上的应用
在采矿浮选中的捕收剂、气泡剂、调整剂。 在选矿萃取剂、液膜分离剂等 矿山除尘剂。
表面活性剂在皮革制造工业中的应用
制革工艺相当复杂繁琐,从裸皮到成革需 要经过多道工序,在各个工序中都需要使 用表面活性剂,其所起的作用要求不同, 如在浸水中,主要要求它起润湿和渗透作 用;脱脂中,要求它起乳化、润湿和渗透 作用;去污中,要求它具有良好的增溶作 用;染色中,要求它具有良好的扩散、渗 透和泡沫作用;加脂中,要求它油良好的 乳化性能等。
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第四节 表面活性剂的应用和发展
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表面活性剂的应用与发展
4.1表面活性剂的功能与应用
4.2表面活性剂在工业上的应用
4.3表面活性剂在农业上的应用
4.4表面活性剂在生物医药的应用
4.3表面活性剂在农业上的应用
土壤改良
果蔬保鲜
表面活性 剂在农业 上应用
化学肥料
农药生产
表面活性剂的土壤改良
土壤改良:疏水性有机污染物如石油、有机氯农药、多环 芳烃等在自然界中主要以吸附态等形式存在于土壤中,在 水中不溶或微溶,不易被自然界的微生物降解,易被植物 和动物富集,通过食物链进入人体;可致癌、致畸、基因 突变;一块土地要彻底修复往往需要几十年甚至上百年。 而表面活性剂增加了疏水性有机污染物在水中的溶解度, 表面活性剂经光解净化,农药氯化烃在阴离子和阳离子表 面活性剂的洗涤液中24小时后的分解率到达95%以上。增 加了污染物的传递速率,提高了土壤的修复效率,改良了 土壤。 脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂吸附在土壤中;使 土壤板结性降低,从而提高土壤透气性。 改性的木质素磺酸盐,可改善土壤的水土保湿性。
表面活性剂在化学纤维工业中的应用
表面活性剂在织造纤维前增加浆泊的膨润、 加快浸渍,防止碱纤维的絮凝结块,以及 在上浆、印染、后整理和整理中使用。在 合成纤维制备中的乳化、抗静电等需表面 活性剂的加入。
表面活性剂在煤炭工业中的应用
在选煤生产中煤泥浮选剂、脱水剂、絮凝 剂。 煤粉降尘、抑扬中的降尘剂抑扬剂。 水煤浆和油煤浆生产中的添加剂。 吸湿剂和表面活性剂配合的润湿剂洒在露 天煤场上可防止随温度升高而产生的煤自 燃。
表面活性剂在建筑工业中的应用
在混凝土制造中的发泡剂、稳泡剂、脱模 剂等 在沥青乳液中的乳化剂。 在木材加工处理中的脱色剂、防腐剂、木 材表面涂覆的阻燃剂等。
表面活性剂在洗涤剂工业中的应用
污垢去污剂 肥皂添加剂 合成洗涤液
表面活性剂在化妆品中的应用
化妆品的乳化剂 化妆品的增溶剂 化妆品的分散剂 化妆品的起泡剂 化妆品的洗净剂 特殊化妆品防晒剂
安全、无毒、可生物降解的表面活性剂; 欧盟已禁止使用下列表面活性剂和由它们组 成的 制剂或配方: 烷基苯酚聚氧乙烯醚(APEO); 线性烷基苯磺酸盐(LAS); 新的皮革国际绿色贸易壁垒和今后可能再公布的绿 色技术壁垒标准,必须引起有关部门高度重视。
开发多功能或特殊功能的 表面活性剂
新型、高吸收、高活性助剂; 环保型天然高分子表面活性剂; 可降解的表面活性剂;
4.5表面活性剂的发展前景
4.1表面活性剂的功能与应用
增溶作用 乳化作用 功能 润湿作用 起泡与消泡 洗涤作用 分散作用 应用 肥皂、洗涤剂 化妆品
食品加工
石油、建筑 纺织工业 金属加工
增溶作用的应用
乳液聚合 开采石油 胶片生产 洗涤剂
乳化和破乳的应用
农药生产、金属加工、沥青乳化 食品、化妆品 原油开采
石油化工产品 原料日趋紧张,价格上涨,重视副产品的 综合利用; 天然油脂 动植物油,环保、安全; 生物资源和生物技术 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等的利用,植物 鞣剂的改性以及铬鞣革屑的水解产物。
优化复配技术
大多数化学品都是复配产品 明确各种助剂间的相容性 注意材料的配伍性
