_{表面活性劑}

表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)(surfactant)，是指(zhi)加(jia)入少量能(neng)使其溶(rong)液體(ti)系的(de)界面(mian)狀態發生明顯變化的(de)物(wu)質。具(ju)有(you)固定(ding)的(de)親(qin)(qin)(qin)水(shui)(shui)親(qin)(qin)(qin)油基(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)，在(zai)溶(rong)液的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)能(neng)定(ding)向(xiang)排列。表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)的(de)分(fen)子(zi)(zi)結構具(ju)有(you)兩親(qin)(qin)(qin)性(xing)(xing)：一端(duan)為(wei)(wei)(wei)親(qin)(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)，另一端(duan)為(wei)(wei)(wei)疏(shu)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)；親(qin)(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)常為(wei)(wei)(wei)極性(xing)(xing)基(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)，如(ru)羧酸、磺酸、硫酸、氨基(ji)或胺基(ji)及其鹽，羥基(ji)、酰胺基(ji)、醚鍵(jian)等(deng)也可作為(wei)(wei)(wei)極性(xing)(xing)親(qin)(qin)(qin)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)；而疏(shu)水(shui)(shui)基(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)常為(wei)(wei)(wei)非極性(xing)(xing)烴鏈(lian)，如(ru)8個(ge)碳原子(zi)(zi)以上烴鏈(lian)。表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)為(wei)(wei)(wei)離(li)子(zi)(zi)型表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)（包括陽(yang)離(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)與(yu)陰離(li)子(zi)(zi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)）、非離(li)子(zi)(zi)型表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)、兩性(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)、復配表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)、其他表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)等(deng)。

中文名       表(biao)面(mian)活性劑      外文名   surface active agent、surfactant    ;   別    稱    表面(mian)活(huo)性(xing)物(wu)質、SAA
應用學科   化學(xue)                 分    類         離子 非離子等                                    特    性    兩親(qin)性

簡介

表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)(surfactant)，是指加入少(shao)量(liang)能(neng)(neng)使其(qi)(qi)溶(rong)液(ye)體系的(de)界面(mian)(mian)狀態發(fa)生(sheng)明顯變化的(de)物質。具有固(gu)定(ding)的(de)親(qin)(qin)水親(qin)(qin)油基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)，在溶(rong)液(ye)的(de)表(biao)面(mian)(mian)能(neng)(neng)定(ding)向排列。表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)的(de)分(fen)子(zi)(zi)結構具有兩親(qin)(qin)性(xing)：一端(duan)為親(qin)(qin)水基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)，另一端(duan)為疏(shu)水基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)；親(qin)(qin)水基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)常(chang)(chang)為極性(xing)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)，如(ru)羧酸(suan)、磺酸(suan)、硫酸(suan)、氨基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)或胺(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)及其(qi)(qi)鹽，羥基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)、酰胺(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)、醚鍵等(deng)也可作(zuo)為極性(xing)親(qin)(qin)水基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)；而(er)疏(shu)水基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)常(chang)(chang)為非極性(xing)烴鏈(lian)，如(ru)8個碳原子(zi)(zi)以上烴鏈(lian)。表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)為離子(zi)(zi)型表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)（包括(kuo)陽離子(zi)(zi)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)與(yu)陰離子(zi)(zi)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)）、非離子(zi)(zi)型表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)、兩性(xing)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)、復配表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)、其(qi)(qi)他表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)等(deng)。

起源歷史

①公元前2500年(nian)——1850年(nian)羊油和草木灰制造肥皂
羊油(you)——三(san)羧(suo)酸酯(zhi)簡稱(cheng)三(san)甘(gan)酯(zhi)，經堿水解→羧(suo)酸鹽(yan)+單甘(gan)酯(zhi)+二甘(gan)酯(zhi)+甘(gan)油(you)
19世紀中葉
一方面(mian)(mian)(mian)肥皂開始實現工業化(hua)(hua)大生產，另一方面(mian)(mian)(mian)，也出現了化(hua)(hua)學合成的表面(mian)(mian)(mian)活性劑
②土耳(er)其紅油(you)的(de)出現：
土耳其(qi)紅(hong)油(you)即蓖麻(ma)油(you)與(yu)硫(liu)酸反應(ying)的產物，蓖麻(ma)油(you)為(wei)蓖麻(ma)油(you)酸的三甘酯
深(shen)度磺化，耐(nai)酸耐(nai)硬水
③19世紀初，礦物原料制備(bei)洗滌(di)劑
石(shi)油(you)(you)工業的發展(zhan)→石(shi)油(you)(you)硫酸（綠油(you)(you)）
蠟和茶的磺化混合物，溶于酸中(zhong)，呈綠(lv)黑色，用堿中(zhong)和制得。
石油磺酸皂具有良(liang)好的(de)水溶性(xing)，稱綠鈉（第一個礦物(wu)原料制得的(de)洗(xi)滌(di)劑(ji)）
第一次世界(jie)大戰期間，油脂(zhi)出現
煤炭產量→煤化工業發→短鏈烷基、奈磺酸鹽類(lei)表面活性(xing)劑
如丙基(ji)奈(nai)磺酸鹽、丁(ding)基(ji)奈(nai)磺酸鹽
1920——1930脂(zhi)肪醇硫(liu)酸化→烷基硫(liu)酸鹽
20世紀30年代，長鏈(lian)烷基、苯基出現于美國
第一次世(shi)界(jie)大戰后(hou)，德(de)國開(kai)發(fa)乙(yi)二(er)醇(chun)衍生(sheng)物，如聚(ju)乙(yi)二(er)醇(chun) 衍生(sheng)物產(chan)品，聚(ju)乙(yi)二(er)醇(chun)與各種(zhong)有機化合物（包(bao)括醇(chun)、酸、酯、胺、酰胺）等結合，形成(cheng)多(duo)種(zhong)優良性(xing)能的非離子表面活性(xing)劑。
表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)和合成(cheng)(cheng)洗滌(di)劑(ji)形成(cheng)(cheng)一(yi)門工業得追溯到本世(shi)紀30年(nian)(nian)(nian)代，以石油化工原料衍生(sheng)的合成(cheng)(cheng)表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)和洗滌(di)劑(ji)打破了(le)肥皂一(yi)統天(tian)下的局面。經過(guo)60余(yu)年(nian)(nian)(nian)的發展(zhan)，1995年(nian)(nian)(nian)世(shi)界洗滌(di)劑(ji)總產量達(da)到4300萬噸，其中肥皂900萬噸。據專(zhuan)家預測(ce)，全世(shi)界人口從(cong)2000年(nian)(nian)(nian)到2050年(nian)(nian)(nian)將(jiang)翻一(yi)番(fan)，洗滌(di)劑(ji)總量將(jiang)從(cong)5000萬噸增加(jia)到12000萬噸，凈(jing)增1.4培(pei)，這是一(yi)個令(ling)人鼓(gu)舞的數字。
中國的(de)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑和合成(cheng)(cheng)洗(xi)(xi)滌(di)(di)劑工業起始于(yu)50年(nian)代(dai)，盡管起步較晚，但(dan)發展較快。1995年(nian)洗(xi)(xi)滌(di)(di)用品(pin)總(zong)量已達(da)(da)到310萬(wan)(wan)(wan)噸，僅次于(yu)美國，排名世界第二位。其(qi)中合成(cheng)(cheng)洗(xi)(xi)滌(di)(di)劑的(de)生產量從(cong)1980年(nian)的(de)40萬(wan)(wan)(wan)噸上升到1995年(nian)的(de)230萬(wan)(wan)(wan)噸，凈增4.7倍，并以年(nian)平均增長率大于(yu)10%的(de)速度增長。據(ju)中國權威部門(men)預(yu)測，2000年(nian)洗(xi)(xi)滌(di)(di)用品(pin)總(zong)量將達(da)(da)到360萬(wan)(wan)(wan)噸，其(qi)中合成(cheng)(cheng)洗(xi)(xi)滌(di)(di)劑將達(da)(da)到65.5萬(wan)(wan)(wan)噸。其(qi)中產量超(chao)萬(wan)(wan)(wan)噸的(de)表(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑品(pin)種計有(you)：直鏈烷基(ji)苯磺(huang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈉（LAS）、脂肪醇聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯醚(mi)(mi)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈉（AES）、脂肪醇聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯醚(mi)(mi)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)銨（AESA）、月(yue)桂(gui)醇硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鈉（K12或SDS）、月(yue)桂(gui)酰基(ji)谷(gu)氨酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、壬基(ji)酚聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯（10）醚(mi)(mi)（TX-10）、平平加O、二乙醇酰胺（6501）硬(ying)脂酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)甘(gan)油單酯(zhi)、木質素磺(huang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽、重烷基(ji)苯磺(huang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽、烷基(ji)磺(huang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽（石油磺(huang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽）、擴(kuo)散(san)劑NNO、擴(kuo)散(san)劑MF、烷基(ji)聚(ju)(ju)醚(mi)(mi)（PO-EO共聚(ju)(ju)物）、脂肪醇聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯（3）醚(mi)(mi)（AEO-3）等。

