上海得利化工助劑有限公司告訴您：表面活性劑的發(fā)展方向？

1.烷基磷羧酸鹽（AEC）工業(yè)化制造

表面活性劑應(yīng)人類要求正向著溫和、易生物降解和多功能性，強調(diào)使用安全、生態(tài)保護和提高效率的方向發(fā)展。例如：烷基醇醚羧酸鹽（AEC）是8O年代以來，發(fā)達國家積極研究開發(fā)的優(yōu)質(zhì)表面活性劑熱點品種，它與烷基多苷和醇醚磷酸單酯同被稱為“表面活性劑90年代的綠色品種”。

圖1 表面活性劑結(jié)構(gòu)示意圖

（4）生物降解性能優(yōu)異。烷基醚羧酸鹽國內(nèi)的應(yīng)用市場還遠遠落后于發(fā)達國家，隨著環(huán)保意識的不斷加強和人民物質(zhì)文化水平的不斷提高，這類集溫和、易生物降解和多功能性于一身的表面活性劑，在金屬加工領(lǐng)域內(nèi)，將發(fā)揮更大作用。

2.新一代表面活性劑Gemini

現(xiàn)已經(jīng)合成的低聚表面活性劑有二聚體、三聚體和四聚體等，其中最引人注目的是二聚體，結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，二聚表面活性劑最早被合成于1971年[4-5]，后因其結(jié)構(gòu)上的特點而被形象地命名為Gemini（英文是雙子星之意）表面活性劑。

表面活性劑Gemini（或稱dimeric）提高了表面活性。與當前為提高表面活性而進行的大量嘗試，如添加鹽類、提高溫度或?qū)㈥庪x子表面活性劑與陰離子表面活性劑混合相比較，Gemini表面活性劑是概念上的突破，因而被譽為新一代的表面括性劑。

圖2 炔醇類Gemini表面活性劑

離子相當緊密的連接，致使其碳氫鏈間更容易產(chǎn)生強相互作用，即加強了碳氫鏈間的疏水結(jié)合力，而且離子頭基間的排斥傾向受制于化學鍵力而被大大削弱，這就是Gemlrd表面活性劑和單鏈單頭基表面括性劑相比較，具有高表面括性的根本原因。另一方面。在兩個離子頭基問的化學鍵聯(lián)接不破壞其親水性，從而為高表面活性的C~mini表面活性劑的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。通過化學鍵聯(lián)接方法提高表面活性和以往通常應(yīng)用的物理方法不同，在概念上是一個突破。Genfini表面活性劑的優(yōu)良性質(zhì)：

離子型Gemini表面活性劑的特征性質(zhì)：

（1）更易吸附在氣/液表面，從而更有效地降低水溶液表面張力。

（2）更易聚集生成膠團。

（3）Gemini降低水溶液表面張力的傾向遠大于聚集生成膠團的傾向，降低水溶液表面張力的效率是相當突出的。

（4）具有很低的Krat~相轉(zhuǎn)移點。

（5）對水溶液表面張力的降低能力和降低效率而言，Gemini和普通表面活性劑尤其是和非離子表面活性劑的復(fù)配能產(chǎn)生更大的協(xié)同效應(yīng)。

（6）具有良好的鈣皂分散性質(zhì)。

（7）在很多場合，是優(yōu)良的潤濕劑。

Gemini表面活性劑正在成為世界膠體和界面科學領(lǐng)域各主要小組的研究方向。

3.AB型嵌段高分子表面活性劑

涂料中顏填料的分散先后使用過聚磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽等無機分散劑，傳統(tǒng)小分子表面活性劑和聚羧酸鹽、聚丙酸酸鹽等高分子化合物。高分子化合物主要利用空間位阻使顏填料顆粒穩(wěn)定，效果好于小分子表面活性劑的靜電排斥作用。研究表明，在眾多類型的高分子分散劑中，效果最好、效率最高的是AB型嵌段高分子表面活性劑。從分子結(jié)構(gòu)上看，AB型嵌段高分子就是超大號的表面活性劑，A嵌段和B嵌段分別類似于表面活性劑的親水頭基和疏水尾鏈。AB嵌段高分子表面活性劑在顏填料表面采取尾型吸附形態(tài)，A嵌段是親顏料的錨固基團，B嵌段是親溶劑的溶劑化尾鏈。A嵌段可以是酸、胺、醇、酚等官能團，通過離子鍵、共價鍵、配位鍵、氫鍵及范德華力等相互作用吸附在顆粒表面，由于含有多個吸附點，可以有效地防止分散劑分子脫附，使吸附緊密且持久。B嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯等基團，分別適用于極性和非極性溶劑。典型的AB嵌段型高分子表面活性劑結(jié)構(gòu)如圖3所示。穩(wěn)定顆粒主要依靠B嵌段形成的吸附層產(chǎn)生的空間位阻作用，所以對作為溶劑化尾鏈的B嵌段的長度和均一性有極高的要求，希望可以形成厚度適中且均一的吸附層，如果B段過長，可能會起架橋作用，引起分散體系黏度增加，甚至絮凝沉淀。通常認為位阻層的厚度為20nm時，可以達到最好的穩(wěn)定效果。

