含氟表面活性剂的应用及发展前景

含氟表面活性剂的生产应用现状及研究进展

摘要：含氟表面活性剂是普通表面活性剂的碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代后，具有碳氟链憎水基的表面活性剂，含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。与传统的表面活性剂相比,由于其具有高表面活性,优良的耐热性和化学稳定性以及卓越的憎水、憎油性能和防污功能,因此含氟表面活性剂已经广泛应用于各个工业领域及家庭用品领域等。本文主要介绍含氟表面活性剂的结构、类型、特性及主要合成方法,对其应用领域、生产与市场现状进行了综述,重点介绍了其在消防、石油工业、造纸工业及在表面处理行业中的应用。同时也显示出氟

表面活性剂的独特性能，它在工业中应用会越来越多,有着广阔的应用前景,并概述了含氟表面活性剂近年来的研究进展。

关键词：含氟表面活性剂；应用；类型；特性；研究进展；

前言

含氟表面活性剂[1]（fluorine containing surfactant）也称氟碳表面活性剂（fluorocarbon surfactant）或氟化表面活性剂（fluorinated surfactant），是近几十年来开发的一种性能优越的表面活性剂。该类表面活性剂性能温和并具有良好的去污、起泡、乳化和稳定的化学性能，且生物降解性好、对环境无污染，因而在日用化工、纺织/印染、电镀防腐等领域中有广泛的应用前景和发展潜力。作为一类特殊的表面活性剂，近年来有关含氟表面活性剂的研究逐渐成为表面活性剂中最为活跃的研究领域和开发重点之一。

1.1 含氟表面活性剂的分类及其特性

普通表面活性剂的疏水基是有碳氢链构成的长链烷烃，用氟原子取代普通表面活性剂分子中碳氢链的氢原子，就是碳氟表面活性剂。含氟表面活性剂的亲水基与普通表面活性剂的亲水基相同，所以其分类也可分为阴离子型含氟表面活性剂、阳离子型含氟表面活性剂、非离子型含氟表面活性剂和两性含氟表面活性剂等多种类型含氟表面活性剂独特的氟碳链结构使其具有非含氟表面活性剂难以具备的特性：①在极低的添加浓度下便能显著降低水溶液的表面张力；②极高的表面活性；③高热稳定性和化学稳定性，因而具有很高的抗强氧化性和抗强酸、强碱的作用；④良好的相容性；⑤能溶解油性物质，具有良好的去污性等。

1.2含氟表面活性剂的应用

由于含氟表面活性剂所特有的“三高二憎”之特性[2](高表面活性，高耐热稳定性，高化学惰性，憎水性和憎油性)，同时还因不同品种的邓产品所体现出的独特个性，因此使含氟表面活性剂产品具有极为广泛的用途。其应用领域涉及到许多方方面面，从化学工业、机械工业、电气工业乃至纺织工业、皮革工业、橡胶塑料业、涂料油墨业以

及石油、煤炭、采矿、造纸业等都能广泛使用邓，以达到改进生产工艺条件、提高产品质量档次、增加产量、降低消耗、节约能源、改善生产环境、提高生产效率等。

部分应用简洁：

(1)分散剂含氟表面活性剂在各种氟树脂的分散聚合时可作分散剂使用。另有研究报导,含氟表面活性剂也可用于PVC的反应过程中。

(2)灭火剂含氟表面活性剂在灭火剂上的应用可分为“轻水”灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂和抗极性溶剂灭火剂三种,其完全控止火的时间可在90sec以内。

(3)脱模剂由含氟表面活性剂制备的脱模剂已形成系列化产品,有溶剂型的,也有水剂型的,它不但可用于高聚物弹性体的加工业,而且在刚性体的加工行业(如:铜、钢管的抽拉、压铸件的冲压加工等)也可使用,并得到用户的高度评价。

(4)抗静电剂由含氟表面活性剂配制的集清洗、防尘为一体的抗静电剂,经测试:对PVC片基处理后,其表面电阻由原来的1012Ω降低至108Ω。用其对录像机磁鼓、磁头表面清洗,效果远比一般的清洁剂或清洁带优越。用此抗静电剂还可对家电、荧屏及其它高档家具、精密仪器等进行表面清洗与防尘,且不产生任何副作用。目前本公司已有此防静电剂产品———“音磁灵”投入市场。