定義

凡(fan)是溶于水(shui)能夠(gou)顯著降低水(shui)的(de)表面能的(de)物(wu)質稱為(wei)表面活性劑(ji)(surface active agent，SAA)或(huo)表面活性物(wu)質。
傳統(tong)觀念上認(ren)為，表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑是一類即使在很低濃(nong)度(du)時(shi)也能(neng)顯著(zhu)降低表（界）面(mian)張(zhang)力的(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)。隨著(zhu)對(dui)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑研(yan)究(jiu)的(de)(de)深(shen)入，一般認(ren)為只要在較低濃(nong)度(du)下能(neng)顯著(zhu)改變(bian)表（界）面(mian)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)或與此相關、由此派生的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)，都可以(yi)劃歸表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑范疇。
表(biao)(biao)面(mian)活性劑有天然的，如(ru)磷脂、膽(dan)堿(jian)、蛋(dan)白(bai)質(zhi)等，但更(geng)多(duo)的是人工合成的，如(ru)十(shi)八烷基硫酸(suan)鈉C18H37-SO3Na、硬脂酸(suan)鈉C17H35-COONa等。表(biao)(biao)面(mian)活性劑范圍(wei)十(shi)分(fen)廣泛（陽離子、陰離子、非離子及兩性），為具體應用提(ti)供(gong)多(duo)種功(gong)能，包括(kuo)發泡效果，表(biao)(biao)面(mian)改性，清潔(jie)，乳液，流變學，環境和健康保護。

化學結構

雙親分子

表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子(zi)具有獨特的(de)(de)兩親(qin)(qin)性(xing)：一端為親(qin)(qin)水(shui)的(de)(de)極(ji)性(xing)基團，簡(jian)稱(cheng)親(qin)(qin)水(shui)基，也(ye)稱(cheng)為疏(shu)油基或(huo)(huo)憎油基，有時形象地稱(cheng)為親(qin)(qin)水(shui)頭，如(ru)-OH、-COOH、-SO3H、-NH2；另(ling)一端為親(qin)(qin)油的(de)(de)非極(ji)性(xing)基團，簡(jian)稱(cheng)親(qin)(qin)油基，也(ye)稱(cheng)為疏(shu)水(shui)基或(huo)(huo)憎水(shui)基，如(ru)R-（烷基）、Ar-（芳基）。兩類結(jie)構與性(xing)能截然相反的(de)(de)分(fen)子(zi)碎片或(huo)(huo)基團分(fen)處(chu)于同(tong)一分(fen)子(zi)的(de)(de)兩端并以化(hua)學鍵相連接，形成了一種不對稱(cheng)的(de)(de)、極(ji)性(xing)的(de)(de)結(jie)構，因而賦予了該類特殊分(fen)子(zi)既(ji)親(qin)(qin)水(shui)、又親(qin)(qin)油，但(dan)又不是(shi)整體親(qin)(qin)水(shui)或(huo)(huo)親(qin)(qin)油的(de)(de)特性(xing)。表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)這種特有結(jie)構通常稱(cheng)之為“雙親(qin)(qin)結(jie)構”（amphiphilic structure），表(biao)面活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)分(fen)子(zi)因而也(ye)常被稱(cheng)作“雙親(qin)(qin)分(fen)子(zi)”。 [1] 
為了方(fang)便(bian)，常用符號長方(fang)形(xing)加一個(ge)圓圈表(biao)示(shi)表(biao)面活性劑分(fen)子，如右(you)圖所示(shi)。其中(zhong)長方(fang)形(xing)代(dai)表(biao)親油(you)基(ji)(ji)，而圓圈代(dai)表(biao)親水基(ji)(ji)。

H·L·B值

表(biao)(biao)(biao)面活性劑(ji)要呈現特有的(de)界面活性，必須使疏(shu)水(shui)基和親(qin)水(shui)基之間有一定的(de)平衡。親(qin)水(shui)親(qin)油平衡值(zhi)(Hydrophile-Lipophile Balance)，簡(jian)稱H·L·B值(zhi)，表(biao)(biao)(biao)示表(biao)(biao)(biao)面活性劑(ji)的(de)親(qin)水(shui)疏(shu)水(shui)性能，如石蠟HLB值(zhi)=0（無親(qin)水(shui)基）聚(ju)乙二(er)醇HLB值(zhi)=20（完(wan)全(quan)親(qin)水(shui)）。對陰離子表(biao)(biao)(biao)面活性劑(ji)，可(ke)通過乳化標準(zhun)油來確定HLB值(zhi)。HLB值(zhi)可(ke)作為(wei)選用表(biao)(biao)(biao)面活性劑(ji)的(de)參考依據。
HLB值： 15~18 13~15 8~16 7~9 3.5~6 1.5~3
用途增溶劑(ji)：洗滌劑(ji) 油(you)/水型乳化(hua)劑(ji) 潤(run)濕劑(ji) 水/油(you)乳化(hua)劑(ji) 消(xiao)泡(pao)劑(ji)

