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阴离子表面活性剂的应用及发展阴离子表面活性剂通常分为高级羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型、脂肪酰——肽缩合物等。它在表面活性剂家族中品种最多，用量最大，其应用十分广泛。 应用 1 农业 大多数的农药都是油溶性有机物,不能直接使用.为了安全、经济有效地使用,必须将农药与表面活性剂等助剂按配方加工成制剂产品,如制成乳油、悬浮剂、可湿性粉剂等.用水稀释后,大面积地在农作物上均匀喷洒,促进活性组分渗透入植物内部.现在用阴离子与非离子的复配物作为农药乳化剂,使乳化剂的用量由20%—40%下降为3%—10%,且有利于农药的化学稳定性,同时降低了成本,减少了污染,提高了药效利用率.如在杀虫剂、除锈剂、植物生长调节剂中常加入烷基苯磺酸盐、木质素磺酸盐等作乳化剂和润湿剂,可用于改良土壤. 2 建筑工业 混凝土是建筑工业中广泛使用的材料,制备混凝土砂浆时,加入一定量的表面活性剂以改善混凝土的性能,如木质素磺酸盐系列用作减水剂,引气剂,十二烷基磺酸盐及其复配物用作砂浆塑化剂等.在建筑用涂料中,表面活性剂主要起润湿、乳化、分散、稳定和防静电作用.如用作分散剂的是聚磷酸钠或钾等阴离子活性剂,它可以降低乳化系统中的界面张力,阻止絮凝,打碎胶团,改善涂料的遮盖力,流动性和流平性,同时减少涂料的发花和颜料的沉降等.多数涂料含有固体颗粒,如体质颜料作为分散的第一步,要充分地润湿,向水和涂料中加入阴离子表面活性剂,可降低固液表面张力,产生稳定的不相溶混合物.如果缺少合适的润湿剂,涂料会絮凝和沉降,分散时间将延长,涂层会失去光泽.当阴离子表面活性剂的亲水基位于两个憎水链的中央时,可提供较强的润湿性,如二辛基磺化琥珀酸钠、烷基硫酸盐等是有效的润湿剂. 3 化妆品工业 阴离子表面活性剂在化妆品中的应用越趋广泛.其主要作用是作乳化剂、增溶剂、润湿剂和活效组分增效剂.最重要的是考虑其药理学和毒理学上的安全,如单烷基磷酸酯盐,由于在皮肤和毛发洗涤用品中被大量使用,成为日本花王公司的一个得意品种,并在菲律宾花王子公司内部专门生产此品,商品牌号为MAP.MAP的钠盐、钾盐因其丰富的发泡性,良好的乳化性,适度的洗净力以及特有的皮肤亲和性而能满足毛发洗净剂的要求.在不少洗面奶、沐浴露以及婴幼儿洗涤用品中使用.美国PPG公司于1986年开发了“Avanel”S系列阴离子表面活性剂——烷基聚氧乙烯硫酸盐,其分子式为CmH2m+10(C2H4O)nCH2SO3Na,由于式中的疏水基和乙氧基聚和度可以调节,因而可以人为地控制其某些性质以适合实际需要.“Avanel”S既耐酸又耐碱,其发泡性能不受硬水的影响,可完全被生物降解,适于制家用清洁剂,如:它对皮肤非常柔和,可用于护肤膏霜类化妆品.对皮肤和眼睛的刺激性低,适用于调理香波,且具有持久的保湿作用.还可用于药物香波和去头屑香波,它的抗活性过氧化物和药物的能力促进了产品的稳定性,且产生的泡沫易于漂洗.国内多年来一直沿用至今的“209”表面活性剂是油酰基甲基牛磺酸钠,只能配制大众化的洗发膏.80年代初,日本的资生堂与东邦化学合作开发了椰油酰基甲基牛磺酸钠,并在高档香波、沐浴露和洗面奶中加以应用.现该品种已成为日本一种常用的表面活性剂,常见于资生堂,LION等公司的专利文献配方中.最近日本专利用磷酸月桂酯钠盐等制备对皮肤温和的洗涤剂、洗发香波,经研究,在一定PH值下不仅有软化、调理头发的功效,而且防止头皮发痒.