(5)流平剂在颜料、涂料等产品中加入少量含氟表面活性剂后,可防止固结,改善分散性,防止产生气泡,使色泽更均匀。

(6)防水防油剂由含氟表面活性剂制备的防水防油剂,对纤维及织物处理后,既可使其具有防水、防油的性能,又不影响其本身的物理特性。由其处理的一次性纸质具已大量进入市场。

(7)其它应用把含氟表面活性剂加入地板蜡中,可改善地板的光泽,增加其耐磨性及抗污染性。含氟表面活性剂还可用于石油回收用助剂、海面上的集油剂、金属防腐剂及金属光泽处理剂等等。

1.3 氟碳表面活性剂的合成[3]

我国对含氟表面活性剂的研究起步较晚，对该类产品的开发、综述性能研究及应用与国外相比尚有差距。目前广泛研究的氟碳表面活性剂有两个方向：一个是合成大分子的氟碳表面活性剂，应用于织物、纸张防水防油整理剂以及纤维或者树脂的加工助剂等；另一种是向高效率、高性能、环境友好的方向拓展，比如，合成Gemini型的氟碳表面活性剂。Gemini型表面活性剂，又叫双亲型表面活性剂，是分子中含有两个亲水基团和两个亲油基团的特殊结构的表面活性剂，具有更高的表面活性和更低的临界胶束浓度，从而提高了表面活性剂的使用效率。环境友好的氟碳表面活性剂也是现在的一个研究热点，自从合成氟碳表面活性剂一个很重要的原料-全氟辛酸铵（PFOA）被疑对人体有致癌作用后，新型环境友好的氟碳表面活性剂就成了一个亟待解决的问题。

目前我国合成含氟表面活性剂的主要

方法主要还是含氟烷基化合物的合成方法主要有电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法以及含氟中间体转化法等。

2.简要介绍含氟表面活性剂的在工业上的应用[4]

2.1 氟碳表面活性剂在造纸工业中的应用

用于造纸工业中的全氟烷基化合物主要可以分为3种:全氟烷基铬络合物、全氟烷基磷酸酯盐以及全氟烷基共聚物。前2种属于小分子氟化物,应用范围较窄,如: 2-(N-乙基全氟辛烷基磺酰胺)-乙基磷酸盐仅能使其处理过的纸张具有防油性而没有防水性[5],而其用在硬水中时,纸张的防水防油性几乎作为纸张的防水防油剂,其用在纸张处理上获得了良好的效果。水性氟碳丙烯酸酯共聚物对环境污染程度小,成本相对较低,乳状液产品可以直接应用于生产中,使用更为方便,近年来发展很快。氟碳防水防油剂的合成一般分为3个步骤:首先合成含6~10个碳原子的含(全)氟烷基单体,然后制成易于引进各种亲水基团的氟碳中间体,最后再引进各种亲水基团制成各类防水防油剂。其中各个合成方法的关键都是含(全)氟烷基单体的合成。含(全)氟烷基单体目前世界上只有少数几家公司能够生产,合成路线主要有3种方法,即电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法以及氟碳中间体转化法等。

现在市场上常见的防水防油剂都是全氟烷基丙烯酸酯共聚物,制备工艺包括全氟烷基丙烯酸酯单体的合成与共聚合反应2部分。其中制备水性氟碳丙烯酸酯共聚物的方法有后乳化法、乳液聚合法和悬浮聚合法。悬浮聚合法是早期使用的制备方法，由于其工序繁琐，不一直被稳定聚合物。故现在我们常用乳化法此种方法是先在有机溶剂介质中合成氟碳共聚物,再向体系中加入水、乳化剂和一些助剂得到水分散性体系,或者通过酸碱反应使聚合得到的氟碳聚合物形成乳液,然后将溶剂全部或部分蒸除使得体系闪点满足安全使用要求。后乳化法具有很强的实用性,通过改变制备条件、选择不同的聚合物单体及配比,可合成出性能优良的,各具特色的水性氟碳聚合物。

2.2 氟表面活性剂在石油工业的应用[6]

在石油工业中,表面活性剂广泛应用于采油、钻井、原油降粘降凝、原油破乳脱水集油、炼油等各种生产环节,对于提高原油采收率、保证钻井安全、提高原油质量、保护原油运输设备、减少环境污染等有重要作用。表面活性剂已经成为石油工业中必不可少的化学助剂。氟表面活性剂由于具有特殊的化学性能,尽管其价格较高,但在能源紧张、石油工业面临严峻挑战的今天,它仍然受到越来越广泛的关注。