親水基

末端(duan)：凈(jing)洗作(zuo)用強，潤濕(shi)性差；中間：相反。

分子量

當HLB值、親水基、疏水基相同，分子(zi)量小，潤濕作用好(hao)，去污力差；
分(fen)子量大，潤濕(shi)作用(yong)差，去污力好。

濁點

對非離子表(biao)面活性劑(ji)來說，親水(shui)性取決于醚(mi)鍵的(de)多少，醚(mi)與水(shui)分子的(de)結合是放熱反應。
當溫(wen)度(du)上升，水分子逐漸脫離醚鍵，而出現混(hun)濁(zhuo)現象，剛剛出現混(hun)濁(zhuo)時的(de)溫(wen)度(du)稱濁(zhuo)點。此時表面(mian)活性劑失去作(zuo)用。濁(zhuo)點越高，使用的(de)溫(wen)度(du)范圍廣。

性質

表面(mian)活性劑通過在氣液(ye)兩相界(jie)面(mian)吸附(fu)降低水的表面(mian)張力(li)(li)，也可(ke)以(yi)通過吸附(fu)在液(ye)體界(jie)面(mian)間來降低油水界(jie)面(mian)張力(li)(li)。許多表面(mian)活性劑也能在本體溶(rong)液(ye)中聚集成為聚集體。
囊泡和(he)(he)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)都是(shi)此類聚(ju)(ju)集體。表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)開始形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)濃度(du)(du)叫做臨界(jie)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)濃度(du)(du)或(huo)(huo)CMC。當(dang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)中形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)尾(wei)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)能(neng)(neng)夠包裹油(you)滴的(de)(de)(de)核，而它們的(de)(de)(de)（離(li)(li)子(zi)(zi)/極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)）頭(tou)(tou)能(neng)(neng)夠形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)一個(ge)外(wai)殼，保持與水(shui)(shui)(shui)接觸。表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)在(zai)(zai)(zai)油(you)中聚(ju)(ju)集，聚(ju)(ju)集體指(zhi)的(de)(de)(de)是(shi)反膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)。在(zai)(zai)(zai)反膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)中，頭(tou)(tou)在(zai)(zai)(zai)核，尾(wei)保持與油(you)的(de)(de)(de)充分接觸。表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)通常分為四大類：陰離(li)(li)子(zi)(zi)，陽離(li)(li)子(zi)(zi)，非(fei)離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)(he)兩(liang)性(xing)(xing)(xing)(xing)離(li)(li)子(zi)(zi)（雙電子(zi)(zi)）。表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)系統(tong)的(de)(de)(de)熱(re)動力(li)學(xue)很重要，不(bu)論是(shi)理論上還(huan)(huan)是(shi)實踐上。因(yin)為表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)系統(tong)代表(biao)的(de)(de)(de)是(shi)介于(yu)有(you)序(xu)和(he)(he)無(wu)序(xu)物質狀態之間的(de)(de)(de)系統(tong)。表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)溶(rong)(rong)液可(ke)(ke)能(neng)(neng)含(han)有(you)有(you)序(xu)相(xiang)（膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)）和(he)(he)無(wu)序(xu)相(xiang)（自(zi)由表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)分子(zi)(zi)和(he)(he)/或(huo)(huo)離(li)(li)子(zi)(zi)）。膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)——表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)親脂尾(wei)端聚(ju)(ju)于(yu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)內部(bu)，避免(mian)與極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分子(zi)(zi)接觸；分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)親水(shui)(shui)(shui)頭(tou)(tou)端則露于(yu)外(wai)部(bu)，與極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分子(zi)(zi)發生作用，并(bing)對(dui)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)內部(bu)的(de)(de)(de)憎(zeng)水(shui)(shui)(shui)基(ji)團產生保護(hu)作用。形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)化合物一般(ban)為兩(liang)親分子(zi)(zi)，因(yin)此一般(ban)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)除(chu)可(ke)(ke)溶(rong)(rong)于(yu)水(shui)(shui)(shui)等極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)溶(rong)(rong)劑(ji)以外(wai)，還(huan)(huan)能(neng)(neng)以反膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)形(xing)式溶(rong)(rong)于(yu)非(fei)極(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)溶(rong)(rong)劑(ji)中。
比如(ru)，常用的(de)洗(xi)滌劑(ji)能夠提高水在(zai)土壤(rang)中的(de)滲透(tou)能力，但是(shi)效果僅僅持續(xu)數日(ri)(許多標準(zhun)洗(xi)衣粉含有(you)(you)一定量的(de)化學品，比如(ru)鈉和溴(xiu)，由(you)于它(ta)們會破壞(huai)植物，不適于土壤(rang))。商業(ye)土壤(rang)潤濕(shi)劑(ji)會持續(xu)起效果一段時間，最終還是(shi)會被微生(sheng)物降解。然而，有(you)(you)一些會對水生(sheng)物的(de)生(sheng)物循環產(chan)(chan)生(sheng)影響，因此(ci)必須小心(xin)防止這些產(chan)(chan)品流入地表徑流，過量產(chan)(chan)品不應該洗(xi)消(xiao)。
吸附性
溶液(ye)中的正吸附(fu)：增(zeng)加(jia)潤濕性(xing)、乳化性(xing)、起泡性(xing)；
固(gu)體表面(mian)的(de)吸附：非(fei)極性固(gu)體表面(mian)單(dan)層吸附，
極性固(gu)體表面可發(fa)生多層吸附(fu)

原理

通(tong)過分(fen)子中(zhong)不同部(bu)分(fen)分(fen)別對于兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)親和，使(shi)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)均將其(qi)看(kan)作(zuo)本(ben)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)成分(fen)，分(fen)子排列(lie)在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)之(zhi)間，使(shi)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)表面(mian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)于轉(zhuan)入分(fen)子內部(bu)。從而降(jiang)(jiang)低(di)表面(mian)張(zhang)力(li)。由(you)于兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)都將其(qi)看(kan)作(zuo)本(ben)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)一個組分(fen)，就相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)于兩(liang)個相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)與表面(mian)活(huo)性劑(ji)分(fen)子都沒(mei)有(you)形(xing)成界面(mian)，就相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)于通(tong)過這種(zhong)方式(shi)部(bu)分(fen)的(de)消滅了兩(liang)個相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)界面(mian)，就降(jiang)(jiang)低(di)了表面(mian)張(zhang)力(li)和表面(mian)自由(you)能(neng)。

分類

根據所需要的性(xing)(xing)質和具(ju)體應用場合不同，有(you)時(shi)要求表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑具(ju)有(you)不同的親(qin)水親(qin)油(you)結構(gou)和相對(dui)密度。通過變(bian)換親(qin)水基(ji)或親(qin)油(you)基(ji)種(zhong)類(lei)(lei)、所占(zhan)份額(e)及在分(fen)子結構(gou)中的位置(zhi)，可以達(da)到所需親(qin)水親(qin)油(you)平衡的目的。經(jing)過多(duo)年研究(jiu)和生產(chan)，已派生出許多(duo)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑種(zhong)類(lei)(lei)，每一(yi)種(zhong)類(lei)(lei)又包含眾多(duo)品(pin)種(zhong)，給識別和挑(tiao)選某個具(ju)體品(pin)種(zhong)帶來(lai)困難(nan)。因(yin)此(ci)，必須對(dui)成千上萬種(zhong)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑作一(yi)科(ke)學分(fen)類(lei)(lei)，才有(you)利于進一(yi)步研究(jiu)和生產(chan)新(xin)品(pin)種(zhong)，并為篩選、應用表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑提供便利。
表(biao)面活性劑的分類方法很多，根據疏水基結(jie)構進行分類，分直鏈、支鏈、芳(fang)