开发多功能或特殊功能的 表面活性剂
表面活性剂在造纸行业的应用
在蒸煮制浆中的树脂脱除剂、分散剂等。 在废纸脱墨中脱墨剂。 在抄纸过程中的消泡剂。 在施胶过程中的施胶剂。 在纸张涂布中的乳化稳定剂、涂料助剂。 纸用柔软剂、润湿剂、抗静电剂。 造纸污水处理剂。
表面活性剂在纺织工业中应用
表面活性剂在纺织工业中有着广泛的应用, 可作为净洗剂、分散剂、润湿剂、乳化剂、 匀染剂、柔软剂、抗静电剂及其他各种整 理剂,起着很重要的作用。有些表面活性 剂起着多种作用。
其中占主要成分的表面活性剂的去污过程可用示意图说明:
加入表面活性剂后,憎 水基团朝向织物表面和 吸附在污垢上,使污垢 逐步脱离表面。
污垢悬在水中或随泡沫浮 到水面后被去除,洁净表 面被活性剂分子占领。
重垢液体洗涤剂 轻垢液体洗涤剂
液体洗涤剂
餐具洗涤剂 洗发香波
4.2表面活性剂在工业上的
金属加工
表面活性剂在塑料橡胶工业中的应用
塑料和橡胶的典型加工过程中,聚合物(树脂和生橡胶主 要原料)、助剂、加工设备(包括模具)是加工成型的三 个主要物质条件。其中助剂中最有生命力就是表面活性剂。 用量仅为聚合物的百分之几到千分之几,但作用显著。 第一类稳定剂(防老剂):分为抗氧剂、光稳定剂、热稳 定剂、防霉剂等; 第二类 改善聚合物的强度和硬度等机械性能:分为聚合 物的硫化交联剂。偶联剂等。 第三类改善加工性能分为润滑剂、脱模剂、软化剂等。 第四类柔化和轻质化表面活性剂:分为增塑剂、发泡剂等 第五类改进外观的表面活性剂:分为抗静电剂、防雾剂、 着色剂。 第六类 使塑料橡胶的阻燃剂。
表面活性剂在胶粘剂工业中的应用
胶粘剂广泛应用于日常生活、工农业生产、 国防军工、尖端科技等国民经济的各个领 域。 表面活性剂是胶粘剂中不可缺少的组成部 分,在被胶接的固体界面上发挥了独特的 作用。无论是主要组分粘料,还是基本组 分固化剂、促进剂、偶联剂、增塑剂、增 韧剂、稀释剂、填料等,都可以而且有时 必须有表面活性剂来充当。
表面活性剂的化学肥料中的应用
化学肥料: 在化学肥料的生产中,表面活性剂作为 添加剂可起到抗粘结、防止化肥结块、 乳化稳定、增溶及提高肥料的作用;叶 面肥料多微高浓度的营养水剂,需良好 的乳化剂使液体肥料保持稳定而不分相。
表面活性剂在果疏保鲜中的应用
果疏保鲜:涂膜保鲜是果疏采摘后施行的 一种防腐保鲜技术。将涂膜保鲜剂喷涂或 浸在果疏表面,形成的膜能起微气调作用, 减少氧气进入果疏内部,显著地抑制果疏 呼吸作用、水分蒸发、物质代谢和果色转 化等生理过程,延长储存保鲜期,并防止 腐败菌的侵入。 表面活性剂可单独作为涂膜保鲜剂,也可 作为乳化剂、防腐剂、杀菌剂、防霉剂等 复配使用。例如失水山梨醇脂肪酸脂、甘 油脂肪酸脂等乳化剂配制涂膜保鲜剂。
重视基础产品
开发专用型表面活性剂 重视聚醚型表面活性剂、脂肪酸聚乙二醇 酯、脂肪酸烷醇酰胺衍生物、蔗糖酯系列 等的制备和应用
重视剂型改造
根据化工产品的性质,可由原有的粉状 产品改制成液状、粉状或用微胶囊包 装。目前在药物生产中采用各种缓释技 术,。
固体丙烯酸树脂 液体酶制剂 固体蜡等
应用
煤炭工业
建筑 工业 洗涤剂工业
采矿 工业 皮革制造工业
化妆品工业
造纸工业
纺织工业
表 面 活 性 剂 在 工 业 中 应 用
塑料橡胶工业
涂料工业
胶粘剂工业
化学纤维工业
石油工业
表面活性剂在金属加工中应用
1.金属表面的清洗中的洗涤液 2.金属加工中的切削液、润滑剂、抛光剂等 3。电镀中的添加剂增加金属表面的光亮。 4。金属防腐蚀中的防腐剂、防锈剂。 5.液压中的液压液和刹车液
钻井液的主要作用(简图)
控制压力
携带、悬浮岩屑
传递水功率
形成泥饼
破岩、清岩
保护油气层
三次采油中
岩石
油滴
水相
活性剂分子
洗涤和去污作用
洗涤体系是复杂的多相分散体系,润湿、渗透、吸附、乳化、 分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化学的过程……
洗涤剂中通常要加入多种辅助成分,增加对被 清洗物体的润湿作用,又要有起泡、增白、占 领清洁表面不被再次污染等功能.