由于含氟表面活性剂成本太高，我们可以用廉价的表面活性剂作为主要添加剂,如石油磺酸盐、石油羧酸盐、天然羧酸盐等,然后复配极少量的氟表面活性剂。由于氟表面活性剂的高表面活性和良好的复配性能,这样的驱油体系会有更高的驱油效果。另外,

氟表面活性剂能提高和改善地层岩石的润湿性、渗透性、扩散性以及原油的流动性,也可以被用作热采工艺中的表面活性剂,以进一步提高驱油效率。比较合适的氟表面活性剂有全氟甜菜碱、全氟磺酸甜菜碱和全氟羧酸甜菜碱。氟表面活性剂和异聚醚表面活性剂复配而成的起泡剂,可以使注入到油层的低碳醇起泡,从而使油气层破裂或原地层裂缝扩展延伸,达到释放出油气、增加采收率的目的。

中国科学院上海有机化学研究所生产的FC系列和FN系列氟表面活性剂是优良的三次采油驱油添加剂,多年来一直在油田石油开采中使用,其分子结构分别为:C3F7O(CF(CF3)CF2O)nCF(CF3)CONH(CH2 )3N+(CH3)(C2H5)2I-和

C3F7O(CF(CF3)CF2O)nCF(CF3)CONH(CH 2)3N(→O)(C2H5)2此外含氟表面活性剂在石油领域还可以作为原油破乳剂、原油捕集剂、压裂液助排剂、燃油增效剂、油罐防腐剂等。

2.3 氟表面活性剂在消防领域的应用[7]

随着工业的高速发展,油类物质发生火灾的频率迅速增加,而且使用常规的泡沫灭火剂难以扑灭大火,导致这类火灾造成十分严重的损失,因此研制新型高效的灭火剂非常必要。氟表面活性剂以其独特优良的性能在灭火剂研制中有着不可替代的特殊作用,作为新型的灭火剂正日益受到重视,典型的有轻水泡沫灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂和凝胶型抗溶剂灭火剂。

轻水泡沫灭火剂这类灭火剂又称为AFFF型(Aqueous Film Forming Foam,水薄膜泡沫形成剂)灭火剂,具有形成泡沫和在油面上形成水膜的双重灭火作用。虽然水膜的相对密度比油大,但它可以处于油面之上,故称之为轻水泡沫灭火剂。通过将氟表面活性剂与适当的碳氢表面活性剂复配,是获得能够在油面上铺展成水膜的必要条件,再与起泡剂、稳泡剂、防冻剂、防腐剂、抗氧化剂、pH缓冲剂等组合,就成为轻水泡沫灭火剂。与蛋白泡沫灭火剂相比,其灭火效率高4倍以上,灭火时间缩短70%以上。轻水泡沫灭火剂可以用于扑灭原油、汽油、柴油、煤油等油类火灾,是机场、停车场、油库、加油站、炼油厂等处不可缺少的灭火消防

用品。其主要特点有:(1)在油面上铺展迅速,灭火速度快,耐复燃性好;(2)泡沫稳定性和流动性好,耐油污染能力强;(3)能与干粉灭火剂联用;(4)清洁、环境污染小。

目前我国使用的轻水泡沫灭火剂多为进口,国产灭火剂的灭火效果、稳定性、复燃性等方面一般不能满足要求,这需要我们加大科研和开发力度。其他含氟灭火剂有：普通化学泡沫灭火剂的添加剂、干粉灭火剂的添加剂、凝胶灭火剂。

2.4 含氟表面活性剂在表面处理中的应用[8]

1)含氟表面活性剂作为酸洗缓蚀剂、浸蚀剂及光亮处理剂使用：在对金属表面进行浸蚀处理或光亮处理时,在处理剂中加入氟

表面活性剂,可以改善金属表面的润湿性能,并可减少处理剂蒸发损失,缩短处理时间,提高金属表面光洁度等作用。在金属防污处理剂中加入氟表面活性剂,可使金属表面有防水、防油、防污效果,如铝板在用含氟烷基磷酸脂的防污处理剂处理后,不仅防污,而且可使水在其表面吸附量减少80%,这样处理过的飞机,对在寒冷的冬季飞行是极有利的。同样,用它处理汽车挡风玻璃,也可防止玻璃在冬季结冰。