香鏈、含(han)氟長鏈等(deng)；根據(ju)親水(shui)基進行分類(lei)，分為羧酸(suan)鹽(yan)、硫酸(suan)鹽(yan)、季銨(an)鹽(yan)、PEO衍生物、內酯等(deng)；有(you)些研究者根據(ju)其分子構成(cheng)的(de)離(li)(li)子性(xing)分成(cheng)離(li)(li)子型、非(fei)離(li)(li)子型等(deng)，還(huan)有(you)根據(ju)其水(shui)溶性(xing)、化學結構特征(zheng)、原料來源等(deng)各種分類(lei)方法。但是眾多(duo)分類(lei)方法都有(you)其局限性(xing)，很(hen)難將(jiang)表面活性(xing)劑合適定(ding)位，并在(zai)概念內涵上不(bu)發生重疊(die)。
人們(men)一般都認為按照它的化學(xue)結構(gou)來分比(bi)較合適。即(ji)當(dang)表(biao)面活(huo)性劑(ji)(ji)溶(rong)解于水后(hou)，根據是否生成離子及其電性，分為離子型(xing)表(biao)面活(huo)性劑(ji)(ji)和非(fei)離子型(xing)表(biao)面活(huo)性劑(ji)(ji)。
按極性基團的解離性質分類
1.陰(yin)離子表面活性劑：硬脂酸(suan)，十二烷基苯磺(huang)酸(suan)鈉
2.陽離子表(biao)面活性劑：季(ji)銨(an)化物
3.兩(liang)性離子(zi)表(biao)面活(huo)性劑(ji)：卵磷(lin)脂，氨基酸型(xing)，甜菜堿型(xing)
4.非離子表面活性(xing)劑(ji)：烷基葡糖苷（APG），脂肪酸甘(gan)油(you)酯(zhi)，脂肪酸山梨(li)坦（司盤），聚山梨(li)酯(zhi)（吐溫(wen)）

陰離子

1.肥皂類
系高(gao)級脂肪酸的鹽(yan)，通式： (RCOOˉ）n M。脂肪酸烴(jing)R一般為(wei)11~17個碳
的長(chang)鏈，常見有硬脂酸、油(you)酸、月桂酸。根據(ju)M代表的物質不同(tong)，又可分為(wei)堿(jian)金(jin)屬(shu)皂、堿(jian)土金(jin)屬(shu)皂和有機胺皂。它(ta)們(men)均有良好的乳化性能和分散油(you)的能力(li)。但易被破壞，堿(jian)金(jin)屬(shu)皂還可被鈣、鎂(mei)鹽破壞，電解質亦(yi)可使之鹽析。
堿金屬皂：O/W
堿土(tu)金屬皂：W/O
有(you)機胺皂：三(san)乙醇胺皂
2.硫酸化物RO-SO3-M
主要是硫(liu)酸(suan)化油和高(gao)級(ji)脂(zhi)肪(fang)醇硫(liu)酸(suan)酯(zhi)類(lei)。脂(zhi)肪(fang)烴鏈R在12~18個(ge)碳之(zhi)間(jian)。
硫(liu)酸(suan)化(hua)油的代(dai)表是硫(liu)酸(suan)化(hua)蓖麻(ma)油，俗稱(cheng)土(tu)耳其(qi)紅(hong)油。
高級脂肪(fang)醇(chun)硫(liu)酸酯類有十二烷基硫(liu)酸鈉(na)（SDS、月桂醇(chun)硫(liu)酸鈉(na)）
乳(ru)化性(xing)很(hen)強，且較穩定，較耐酸和鈣、鎂(mei)鹽。在藥劑(ji)學上可與(yu)一些高(gao)分子(zi)陽離子(zi)藥物產生沉淀，對粘膜有一定刺激性(xing)，用作外(wai)用軟膏的(de)(de)乳(ru)化劑(ji)，也用于片劑(ji)等固體制劑(ji)的(de)(de)潤濕(shi)或增(zeng)溶。
3.磺酸化物R-SO3-M
屬于(yu)這類的有脂(zhi)肪族(zu)磺酸(suan)化(hua)(hua)物(wu)、烷基(ji)芳基(ji)磺酸(suan)化(hua)(hua)物(wu)和(he)烷基(ji)萘磺酸(suan)化(hua)(hua)物(wu)。它們的水溶性和(he)耐(nai)酸(suan)耐(nai)鈣、鎂(mei)鹽(yan)性比硫酸(suan)化(hua)(hua)物(wu)稍差，但在(zai)酸(suan)性溶液中不(bu)易水解。
常用品(pin)種(zhong)有：二辛基(ji)琥(hu)珀(po)酸(suan)磺(huang)酸(suan)鈉(na)（阿洛(luo)索-OT），十(shi)二烷基(ji)苯磺(huang)酸(suan)鈉(na)，甘(gan)膽酸(suan)鈉(na)

陽離子

該類(lei)表(biao)面活性(xing)(xing)(xing)劑起作用的(de)部分(fen)是(shi)陽(yang)離(li)子，因此稱為陽(yang)性(xing)(xing)(xing)皂(zao)。其(qi)分(fen)子結構主要部分(fen)是(shi)一個五價氮原子，所以也(ye)稱為季銨化合物。其(qi)特點是(shi)水溶性(xing)(xing)(xing)大，在酸性(xing)(xing)(xing)與堿性(xing)(xing)(xing)溶液中(zhong)較(jiao)穩(wen)定(ding)，具有(you)良好的(de)表(biao)面活性(xing)(xing)(xing)作用和殺菌(jun)作用。
常用品種有苯(ben)扎(zha)氯銨(an)(an)(潔爾滅(mie)）和苯(ben)扎(zha)溴銨(an)(an)（新潔爾滅(mie)）等。