专利用双十六烷基磷酸钙复配成性能优良具有抗水、抗油、对皮肤附着力好的固体化妆品.在医用化妆品生产中,为了提高药效成分及香料的溶解度,须加入一定的增溶剂.烷基磷酸酯类毒性小,又耐酸、耐碱、耐菌、亲水亲油,且易被生物代谢,是应用广泛的增溶系列.日本松本公司合成了含有机聚硅氧烷的磷酸酯阴离子表面活性剂,另一公司合成了磷酸酯二(全氟辛基乙酯)三乙氧基硅烷酯表面活性剂. 4 石油工业 广泛使用表面活性剂.据估计,美国用于油田开发的表面活性剂约占工业用量的17%.在钻井中,用阴离子表面活性剂配制钻井液,湿润冷却钻井工具.据API公报报道,1978年美国使用的钻井液中大量地用到了磺酸盐类:如木质素磺酸盐用作稀释分散剂,石油磺酸盐用作破乳剂,烷基芳基磺酸盐用作润滑剂.在强化采油方法中,利用表面活性剂驱油是一种主要方法,烷基酚聚氧乙烯醚磺酸钠可用于高含盐量(Na+?Cl-?Ca2+?Mg2-)高温地下岩层的三次采油,而且若与烷基苯磺酸混用,可改进地下岩层(含酸溶性组分)的渗透性和孔隙度来提高石油采出率;与烷基酚聚氧乙烯醚同时使用,可用于含盐度高的水矿层,也可用于渗透变化性大的岩层进行三次采油.据报道,1982年在美国三次采油1900万吨,主要用蒸汽驱油,其驱油剂中的主要成分中加有烷基苯磺酸盐,烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐等阴离子活性剂.此外,还可作为原油降粘剂,改进原油输送中的流动性,降低能耗.在石油产品中,作为洁净剂、分散剂、高碱性添加剂、防锈剂、抗静电剂、乳化降粘剂、消蜡防蜡剂以及污水处理剂等. 5 纺织工业 随着纺织纤维品种的不断更新,对纺织印染加工等提出了新的要求.纺织印染后用的染整助剂要对织物具有较好的润湿作用,对染料具有较强的增溶和分散能力,对织物和颜料有较强的亲和力,从而减慢上染速度,达到匀染目的.此外,根据特殊需要,还要对织物具有一定的柔软、拒水和抗静电作用.因此,表面活性剂的增效、分散、匀染、拒水、抗静电、柔顺作用对纺织工业十分重要.例如,在纺织原料处理中,为了除去原料中的蜡脂、果胶、棉籽壳等,常用碱煮,烷基苯磺酸盐等复配制剂作为洗涤和润湿剂,用来改善煮练液的润湿性、乳化性、渗透性,从而达到改善棉纱线外观及吸水性之目的.在漂白过程中,加入磺酸盐、脂肪醇硫酸盐等作为耐酸碱低泡的润湿剂,提高漂白液的渗透、湿润能力和织物的柔软性.纺丝工序中,用烷基苯磺酸(或硫酸盐)等作乳化剂.在印染整理中,作为助溶剂、扩散剂、匀染剂、抗静电剂和柔顺剂被广泛使用.如羧甲基纤维素常作为纤维印花浆上浆剂,磺化油和高级硫酸酯钠盐是主要的匀染剂,烷基磺酸纳是常见的柔顺剂,也可作为丝光整理剂和抗静电剂使用. 发展趋势 追溯历史,人类早在公元前从天然植物如皂角(含有皂素成分)以及草木灰中取得了可用于洗涤和去污的物质,后来出现了原始形式的肥皂,是使用最早的阴离子活性剂.世界上第一个合成洗涤剂的诞生是在一战中的德国,叫做“Nehel”,含短链的烷基萘磺酸盐.至1984年,世界上表面活性剂的总产量已达到1400万吨/年,品种上万种,从各种研究动态分析,今后的发展趋势大致是:(1)由单一功能向多功能型发展;(2)由通用性向专一性发展;(3)采用活性物多种复配;(4)强调“绿色”标记和“温和型”的发展方向;(5)在无机助剂中的代磷研究;(6)有机助剂向高分子电解质类有机活性物发展;(7)生物助剂采用混合酶;(8)研制含F·Si等特种表面活性剂等. 上一篇表面活性剂的生物降解 |