2)铬雾抑制剂在抑制铬雾产生或少产生方面,由于电镀液是强酸和强氧化性的,通常使用的碳氢表面活性剂在其中会很快氧化分解而失效,只有使用化学稳定性优良的氟表面活性剂才有效,若在电镀液中添加少量氟表面活性剂,如全氟辛基磺酸钾就能大大降低镀液与基体间的界面张力,并在液面形成连续致密的细小泡沫层,能有效地阻止铬雾。

此外，表面活性剂在电气工业:电子元件助焊剂、高压绝缘子、保护涂料添加剂、碱性电池电解液添加剂和电镀液添加剂等。纺织工业:织物防水防油整理剂、防污整理剂、纤维加工助剂和地毯上的光蜡剂、洗涤剂和毛发调理剂等等。颜料和涂料工业:水溶性涂料乳化剂、涂膜改进剂、颜料表面处理剂和油墨改进剂等。玻璃和陶瓷工业:清洗剂、添加剂、防水防油和防污处理剂等。燃料工业:集油剂、燃料增效剂和原油蒸发抑制剂等。感光材料工业:感光胶片涂料助剂、感光孚L胶乳化剂和消泡剂等。皮革工业:皮革防水防油和防污处理剂等。

3 含氟表面活性剂研究情况以及未来发展方向：

我国对于含氟表面活性剂的开发,性能研究及应用领域与国外相比尚有较大差距,随着我国国民经济的发展及综合国力的不断增强,含氟表面活性剂这一新产品,新技术的开发应用,将会呈现出广阔前景。目前，对含氟表面活性剂的研究可从以下几个方面拓展其应用领域[9]。①降低含氟表面活性剂的合成成本和改变原料，开发利用糖类、淀粉、松香、天然脂肪醇、棕榈油及其衍生物等廉价原料合成含氟表面活性剂，从而既满足工业规模化生产的需要，又符合生态和环保的要求。②从分子结构角度入手，研制氟表面活性剂的新品种，使其水溶液具有特殊的相行为和流变性，而且所形成的分子有序组合为具有特殊性质和功能的含氟表面活性剂。③扩展其应用领域，从日用化学工业逐渐向石油、纺织、食品、农业、环境以及新型材料等方面发展。随着研究的深入，含氟表面活性剂在高新技术领域中如能源、新型材料、生命科学、生物、微电子技术、宇航等也具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]张宏,徐同宽,崔励.含氟表面活性剂的研究与应用[J].辽宁化工,2009,38(2):102-104

[2]刘浪浪刘伦刘军海。含氟表面活性剂研究的热点及发展方向[J]中国洗涤用品工

业.2009年第3期。

[3]刘善祥含氟表面活性剂的合成、评价和应用[J].科技信息,2007,28:30,51.

[4]蔡继权含氟表面活性剂的特性与用途[M]杭州化工.2010.40(1)

[5]李小瑞,辛华.水性氟碳丙烯酸酯共聚物纸张防水防油剂的制备及应用 [J].上海造纸, 2005, 6(3): 49-52

蔡继权氟碳防水防油剂的制备及在造纸工业中的应用[J]造纸化学品1007-2225(2007)03-0018-08

于学春．氟表面活性剂在造纸中的应用［J］．天津造纸，2000.(1）：22－23．[6] 费逸伟，杜占和，于贤福．氟表面活性剂及在石油工业中的应用［J］．精细石油化工，2000，（1）：42－46．

牟建海、姜标、解德良氟表面活性剂在石油和消防领域的应用[J]化工科技市场。2003年26卷第2期。

[7] 牟建海、姜标、解德良氟表面活性剂在石油和消防领域的应用[J]化工科技市场。2003年26卷第2期。

[8] 王雪，谢承佳，李瑞．含氟表面活性剂的制备和应用［J］. 精细与专用化学品，2008，（19）：23－24，27

刘振林氟表面活性剂在表面处理中的应用[J]电镀与精饰2001.第23卷第1期。

[9] 马清润,韩菊,魏福祥.氟碳表面活性剂的合成及应用[J].河北工业科技,2009,26(1):44-49

吴中杰,谢孔良.纸张用含氟防油剂的合成与应用研究[J]. 2005, 20: 4-7.

刘家胜,徐宝财,程杰成等.特种表面活性剂和功能性表面活性剂(I)含氟表面活性剂的研究进展与发展趋势[J].日用化学工业,2008,38(5):331-335.