兩性離子

這類表面活(huo)性劑的分子結構中同時(shi)具有(you)正、負電荷基團，在不同pH值介質中可表現出陽(yang)離子或陰離子表面活(huo)性劑的性質。
1.卵磷脂：是制(zhi)備(bei)注射用乳劑及脂質微粒制(zhi)劑的主要(yao)輔料
2.氨基酸型和甜菜堿型：
氨基酸型(xing)：R-NH+2-CH2CH2COO－
甜菜堿(jian)型(xing)：R-N+(CH3）2-COO—
在堿性(xing)水溶液中(zhong)呈陰離子表面活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)(de)性(xing)質(zhi)，具(ju)(ju)有很好(hao)的(de)(de)起泡、去污(wu)作用；在酸(suan)性(xing)溶液中(zhong)則(ze)呈陽(yang)離子表面活(huo)性(xing)劑(ji)的(de)(de)性(xing)質(zhi)，具(ju)(ju)有很強(qiang)的(de)(de)殺菌(jun)能(neng)力。
非離子表面活性劑
1.烷基葡糖苷：
一(yi)種新型的(de)非離子表面活性劑，常見(jian)的(de)有椰油基(ji)葡(pu)(pu)糖苷(gan)、月桂基(ji)葡(pu)(pu)糖苷(gan)、鯨(jing)蠟硬(ying)脂基(ji)葡(pu)(pu)糖苷(gan)等。
1.脂肪酸甘油酯：單硬脂(zhi)酸甘油(you)酯；
HLB為3~4，主要用作(zuo)W/O型(xing)乳劑(ji)輔助乳化劑(ji)。
2.多元(yuan)醇
蔗(zhe)糖酯：HLB（5~13）O/W乳化劑、分散劑
脂(zhi)肪酸山(shan)梨坦（Span） ：W/O乳(ru)化劑
聚山梨酯(zhi)（Tween） ：O/W乳(ru)化劑
3.聚氧乙烯型：Myrij（賣澤類，長(chang)鏈脂肪(fang)酸酯(zhi)）；Brij （脂肪(fang)醇酯(zhi)）
4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：Poloxamer
能耐受熱壓滅(mie)菌和低溫(wen)冰凍，靜脈乳劑的乳化劑

應用

表(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)由于具有(you)潤濕(shi)或(huo)抗(kang)粘、乳(ru)化或(huo)破乳(ru)、起泡或(huo)消(xiao)泡以及(ji)增(zeng)溶(rong)、分(fen)散、洗滌、防(fang)腐(fu)、抗(kang)靜電等一系列物理化學作用(yong)(yong)及(ji)相應(ying)(ying)的實際應(ying)(ying)用(yong)(yong)，成為一類靈(ling)活多樣、用(yong)(yong)途廣泛的精細化工產(chan)品。表(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)除了在(zai)日常生活中作為洗滌劑(ji)(ji)，其(qi)他應(ying)(ying)用(yong)(yong)幾(ji)乎可以覆蓋所有(you)的精細化工領域。
1.增溶
要求：C>CMC （ HLB13~18）
臨界膠束濃度（CMC）：表面活(huo)性劑分(fen)子締合形成膠束的(de)最低濃度。當其濃度高(gao)于CMC值時(shi)，表面活(huo)性劑的(de)排列成球(qiu)狀(zhuang)、棒狀(zhuang)、束狀(zhuang)、層(ceng)狀(zhuang)/板狀(zhuang)等結構。
增溶體系為熱力學(xue)平衡體系；
CMC越低、締合數越大，增(zeng)溶量（MAC）就越高；
溫(wen)(wen)度對增(zeng)溶的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)：溫(wen)(wen)度影(ying)(ying)響(xiang)膠束的(de)(de)形(xing)成，影(ying)(ying)響(xiang)增(zeng)溶質的(de)(de)溶解(jie)，影(ying)(ying)響(xiang)表(biao)面活性(xing)劑的(de)(de)溶解(jie)度
Krafft點(dian)：離子型表(biao)面活性劑的溶解度(du)隨溫度(du)增(zeng)(zeng)加(jia)而急劇增(zeng)(zeng)大這一溫度(du)稱為(wei)Krafft點(dian)， Krafft點(dian)越高，其臨界膠束(shu)濃度(du)越小
曇(tan)(tan)點(dian)：對(dui)于聚(ju)(ju)氧乙(yi)烯(xi)型非離子表面活性劑，溫(wen)度升(sheng)高(gao)到一定程度時(shi)，溶(rong)解度急(ji)劇下降并(bing)析出，溶(rong)液(ye)出現(xian)(xian)混濁(zhuo)(zhuo)，這(zhe)一現(xian)(xian)象稱為(wei)起曇(tan)(tan)，此溫(wen)度稱為(wei)曇(tan)(tan)點(dian)。這(zhe)是因為(wei)聚(ju)(ju)氧乙(yi)烯(xi)與水(shui)之間的氫鍵斷裂，當(dang)溫(wen)度上升(sheng)到一定溫(wen)度時(shi)，聚(ju)(ju)氧乙(yi)烯(xi)可發生強烈脫水(shui)和收縮，使增(zeng)溶(rong)空(kong)間減(jian)小，增(zeng)溶(rong)能力下降。 [2]  在聚(ju)(ju)氧乙(yi)烯(xi)鏈(lian)相(xiang)同時(shi)，碳(tan)氫鏈(lian)越長(chang)，濁(zhuo)(zhuo)點(dian)越低(di)；在碳(tan)氫鏈(lian)相(xiang)同時(shi)，聚(ju)(ju)氧乙(yi)烯(xi)鏈(lian)越長(chang)則濁(zhuo)(zhuo)點(dian)越高(gao)。
2.乳化作(zuo)用
親(qin)水親(qin)油(you)(you)平(ping)衡值(zhi)(zhi)（HLB）：表面活性劑(ji)分(fen)子中親(qin)水和親(qin)油(you)(you)基團對油(you)(you)或水的綜合親(qin)合力。根據(ju)經驗，將表面活性劑(ji)的HLB值(zhi)(zhi)范圍限定在(zai)0-40，非(fei)離子型的HLB值(zhi)(zhi)在(zai)0-20。
混合加和性(xing)：HLB=（HLBa Wa+HLBb /Wb） / （Wa+Wb）
理論計算：HLB=∑（親水基團HLB值(zhi)）+∑（親油基團HLB）-7
HLB：3-8 W /O型乳化劑(ji)：Span；二價皂
HLB：8-16 O/W型(xing)乳化(hua)劑：Tween；一價皂
3.潤濕作用
要(yao)求：HLB：7-9。
使(shi)用表(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)可以控制液、固之間的(de)(de)(de)潤濕程度。農藥行業中在粒劑(ji)(ji)及供噴粉(fen)用的(de)(de)(de)粉(fen)劑(ji)(ji)中，有(you)的(de)(de)(de)也含(han)有(you)一定量的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)，其(qi)目的(de)(de)(de)是為(wei)了提(ti)高藥劑(ji)(ji)在受藥表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)附著性和沉(chen)積(ji)量，提(ti)高有(you)效成(cheng)分在有(you)水分條(tiao)件下的(de)(de)(de)釋(shi)放速度和擴展(zhan)面(mian)積(ji)，提(ti)高防(fang)病、治病效果(guo)。
在(zai)化(hua)妝(zhuang)(zhuang)品行業中(zhong)，做為(wei)乳(ru)(ru)化(hua)劑是(shi)乳(ru)(ru)霜(shuang)、乳(ru)(ru)液、潔面、卸妝(zhuang)(zhuang)等護膚產品中(zhong)不(bu)可或缺(que)的成分。
4.助(zhu)懸作用
在農藥行業，可(ke)濕(shi)性粉劑(ji)、乳油及濃乳劑(ji)都(dou)需要(yao)有一定量的表面(mian)活性劑(ji)，如可(ke)濕(shi)性粉劑(ji)中(zhong)原藥多為有機化合(he)物(wu)，具(ju)有憎水(shui)(shui)性，只有在表面(mian)活性劑(ji)存在的條件下，降低水(shui)(shui)的表面(mian)張力，藥粒(li)才有可(ke)能被水(shui)(shui)所潤濕(shi)，形(xing)成水(shui)(shui)懸液；
5.起泡和消(xiao)泡作用
表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)醫藥(yao)(yao)行(xing)業(ye)也(ye)有廣泛(fan)應用。在(zai)藥(yao)(yao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)中(zhong)，一些揮發油脂溶(rong)性(xing)纖維素、甾(zai)體激素等(deng)許多難溶(rong)性(xing)藥(yao)(yao)物利用表面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的增溶(rong)作(zuo)用可形成(cheng)透明溶(rong)液及增加濃度；藥(yao)(yao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)制備過程中(zhong)，它是不可缺少的乳化劑(ji)(ji)(ji)(ji)、潤(run)濕劑(ji)(ji)(ji)(ji)、助懸(xuan)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、起泡(pao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和消泡(pao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)。
6.消毒、殺菌
在醫藥行業(ye)中可作(zuo)為殺菌劑和(he)消毒(du)劑使(shi)用，其殺菌和(he)消毒(du)作(zuo)用歸結于(yu)它們與細菌生物(wu)膜(mo)蛋白質的(de)強烈(lie)相互作(zuo)用使(shi)之(zhi)變性或失(shi)去功(gong)能，這些消毒(du)劑在水中都有(you)比較(jiao)大(da)的(de)溶解度，根據使(shi)用濃度，可用于(yu)手術前(qian)皮膚消毒(du)、傷口或粘膜(mo)消毒(du)、器械消毒(du)和(he)環境消毒(du)；
7.抗硬水(shui)性
甜菜(cai)堿(jian)表面活性劑對(dui)鈣(gai)、鎂離(li)子均表現出非常好的(de)穩定(ding)性，即自(zi)身對(dui)鈣(gai)、鎂硬(ying)離(li)子的(de)耐受能力以及對(dui)鈣(gai)皂的(de)分散(san)力。在使(shi)用(yong)過程中防(fang)止(zhi)鈣(gai)皂的(de)沉淀，提高使(shi)用(yong)效果。
8.增粘性及增泡性
表面活性劑(ji)有(you)對(dui)改變溶(rong)液體系(xi)的(de)作用，增(zeng)大粘(zhan)度變稠或增(zeng)大體系(xi)的(de)泡沫，在一(yi)些特除的(de)清洗、開采(cai)行業有(you)廣泛的(de)應用。
9.去垢、洗滌作用
去除油脂污垢是一個比較復雜的(de)過(guo)程，它與上面提到的(de)潤濕、起泡等(deng)作用均有關。
最后要說明的(de)是，表面(mian)活性劑(ji)(ji)(ji)起作用，并(bing)不單單是因為(wei)某一方面(mian)的(de)作用，很多情況下是多種(zhong)因素(su)共同作用。如在造紙(zhi)工(gong)業中可以用作蒸煮劑(ji)(ji)(ji)、廢紙(zhi)脫(tuo)墨劑(ji)(ji)(ji)、施膠劑(ji)(ji)(ji)、樹脂障礙控制(zhi)劑(ji)(ji)(ji)、消泡劑(ji)(ji)(ji)、柔軟劑(ji)(ji)(ji)、抗(kang)靜電劑(ji)(ji)(ji)、阻垢劑(ji)(ji)(ji)、軟化劑(ji)(ji)(ji)、除油劑(ji)(ji)(ji)、殺菌(jun)滅藻劑(ji)(ji)(ji)、緩(huan)蝕(shi)劑(ji)(ji)(ji)等。
表(biao)面活性(xing)劑在許多行業配方中(zhong)被用作(zuo)性(xing)能添(tian)加(jia)劑，如個人和家(jia)庭護理，以(yi)及無數的工業應用中(zhong)：金屬處理、工業清洗、石油(you)開采、農藥(yao)等(deng)。

