活性材料纸

表面活性剂的分类和应用摘要:表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的方方面面。20世纪90年代，人们开始系统研究表面活性剂。可以说，没有表面活性剂，我们就没有现在的清洁。现在我们对表面活性剂的认识仅仅停留在表面，没有进一步的研究。下面是对表面活性剂的一些基本认识。关键词:HLB值，分类，应用1。HLB值——HLB值越大，亲水性越强，HLB值越小，亲油性越强。一般来说，HLB值的范围是1 ~ 40。亲水亲油转折点HLB为10。小于10的HLB是亲脂性的，大于10的是亲水性的。1 ~-3作为消泡剂3 ~-6作为w/o型【乳化剂Span(山梨糖醇酐脂肪酸酯)是一种W/O型乳化剂，具有很强的乳化、分散和润滑作用，可与多种表面活性剂混合使用，尤其是吐温-60，HLB值为4.7。7 ~-9为润湿剂；8 ~-18作为O/W乳化剂，也叫吐温乳化剂，是司盘和环氧乙烷的缩合物，是聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的非离子洗涤剂；常用作水包油(O/W)型，药用:(1)可作为某些药物的增溶剂。(2)有溶血作用，吐温-80作用最弱。(3)水溶液加热后可浑浊，冷却后澄清，不影响质量。(4)在溶液中，13~-18能干扰抑菌剂作为增溶剂的作用。二、分类及常用:1、阴离子表面活性剂:硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠2、阳离子表面活性剂:季铵化合物3、两性离子表面活性剂:卵磷脂、氨基酸型、甜菜碱型4、非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯、脂肪酸脱水山梨醇(span)、聚山梨醇酯(Tween)阴离子表面活性剂:1、皂类:碱金属皂:O/W、碱土金属皂:W/O有机胺皂:三乙醇胺皂2、硫酸化产品:硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油。十二烷基硫酸钠(SDS，月桂硫酸钠)3。磺酸盐:丁二酸二辛酯钠(Aloso -OT)十二烷基苯磺酸钠甘胆酸钠阴离子表面活性剂阳皂。其分子结构的主要部分是一个五价氮原子，所以也叫季铵化合物。其特点是水溶性高，在酸性和碱性溶液中稳定，表面活性好，有杀菌作用。常用的品种有苯扎氯铵(新洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)。两性离子表面活性剂同时具有正负电荷基团，在不同的pH介质中可以表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。1.卵磷脂是制备注射用乳剂和脂质微粒制剂的主要辅料。2.氨基酸型和甜菜碱型:氨基酸甜菜碱型:在碱性水溶液中具有阴离子表面活性剂的性质，具有良好的发泡和去污效果。在酸性溶液中，是阳离子表面活性剂，杀菌能力强。非离子表面活性剂1。脂肪酸甘油酯:单硬脂酸甘油酯；HLB为3~4，主要用作W/O乳液的辅助乳化剂。2.多元醇蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂脂肪酸山梨糖醇酐(span): W/O乳化剂聚山梨酯(吐温):O/W乳化剂3。聚氧化乙烯型:Myrij(卖方，长链脂肪酸酯)；脂肪醇酯。聚氧乙烯-聚氧丙烯* * *聚合物:能承受热压灭菌和低温冷冻。静脉注射乳剂的乳化剂一般是低分子量的分散剂。表面活性剂分子具有改性作用，特别是降低颜料与树脂溶液之间的表面张力。表面活性剂结构含有两个溶解度或极性相反的基团，增加了表面活性。在含水体系中，极性基团是亲水基团，而非极性基团是疏水或亲油的。在非水体系中，极性基团是疏油性的，非极性基团是亲油性的。表面活性剂根据其化学结构进行分类，特别是极性基团，包括阴离子、阳离子、电中性粒子和非离子。聚合物分散剂的有效性由以下因素决定:颜料表面极性基团的吸附。锚定基团可以是氨基、羧酸、磺酸、磷酸及其盐。介质中粒子周围非极性片段的行为。分子的某些部分(脂肪族或脂肪族-芳香族片段)必须与粘合剂体系高度相容。分散剂类似于表面活性剂的稳定机理是静电稳定:在颜料颗粒的极性基团周围形成双层带电结构。由于布朗运动，液体介质中的颜料颗粒经常碰撞在一起，因此在其减速过程中有很强的再絮凝倾向。根据其化学结构(如低分子量)和静电稳定理论，表面活性剂有以下缺陷:水敏性:表面活性剂通常使最终涂层具有水敏性，不适合户外应用。易产生泡沫:很多表面改性剂都会产生泡沫，导致涂层上出现缺陷(如鱼眼、凹坑等)。如果在研磨过程中出现泡沫，会导致产能下降。涂层间附着力的干扰。经过多年的发展，特殊的表面活性剂得到了改进，可以最大限度地减少涂层缺陷，有些还可以使涂层具有一些其他的优点，如消泡/耐腐蚀或使基材难以润湿。颜料分散最常用的表面活性剂是脂肪酸衍生物、磷酸酯、聚丙烯酸钠/聚丙烯酸、乙炔乙二醇和大豆卵磷脂。表面活性剂1的发展方向。磷羧酸烷基酯(AEC)的工业化制造随着科学技术的飞速发展和现代文化联盟的不断进步，人们对表面活性剂的使用要求越来越高，表面活性剂具有温和、可生物降解、多功能、强调安全、生态保护和提高效率等特点。烷基醇醚羧酸盐(AEC)是20世纪80年代以来发达国家积极研发的一种优质表面活性剂。它与烷基多苷、醇醚磷酸单酯一起被称为“90年代表面活性剂的绿色品种”。