表面活性剂解析

表面活性剂：是一种加入很少即能明显降低溶剂（通常为水）的表面（或界面张力），改变 物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、憎溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的精细化学品。在结构上至少存在亲水基和疏水基两种基团，一个分子中可以同时 存在多个亲水基，多个疏水基。 分类：（1）按离子类型分类：1）非离子型表面活性剂2）离子型表面活性剂：阴离子、阳离子、两性（2）按表面活性剂的特殊性分类：碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活 性剂、冠醚型表面活性剂。 常见阴离子、阳离子、两性表面活性剂的中英文名、简写及结构 （1）阴离子：十二烷基苯磺酸钠：Sodium dodecyl benzene sulfonate （SDBS 或LAS） 弧比一 3 Na （2）阳离子：苄基三甲基氯化铵:Benzyltrimethylammonium Chloride （TMBAC ） （3）非离子：脂肪醇聚氧乙烯醚：Primary Alcobol Ethoxylate （AE 或AEO） R-O-（CH2CH2O） n-H （4）两性：十二烷基甜菜碱：Dodecyl dimethyl betaine （BS-12）C12H25-N+（CH3）2CH2COO- 阴离子表面活性剂的合成： （1）烷基苯磺酸盐——烷基芳烃的生产过程: a?以烯烃为烷基化试剂合成长链烷基苯: 反应历程：（质子酸做催化剂） R—CH = CH2 + H+ = R- + CH —CH3 （以AlCl3作催化剂） HCl + AICI3 = H S +—Cl S - ? AICI3 RCh k CH2 + H S +—Cl S - ? AlCl3 = R — + CH- CH V AICI4 — 之后反应： R-CH-CH3 +

表面活性剂最新研究进展

表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面

含氟表面活性剂

含氟表面活性剂的研究进展 摘要：含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。本文对含氟表面活性 剂的结构与特性、合成方法及应用进行了简单综述。 关键词：氟表面活性剂；结构；特性；合成；应用 Containing fluorine surfactants research progress Abstract：containing fluorine surfactant is special surface active agent category. Compared with the traditional surface active agent, with high surface activity, high heat stability and GaoHuaXue stability, already hate water and the characteristics of every oil, has been widely used in washing, fire control, oil, textile and other fields. This paper containing fluorine surfactants structure and properties, synthesis methods and the application of a simple and reviewed in this paper. Keywords: fluorine surfactant; Structure; Characteristics; Synthesis; Application 氟表面活性剂主要是指碳氢链疏水基上的氢完全或部分被氟原子取代的表面活性剂。氟表面活性剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最高的一种，有很高的热稳定性、化学稳定性。此外，其碳氟链既憎水又憎油，可制成油溶性的氟表面活性剂。氟表面活性剂的这些独特性能使其具有广泛用途，特别是在一些特殊应用领域起着其他表面活性剂无法取代的作用。氟表面活性剂合成较难，对其研究也相对较少，而且很多研究成果都已申请专利[1] 。 1.含氟表面活性剂的结构 从结构上看，氟表面活性剂与普通表面活性剂相似，都由亲水基和疏水基组成（见图1），尾部RF 是一个既憎水又憎油的氟碳链（可以是直链或支链），可根据使用需要改变链长和结构，一般最适宜的碳氟链长为6～10。尾部RF 在降低表面张力上起着决定性作用，也使得氟表面活性剂不同于传统的碳氢、硅