現狀

表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑是(shi)從20 世紀50 年代(dai)開始隨(sui)著石油化工(gong)(gong)(gong)(gong)業的(de)(de)飛速發(fa)展而興起的(de)(de)一種(zhong)(zhong)新(xin)型化學品，是(shi)精(jing)細化工(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)重要(yao)產品，享有(you)“工(gong)(gong)(gong)(gong)業味精(jing)”的(de)(de)美稱。它幾乎滲透(tou)到一切技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)部(bu)(bu)門(men)(men)。當今，表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑產量大，品種(zhong)(zhong)逾萬種(zhong)(zhong)。隨(sui)著世界(jie)經(jing)濟(ji)的(de)(de)發(fa)展以及科(ke)學技(ji)術(shu)領域(yu)的(de)(de)開拓，表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑的(de)(de)發(fa)展更加(jia)迅猛，其(qi)(qi)應用(yong)領域(yu)從日用(yong)化學工(gong)(gong)(gong)(gong)業發(fa)展到石油、食品、農(nong)業、衛(wei)生(sheng)、環境、新(xin)型材(cai)料等技(ji)術(shu)部(bu)(bu)門(men)(men)。但在(zai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑給人們(men)生(sheng)活(huo)(huo)(huo)、給工(gong)(gong)(gong)(gong)農(nong)業生(sheng)產帶來極(ji)大方(fang)便的(de)(de)同時，也(ye)給環境帶來了污染，因此，研(yan)究表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑發(fa)展及其(qi)(qi)趨勢，對表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性劑工(gong)(gong)(gong)(gong)業，乃至我國整(zheng)體(ti)工(gong)(gong)(gong)(gong)業經(jing)濟(ji)有(you)著非常重要(yao)作用(yong)和意義。 [3] 