圖3 AB嵌段型高分子表面活性劑

合成分子結(jié)構(gòu)明確和相對分子質(zhì)量可控的AB型嵌段高分子表面活性劑是涂料分散助劑的發(fā)展方向，這需要用到受控聚合技術(shù)。但僅有BYK、Ciba、Rhodia等少數(shù)幾個公司擁有受控聚合技術(shù)。深圳海川公司正在開發(fā)的新型分散劑也是AB型嵌段高分子表面活性劑。

4.Bola型表面活性劑

Bola型表面活性劑是由兩個極性頭基用一根或多根疏水鏈連接鍵合起來的化合物，它因形似南美土著人的一種武器Bola（一根繩子的兩端各連接一個球）而得名，最簡單的Bola型表面活性劑結(jié)構(gòu)如圖3所示。典型的締合型增稠劑如圖4所示。

圖4 Bola型大分子表面活性劑

分子兩端的疏水基團起締合作用，相當于Bola型表面活性劑的2個端頭基，是增稠的決定因素，通常是油基、十八烷基、十二烷苯基、壬酚基等。親水鏈相當于Bola型表面活性劑的連接鏈，能提供化學穩(wěn)定性和黏度穩(wěn)定性，常用的是聚醚，如聚氧乙烯及其衍生物。締合型增稠劑的分子鏈是通過聚氨酯基團來擴展的，所用聚氨酯有IPDI、TDI和HMDI等。這

樣的分子結(jié)構(gòu)使締合型增稠劑分子可以像大分子表面活性劑一樣形成膠束，親水端與水分子以氫鍵締合，疏水端與乳液粒子、表面活性劑等的疏水結(jié)構(gòu)吸附締合在一起，在水中形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，達到增稠的效果。

5.Dendrimer型表面活性劑

Dendrimer就是樹枝狀大分子，它是從一個中心核分子出發(fā)，由支化單體逐級擴散伸展開來的結(jié)構(gòu)，或者由中心核、數(shù)層支化單元和外圍基團通過化學鍵連接而成的。已經(jīng)有聚醚、聚酯、聚酰胺、聚芳烴、聚有機硅等類型。樹枝狀大分子的特性是其分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，分子體積、形狀和末端官能團可在分子水平上設(shè)計與控制，因此成為高分子學科的熱門課題。按照需求對其端基進行改性，就得到相應(yīng)的樹枝狀大分子表面活性劑。樹枝狀大分子也引起涂料界的關(guān)注，開發(fā)出該種類型的分散劑、交聯(lián)劑和專用樹脂等。樹枝狀表面活性劑用作涂料分散劑有兩方面優(yōu)勢，首先，通過對其端基修飾，可以產(chǎn)生多個顏料親和基團，加強與顏料的相互作用。其次，由于分子結(jié)構(gòu)一致，且形狀近似橢球形，在分散體系中比較容易獲得較低黏度。超支化聚氨酯用聚乙二醇或環(huán)氧丙烷共聚物改性，是一種新型的高固體分、溶劑性或水性涂料的顏料分散劑。以商品化的超支化聚酯、聚酯-酰胺、聚乙烯亞胺為骨架，加以改性開發(fā)的核-殼型顏料錨固機制的分散劑，其優(yōu)點是在低黏度下具有顏料分散穩(wěn)定性。

6.低泡或無泡表面活性劑

低泡或無泡表面活性劑就是在原有的表面活性劑基礎(chǔ)上進行改性，使其原有的發(fā)泡基團失去或降低發(fā)泡性，也有用異構(gòu)醇加EO和PO進行嵌段來調(diào)節(jié)泡沫大小生產(chǎn)而成的。市場有低泡表面活性劑LT-601，無泡表面活性劑8550、8551。

上海得利化工助劑有限公司成立于1988年10月07日是一家集生產(chǎn)、研發(fā)、銷售為一體的綜合型企業(yè)。公司引進國內(nèi)外先進化工技術(shù)和工藝，專做與紡織、印染、皮革、化工、塑料、農(nóng)藥、造紙等行業(yè)。歡迎致電咨詢：18917851598。