氟表面活性剂

氟表面活性剂 英文名：fluorinated surfactant （FSA） 一、碳表面活性剂的基本概念： 众所周知，表面活性剂一般由极性基团（亲水基）和非极性基团（疏水基）二部份组成。普通表面活性剂的非极性基团为碳氢链，而氟碳表面活性剂的非极性基团为氟碳链，即以氟原子部分或全部取代碳氢链上的氢原子。但二者在极性基团的结构上无明显区别。所以氟碳表面活性剂就是以氟碳链取代碳氢链作为分子中非极性基团的表面活性剂。 二、氟碳表面活性剂的分类： 与普通表面活性剂一样，氟碳表面活性剂的分类依据其极性基团结构不同可分为离子型和非离子型二大类。离子型又可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型氟碳表面活性剂。 1、阴离子型氟碳表面活性剂： 根据其极性基团（亲水基）不同可分为羧酸盐类（RfCOO-M）、磺酸盐类（RfSO3-M）、磷酸盐类（RfOPO3M）和硫酸盐类（RfOSO3-M），工业上应用以前三者为主。 羧酸盐类氟碳表面活性剂：一般在强酸或含高价阳离子水溶液中的溶解度较小，但热稳定性较高； 磺酸盐类氟碳表面活性剂：相对具有更好的耐氧化性，对强酸、电解质敏感性小； 磷酸盐类氟碳表面活性剂：相对发泡性能较差。 2、阳离子型氟碳表面活性剂： 阳离子氟碳表面活性剂几乎都是含氮化合物，即有机胺衍生物。由于大多数物质表面颗粒带负电荷，故阳离子型活性剂易被吸附。 3、两性离子氟碳表面活性剂： 两性离子活性剂分子结构中同时含有酸性基和碱性基，其表现出的离子类型取决于溶液PH值，即在酸性介质中表现为阳离子型，在碱性介质中表现为阴离子型。两性氟碳表面活性剂酸性基主要是羧酸基和磺酸基，碱性基主要是氨基或季铵基。两性氟碳表面活性剂具有优良乳化性能，在氟碳材料、纸张、皮革等产品制造过程中用作乳化剂。 4、非离子型氟碳表面活性剂： 非离子型氟碳表面活性剂在水溶液中不电离，其极性基通常为含氧醚键（如聚氧乙烯基）。非离子型比其它类型活性剂更易溶于水、有机溶剂（包括酸、碱介质），与其它类型活性剂的相容性也更好。由于其在水中不电离，故对PH值稳定性高，受电解质、无机盐的影响也小，但因其极性基为一定数量的含氧醚键/羟基组成，故不能应用于强氧化介质，以免造成醚键断裂。

表面活性剂在食品中的应用

表面活性剂在食品中的应用 作者：赵午腾北京农学院食品科学系 摘要：本文对表面活性剂的种类和在食品中的应用作以介绍，并着重介绍单硬脂酸甘油酯用作表面活性剂的食品及其工艺。 关键词：表面活性剂、单甘脂、食品工业、蔗糖酯、化学。 前言 随着人民生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，食品除了要满足最基本的营养价值之外，还应具有良好的色香味。因此在食品工业中越来越多的使用食品添加剂，表面活性剂就是最常见的一类食品添加剂。表面活性剂是分子里含有固定的亲水亲油基团，能集中在溶液表面、两种不相混溶液体的界面或者集中在液体和固体的界面，降低其表面张力或界面张力的一大类化合物。表面活性剂在食品工业中的应用非常广泛,在一些食品制作中添加表面活性剂,可以大大地改善加工条件,提高产品质量,延长食品保鲜期等。高质量的食品加工,是离不开表面活性剂的应用的。 正文 表面活性剂简介 凡能显著改变体系表面(或界面)状态的物质都称为表面活性剂。表面活性剂能大幅度降低体系的表面(或界面)张力,使体系产生润湿和反润湿?乳化和破乳?分散和凝聚?起泡和消泡?增溶等一系列作用。因此,在食品工业中,表面活性剂可作为乳化剂?分散剂?润湿剂?消泡剂?粘度调节剂?杀菌剂等。 食品用表面活性剂的种类 表面活性剂在食品工业中的使用是有严格限制的,不能对人体产生危害。联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)批准使用的表面活性剂有:甘油脂肪酸酯?蔗糖脂肪酸酯?大豆磷脂?乙酸及酒石酸一及二甘油脂?二乙酰酒石酸一及二甘油酯?柠檬酸酯?聚甘油脂肪酸及蓖麻酸脂?硬脂酰柠檬酸及酒石酸酯?硬脂酰乳酸钙(钠)?硬脂酰富马酸钠?山梨糖醇酐脂肪酸酯?聚氧乙烯(20)及(40)硬脂酸酯等。高分子表面活性剂,如海藻酸钠?果胶酸钠?卡拉胶?壳聚糖水溶性蛋白等。它们大多数是半合成的多醇类非离子型表面活性剂,其中大豆磷脂及一些高分子表面活性剂为天然物。 表面活性剂在食品中的主要作用 1表面活性剂作乳化剂 乳化剂的分子内通常具有亲水基(羟基等)和亲油基(烷基),易在水与油的界面上形成吸附层,属表面活性剂,可分为油包水型和水包油型两类。可用的乳化剂总数约65种,常用的有脂肪酸甘油酯(主要为单甘油脂)/脂肪酸蔗糖酯/脂肪酸山梨糖醇酐酯/脂肪酸丙二醇酯/大豆