發展方向

1.烷基磷羧酸鹽（AEC）工業化制造
表面活(huo)性(xing)劑應(ying)人類(lei)要求(qiu)正向(xiang)著溫(wen)和、易生物降解(jie)和多功能性(xing)，強(qiang)調使用安(an)全(quan)、生態保護和提高效率的(de)方向(xiang)發(fa)(fa)展。例(li)如：烷基(ji)醇醚羧酸鹽（AEC）是8O年(nian)代(dai)以來，發(fa)(fa)達(da)國家積極研究開發(fa)(fa)的(de)優質表面活(huo)性(xing)劑熱點品種(zhong)，它與烷基(ji)多苷和醇醚磷酸單(dan)酯同(tong)被(bei)稱為“表面活(huo)性(xing)劑90年(nian)代(dai)的(de)綠(lv)色品種(zhong)”。
（4）生(sheng)物降解性能優(you)異。
烷基醚羧酸鹽(yan)國(guo)內(nei)的應用市場還遠遠落后于發達國(guo)家(jia)，隨著環保意識的不斷加強和(he)人民物質文(wen)化水平的不斷提(ti)高，這類集溫(wen)和(he)、易生物降解和(he)多功能性于一身的表(biao)面活(huo)性劑(ji)，在(zai)金屬加工領域內(nei)，將(jiang)發揮更大作用。
2.新一代表面活性劑Gemini
現(xian)已經合(he)成(cheng)的低聚(ju)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)有二聚(ju)體(ti)、三聚(ju)體(ti)和四聚(ju)體(ti)等，其(qi)中最(zui)引人(ren)注(zhu)目的是二聚(ju)體(ti)，結(jie)構示(shi)意圖(tu)見圖(tu)1，二聚(ju)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)最(zui)早被(bei)合(he)成(cheng)于(yu)1971年[4-5]，后因其(qi)結(jie)構上的特(te)點而被(bei)形(xing)象地(di)命(ming)名為Gemini（英(ying)文(wen)是雙子星之意）表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)。
表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑Gemini（或稱dimeric）提(ti)高(gao)了表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)。與(yu)當前為提(ti)高(gao)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)而(er)進(jin)行的(de)大量嘗試，如添加(jia)鹽類、提(ti)高(gao)溫度或將陰(yin)離(li)子表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑與(yu)陰(yin)離(li)子表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑混合相(xiang)比較(jiao)，Gemini表(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)劑是概念上的(de)突破(po)，因(yin)而(er)被譽為新一代的(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)括性(xing)劑。
離(li)子(zi)相(xiang)當緊密的(de)連(lian)接，致使(shi)其碳氫鏈間(jian)更容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)強(qiang)相(xiang)互(hu)作用(yong)，即加強(qiang)了碳氫鏈間(jian)的(de)疏水(shui)結合力(li)，而且離(li)子(zi)頭基間(jian)的(de)排斥(chi)傾(qing)向(xiang)受制(zhi)于化(hua)學(xue)鍵力(li)而被(bei)大(da)大(da)削(xue)弱，這就是Gemlrd表面(mian)活(huo)性(xing)劑和單鏈單頭基表面(mian)括性(xing)劑相(xiang)比較，具有高表面(mian)括性(xing)的(de)根本原因。另一方面(mian)。在(zai)(zai)兩個離(li)子(zi)頭基問的(de)化(hua)學(xue)鍵聯接不破(po)壞其親水(shui)性(xing)，從而為高表面(mian)活(huo)性(xing)的(de)C~mini表面(mian)活(huo)性(xing)劑的(de)廣(guang)泛應用(yong)提供(gong)了基礎。通過化(hua)學(xue)鍵聯接方法提高表面(mian)活(huo)性(xing)和以往通常應用(yong)的(de)物理方法不同，在(zai)(zai)概念上是一個突(tu)破(po)。
Genfini表面活性劑的(de)優良性質：
離子型Gemini表(biao)面活性(xing)劑(ji)的(de)特征性(xing)質：
（1）更易吸附在氣/液表面，從而更有效地(di)降低水溶液表面張力。
（2）更易(yi)聚集生成(cheng)膠團。
（3）Gemini降低水(shui)溶液(ye)表面(mian)張力的(de)(de)傾向遠大于聚集生成膠團的(de)(de)傾向，降低水(shui)溶液(ye)表面(mian)張力的(de)(de)效率是相(xiang)當突出(chu)的(de)(de)。
（4）具有很(hen)低(di)的Krat~相轉移(yi)點(dian)。
（5）對水(shui)溶液表(biao)面(mian)張力的(de)降低能(neng)(neng)力和(he)(he)降低效率而言(yan)，Gemini和(he)(he)普通表(biao)面(mian)活(huo)性劑尤其(qi)是和(he)(he)非離(li)子表(biao)面(mian)活(huo)性劑的(de)復配能(neng)(neng)產生更大的(de)協同效應。
（6）具(ju)有良好的鈣(gai)皂分(fen)散性質。
（7）在很多場合，是優良(liang)的潤濕劑。
Gemini表面活性劑正在成為世(shi)界(jie)膠體和界(jie)面科(ke)學領域各主要小組的研究方向。
3.AB型嵌段高分子表面活性劑
涂料中顏(yan)填料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)先后使(shi)用(yong)(yong)過(guo)(guo)聚磷酸鹽(yan)(yan)、硅酸鹽(yan)(yan)、碳酸鹽(yan)(yan)等無機分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)(ji)，傳(chuan)統小(xiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)和聚羧酸鹽(yan)(yan)、聚丙酸酸鹽(yan)(yan)等高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)化(hua)合(he)(he)物。高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)化(hua)合(he)(he)物主要(yao)利用(yong)(yong)空間位阻(zu)使(shi)顏(yan)填料顆(ke)(ke)粒(li)穩定(ding)，效(xiao)(xiao)果(guo)好(hao)于小(xiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)電排(pai)斥作用(yong)(yong)。研(yan)究表(biao)(biao)(biao)明，在眾多類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)(ji)中，效(xiao)(xiao)果(guo)最好(hao)、效(xiao)(xiao)率最高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是AB型嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)。從分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)結構上看，AB型嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)就是超(chao)大號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)，A嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)和B嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)分(fen)(fen)(fen)(fen)別類(lei)似于表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)親(qin)水頭(tou)基(ji)和疏水尾(wei)鏈。AB嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)在顏(yan)填料表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)采取尾(wei)型吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)形態(tai)，A嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)是親(qin)顏(yan)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)錨固基(ji)團(tuan)，B嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)是親(qin)溶劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶劑(ji)(ji)(ji)化(hua)尾(wei)鏈。A嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)可(ke)以(yi)是酸、胺、醇、酚(fen)等官能團(tuan)，通過(guo)(guo)離(li)子(zi)(zi)鍵(jian)、共價鍵(jian)、配位鍵(jian)、氫鍵(jian)及范德華力等相互作用(yong)(yong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)在顆(ke)(ke)粒(li)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)，由于含有多個吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)點(dian)，可(ke)以(yi)有效(xiao)(xiao)地防止分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)脫(tuo)附(fu)(fu)(fu)，使(shi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)緊密且(qie)(qie)持久。B嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)可(ke)以(yi)是聚醚、聚酯、聚烯(xi)烴、聚丙烯(xi)酸酯等基(ji)團(tuan)，分(fen)(fen)(fen)(fen)別適(shi)用(yong)(yong)于極(ji)性(xing)(xing)(xing)和非極(ji)性(xing)(xing)(xing)溶劑(ji)(ji)(ji)。典(dian)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)AB嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)型高(gao)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)結構如圖3所示。穩定(ding)顆(ke)(ke)粒(li)主要(yao)依(yi)靠(kao)B嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)層產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間位阻(zu)作用(yong)(yong)，所以(yi)對作為(wei)溶劑(ji)(ji)(ji)化(hua)尾(wei)鏈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)B嵌(qian)(qian)(qian)(qian)(qian)段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)和均一(yi)性(xing)(xing)(xing)有極(ji)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求，希(xi)望可(ke)以(yi)形成厚度(du)適(shi)中且(qie)(qie)均一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)層，如果(guo)B段(duan)過(guo)(guo)長，可(ke)能會起架橋作用(yong)(yong)，引起分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)體系黏度(du)增加，甚至(zhi)絮凝沉(chen)淀。通常(chang)認(ren)為(wei)位阻(zu)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)厚度(du)為(wei)20nm時(shi)，可(ke)以(yi)達(da)到最好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)效(xiao)(xiao)果(guo)。