表面活性剂在涂料工业中的应用
涂料产品的质量主要取决于成膜物质树脂的质量、 品种,以及色漆的制备工艺。但是,涂料助剂表 面活性剂的添加可以显著改进生产工艺,改善施 工条件,提高产品质量,赋予涂料以特殊功能, 从而开发出许多新的品种。可用作乳化剂、润湿 剂、分散剂、消泡剂、引发剂、阻聚剂、流变剂、 防沉剂、催干剂、抗结皮剂、光引发剂、防缩孔 及流平剂、防污剂、防霉及杀菌剂、抗静电剂、 导电剂、消光剂、增光剂、防滑剂、耐磨剂、光 稳定剂、偶联剂、成膜助剂、增稠剂、颜料表面 处理剂等。
在灭火中的应用:
高泡和低泡的泡沫灭火剂,能产生大量的泡 沫,借助于泡沫中所含的水分冷却效果达 到灭火。在燃烧体表面覆盖上泡沫层、胶 束膜或凝胶层,将燃烧体屏蔽隔离起来, 不与氧接触,从而达到灭火目的。
起泡作用在原油开采中的应用 钻 井 液
核心内容
钻井液的流变性能 钻井液处理剂
钻井液的造壁性
钻井液体系
表面活性剂在石油工业中的应用
在石油工业中,表面活性剂作为油田化学品广泛用于钻井、固井、采 油、油气集输、三次采油和油田水处理等中,对于保证钻井安全,提 高原油采收率、油品质量、生产效率和经济效益,以及设备防护、降 低集输成本和防止环境污染等方面起着重要的作用。当今,活性剂表 面已成为油田开发中必不可少的油田化学品。 在钻井液又称钻井泥浆,在其中添加表面活性剂,作为稀释分散剂、 乳化剂、降滤失剂、润滑剂、消泡剂、起泡剂、杀菌剂、防腐剂、缓 蚀剂等,可以提高泥浆的润滑性、润湿性、乳化稳定性、分散性、渗 透性,并能保护钻井设备和加快转速,以防止卡钻和塌井等。 在三次采油中表面活性剂驱(包括泡沫驱、微乳液驱、胶束驱等)通 过降低油水的表面张力,调节地层表面(岩石)的润湿性,提高毛细 管数,增加原油在水中的分散性,改变原油的流变性而提高原油的采 收率。 油气集输中的原油破乳剂、降凝降粘剂。 石油产品中的抗氧化剂、降凝剂、抗冰剂、抗泡剂、燃油节能添加剂。
应用于高新技术
纳米技术、超临界技术和超声波技术在传统 过程中得到了广泛应用: 纳米复合剂制备中使用表面活性剂使蒙脱土 以纳米级片层均匀分散; 纳米复合涂饰剂制备中使用表面活性剂处理 纳米粒子,降低纳米粒子的表面能,有效地 防止纳米粒子的团聚。
表面活性剂在润湿方面的应用
1 矿物的泡沫浮选 2 金属的防锈、缓蚀 3 织物的防水、防油处理 4 农药中的应用
表面活性剂的消泡作用
在制糖、制药、微生物工程、发酵酿造工 业以及减压蒸馏、溶液浓缩和机械洗涤过 程中泡沫太多,要加入适当的表面活性剂 降低薄膜强度,消除气泡,防止事故。
起泡作用的应用