烷基醚羧酸盐的生产。AEC和APEC一般以脂肪醇或烷基酚为原料，通过乙氧基化和羧甲基化制备。烷基醚羧酸盐在化学结构上类似于肥皂，一定加成数的环氧乙烷嵌在疏水基团和亲水性基团之间，使其在阴离子和非离子表面活性剂中具有许多优异的性能，成为多功能品种。在金属加工中优于相应的醇(酚)醚表面活性剂，并具有以下特点:(1)对皮肤和眼睛刺激性小。(2)清洗性能受pH值和温度影响较小。(3)对酸、碱、氯稳定。(4)优异的生物降解性。图1表面活性剂结构图烷基醚羧酸盐国内应用市场与发达国家相比还有很大差距。随着环保意识的不断加强和人们物质文化水平的不断提高，这种性质温和、可生物降解、多功能的表面活性剂将在金属加工领域发挥更大的作用。2.双子，新一代表面活性剂，合成了二聚体、三聚体、四聚体等低聚物表面活性剂，其中二聚体最为引人注目，结构示意图如图1所示。二聚体表面活性剂最早合成于1971 [4-5]，因其结构特征被命名为Gemini(英文为Gemini)。Gemini表面活性剂(或称二聚体)是由两个单链单头Kiptoon表面活性剂在离子头基上通过化学键连接而成，从而抑制了表面活性剂有序聚集过程中的头基分离力，大大提高了表面活性。相对于很多提高表面活性的尝试，如加盐、提高温度或者将阴离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合，双子表面活性剂是一个概念上的突破，因此被誉为新一代的表面包含剂。在Gemini表面活性剂中，两个离子头通过连接基团以化学键连接，导致两种表面活性剂的单体离子紧密连接，更容易在烃链之间产生强烈的相互作用，即烃链之间的疏水结合力加强，离子头之间的排斥倾向被化学键力大大削弱，这是Gemlrd表面活性剂比单链单头表面包含剂具有更高的表面包含性的根本原因。另一方面。两个离子头之间的化学键不破坏其亲水性，从而为高表面活性C~mini表面活性剂的广泛应用提供了基础。通过化学键来提高表面活性，不同于过去常用的物理方法，这是一种观念上的突破。图2炔醇双子表面活性剂Genfini表面活性剂的优异性能:实验表明，离子型双子表面活性剂具有以下特点:(1)更容易吸附在气体/液体表面，从而在保持各亲水基团连接的碳原子数相等的情况下，更有效地降低水溶液的表面张力。(2)更容易聚集形成胶束。(3)3)双子降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集形成胶束的倾向，降低水溶液表面张力的效率相当突出。(4)具有很低的Krat~ (2+)相变点。(5)在降低水溶液表面张力的能力和效率方面，双子表面活性剂与常用表面活性剂，尤其是非离子表面活性剂的组合能产生更大的协同效应。(6)具有良好的钙皂分散性能。(7)在许多领域是一种优良的润湿剂。从理论上讲，极性头基区域的化学键合平台抑制了原有单链单头基表面活性剂与其头基之间的分离力，因此势必增强碳链之间的键合。实验表明，这是提高表面活性的重要突破，为实际应用开辟了新的途径。另一方面，由于键表生成的新分子几何形状的变化，带来了一些新的分子聚集体形式，极大地丰富了两亲分子的自组织现象。揭示新分子结构与自组织行为之间的关系，有助于深入理解两亲分子的自组织机制。因此，双子表面活性剂正在成为世界胶体和界面科学领域各大集团的研究方向。3.无机分散剂如聚磷酸盐、硅酸盐和碳酸盐、传统的小分子表面活性剂和聚合物化合物如聚羧酸盐和聚丙酸盐已被用于在3。AB嵌段聚合物表面活性剂涂料。高分子化合物主要利用空间位阻来稳定颜料和填料粒子，比小分子表面活性剂的静电排斥作用要好。研究表明，在众多类型的聚合物分散剂中，AB嵌段聚合物表面活性剂的效果最好，效率最高。从分子结构上看，AB嵌段聚合物是超大表面活性剂，A嵌段和B嵌段分别类似于表面活性剂的亲水头基和疏水尾链。AB嵌段聚合物表面活性剂以尾部吸附的形式存在于颜填料表面。a嵌段是颜料的锚基，B嵌段是溶剂化的尾链。嵌段A可以是官能团，例如酸、胺、醇、酚等。它通过离子键、* *价键、配位键、氢键和范德华力等吸附在颗粒表面。由于含有多个吸附点，能有效防止分散剂分子脱附，使吸附紧密持久。b嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烃、聚丙烯酸酯等基团，分别适用于极性和非极性溶剂。典型的AB嵌段聚合物表面活性剂结构如图3所示。稳定粒子主要依靠B嵌段形成的吸附层的空间位阻，因此B嵌段作为溶剂化尾链的长度和均匀性极高。希望能够形成厚度适中的吸附层。如果B嵌段过长，可能会起到架桥作用，导致分散体系粘度增加甚至絮凝沉淀。一般认为，当位阻层的厚度为20nm时，可以获得最佳的稳定效果。图3 AB嵌段聚合物表面活性剂合成分子结构清晰、相对分子量可控的AB嵌段聚合物表面活性剂是涂料分散助剂的发展方向，这就需要可控聚合技术。基团转移聚合(GTP)、原子转移自由基聚合(ATRP)、硝酰基聚合(NMP)和可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)是最常用的可控聚合技术。通过使用这些技术，可以通过选择合适的方法和设备获得所需的聚合物结构。不同的单体可以按照设计的顺序进行选择和排列，最终可以合成出具有特定结构、窄相对分子量分布、接近单分散的聚合物。目前只有BYK、汽巴、罗地亚等少数公司拥有可控聚合技术。深圳海川公司正在开发的新型分散剂也是AB嵌段聚合物表面活性剂。