合(he)成分子(zi)結構明確和相對(dui)分子(zi)質量可控(kong)的(de)(de)AB型嵌(qian)段(duan)高分子(zi)表(biao)面(mian)活性劑是(shi)(shi)涂料分散助(zhu)劑的(de)(de)發展方(fang)向，這需要用到受控(kong)聚合(he)技術(shu)。但僅有BYK、Ciba、Rhodia等(deng)少數幾個公司(si)擁有受控(kong)聚合(he)技術(shu)。深(shen)圳海川公司(si)正在開(kai)發的(de)(de)新型分散劑也是(shi)(shi)AB型嵌(qian)段(duan)高分子(zi)表(biao)面(mian)活性劑。
4.Bola型表面活性劑
Bola型表(biao)面活性(xing)劑(ji)是由兩(liang)個(ge)極(ji)性(xing)頭(tou)基用一根或多根疏水鏈(lian)連(lian)接鍵合起來的化合物，它因形似南美土著人的一種(zhong)武器Bola（一根繩子(zi)的兩(liang)端各連(lian)接一個(ge)球(qiu)）而得名
分(fen)子兩端(duan)的(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)基(ji)團起(qi)締合(he)作用(yong)，相當于Bola型(xing)(xing)表面(mian)活(huo)(huo)性劑的(de)(de)(de)2個端(duan)頭基(ji)，是增(zeng)稠(chou)的(de)(de)(de)決定因素(su)，通常是油基(ji)、十八(ba)烷基(ji)、十二烷苯基(ji)、壬(ren)酚基(ji)等。親水(shui)鏈相當于Bola型(xing)(xing)表面(mian)活(huo)(huo)性劑的(de)(de)(de)連接鏈，能(neng)提(ti)供化學穩(wen)(wen)定性和(he)黏(nian)度穩(wen)(wen)定性，常用(yong)的(de)(de)(de)是聚(ju)醚，如聚(ju)氧乙烯及其衍生(sheng)物(wu)。締合(he)型(xing)(xing)增(zeng)稠(chou)劑的(de)(de)(de)分(fen)子鏈是通過聚(ju)氨酯(zhi)基(ji)團來擴展的(de)(de)(de)，所用(yong)聚(ju)氨酯(zhi)有IPDI、TDI和(he)HMDI等。這樣(yang)的(de)(de)(de)分(fen)子結(jie)構使(shi)締合(he)型(xing)(xing)增(zeng)稠(chou)劑分(fen)子可以像大分(fen)子表面(mian)活(huo)(huo)性劑一樣(yang)形(xing)成(cheng)膠束，親水(shui)端(duan)與(yu)水(shui)分(fen)子以氫鍵(jian)締合(he)，疏(shu)水(shui)端(duan)與(yu)乳液粒(li)子、表面(mian)活(huo)(huo)性劑等的(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)結(jie)構吸附締合(he)在(zai)一起(qi)，在(zai)水(shui)中形(xing)成(cheng)立體網狀結(jie)構，達到(dao)增(zeng)稠(chou)的(de)(de)(de)效果。
5.Dendrimer型表面活性劑
Dendrimer就是樹(shu)(shu)枝(zhi)(zhi)狀大(da)(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子，它是從一(yi)個(ge)(ge)中(zhong)心核分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子出發(fa)，由支(zhi)化單體(ti)逐級(ji)擴散伸(shen)展開(kai)來的(de)(de)(de)(de)(de)結構，或(huo)者由中(zhong)心核、數層支(zhi)化單元(yuan)和(he)外圍基(ji)(ji)團(tuan)通(tong)過(guo)化學鍵連(lian)接而成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。已經有(you)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)酰(xian)胺、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)芳烴、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)機(ji)(ji)硅等類(lei)型。樹(shu)(shu)枝(zhi)(zhi)狀大(da)(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子的(de)(de)(de)(de)(de)特性是其分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子結構規(gui)整，分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子體(ti)積、形(xing)(xing)狀和(he)末端官能(neng)團(tuan)可在分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子水平上設計(ji)與(yu)(yu)控制(zhi)，因(yin)此(ci)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)高分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子學科的(de)(de)(de)(de)(de)熱門(men)課題。按照需求(qiu)對其端基(ji)(ji)進行改性，就得(de)到相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)樹(shu)(shu)枝(zhi)(zhi)狀大(da)(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子表面(mian)活性劑(ji)(ji)。樹(shu)(shu)枝(zhi)(zhi)狀大(da)(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子也引起(qi)涂料(liao)界的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)注(zhu)，開(kai)發(fa)出該(gai)種類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散劑(ji)(ji)、交(jiao)聯劑(ji)(ji)和(he)專用樹(shu)(shu)脂等。樹(shu)(shu)枝(zhi)(zhi)狀表面(mian)活性劑(ji)(ji)用作(zuo)(zuo)涂料(liao)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散劑(ji)(ji)有(you)兩(liang)方面(mian)優勢(shi)，首先(xian)，通(tong)過(guo)對其端基(ji)(ji)修飾，可以(yi)(yi)產生多個(ge)(ge)顏(yan)料(liao)親和(he)基(ji)(ji)團(tuan)，加(jia)強與(yu)(yu)顏(yan)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)(zuo)用。其次，由于分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子結構一(yi)致，且形(xing)(xing)狀近似橢球(qiu)形(xing)(xing)，在分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散體(ti)系中(zhong)比較容(rong)易獲得(de)較低黏度(du)。超支(zhi)化聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)用聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)二醇或(huo)環(huan)氧丙(bing)烷共聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)物改性，是一(yi)種新型的(de)(de)(de)(de)(de)高固體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)、溶劑(ji)(ji)性或(huo)水性涂料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)顏(yan)料(liao)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散劑(ji)(ji)。以(yi)(yi)商品化的(de)(de)(de)(de)(de)超支(zhi)化聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)-酰(xian)胺、聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)烯亞胺為(wei)(wei)骨(gu)架，加(jia)以(yi)(yi)改性開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)核-殼型顏(yan)料(liao)錨固機(ji)(ji)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散劑(ji)(ji)，其優點是在低黏度(du)下具有(you)顏(yan)料(liao)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)散穩定性。
6.低泡或無泡表面活性劑
低泡(pao)或(huo)無泡(pao)表(biao)(biao)面活(huo)性劑(ji)(ji)就是在原(yuan)有的(de)表(biao)(biao)面活(huo)性劑(ji)(ji)基(ji)礎上進(jin)行改性，使(shi)其(qi)原(yuan)有的(de)發(fa)泡(pao)基(ji)團(tuan)失(shi)去或(huo)降(jiang)低發(fa)泡(pao)性，也有用異構醇加EO和PO進(jin)行嵌(qian)段來(lai)調節(jie)泡(pao)沫大小生(sheng)產而(er)成的(de)。市場有低泡(pao)表(biao)(biao)面活(huo)性劑(ji)(ji)LT-601，無泡(pao)表(biao)(biao)面活(huo)性劑(ji)(ji)8550、8551。