表面活性剂的应用进展

化学前沿论文 论文题目：表面活性剂的应用与发展 学院：化学与化工学院 专业：＿＿＿化学＿＿＿ 班级：＿＿101A＿＿＿ 学号：＿＿ 学生姓名：＿＿＿＿ 2013年 6 月7

摘要 (3) 前言 (4) 第一章表面活性剂的发展历史 (4) 第二章表面活性剂的应用 (5) 1.表面活性剂在日用品领域的应用 (5) 2.表面活性剂在选矿领域的应用 (6) 3.表面活性剂在农药领域的应用 (7) 4.表面活性剂在生物体中的重要作用 (8) 第三章表面活性剂的发展前景 (9) 结语 (9) 参考文献 (10) 致谢 (11)

表面活性剂的应用与进展 摘要 表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂在日常生活或者工业生产中都有广泛的应用。随着科学技术的发展，越来越多的新型表面活性剂被合成出来，并且广泛的应用于日用品、选矿、农药、制药表面处理等领域。本文主要讲述了表面活性剂的发展历史、表面活性剂在现实生活生产中应用以及表面活性剂的发展趋势。 关键词：表面活性剂，应用，进展

前言 表面活性剂分子在结构上具有共同的特点是都由非极性的憎水基与极性的亲水基两部分构成，结构与性能截然相反的分子碎片或基团处于同一分子的两端，并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构。因而这类分子具有既亲水，又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性。同时，这种特性也决定了它在生活生产中的应用。 表面活性剂的分类按亲水基生成的离子类型可将表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四大表面活性。 表面活性剂的主要作用【1】有：润湿作用，起泡作用，增溶作用，乳化作用。在工业生产或者生活中经常利用这些性质作用来为我们服务，比如农药中利用表面活性剂降低表面张力使其均匀的润湿庄稼，能更好的起到杀虫作用。 第一章表面活性剂的发展历史 回顾表面活性剂的历史，其实人类很早就开始使用使用表面活性剂，不过人们的对其认识程度还远远不及现在。公元前2500年—1850年，人们用羊油和草木灰制造肥皂。早期，还有土耳其人用蓖麻油与硫酸反应制造出土耳其红油。这些都是先人们靠经验与智慧生产出来的，而表面活性剂的真正腾飞阶段是在近一个多世纪。19世纪初，出现了矿物原料制备洗涤剂。特别是石油工业的发展促生了许多洗涤剂。石油硫酸（绿油）蜡和茶的磺化混合物―石油磺酸皂（溶于酸中，呈绿黑色，用碱中和制得）。石油磺酸皂具有良好的水溶性，俗称绿钠。它是第一个矿物原料制得的洗涤剂，在表面活性剂的发展历史上具有重要意义。两次世界大战在某种程度上极大的促进了表面活性剂的发展。第一次世界大战期间，油脂出现煤炭产量，煤化工业的发展使诞生了短链烷基、奈磺酸盐类表面活性剂，如丙基奈磺酸盐、丁基奈磺酸盐。第一次世界大战后,德国开发乙二醇衍

含氟表面活性剂经典综述

含氟表面活性剂经典综述 作者：肖进新江洪(大学化学与分子工程学院胶体化学研究室, 100871) 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。 1 碳氟表面活性剂的物化性质和用途 碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面力可达到20ｍＮ/ｍ以下,甚至到15ｍＮ/ｍ左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%～0.%,就可使水的表面力下降至20ｍＮ/ｍ以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%～1.%围才可使水的表面力下降到30ｍＮ/ｍ～35ｍＮ/ｍ。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到 420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性

剂还可降低有机溶剂的表面力。 早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Ｓｗ/ｏ>0: 油的表面力约为20ｍＮ/ｍ～24ｍＮ/ｍ左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面力一般应在18ｍＮ/ｍ以下(至少应在20ｍＮ/ｍ以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺

表面活性剂分类及应用

表面活性剂分类及应用 1 前言(/ 表面活性剂的种类很多，按其产量排序分别为：阴离子占56%，非离子占36%，两性离子占5%，阳离子占3%。 2 阴离子表面活性剂 2.1 阴离子表面活性剂磺酸盐 此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别名LAS 或ABS，为白色或淡黄色粉状或片状固体，可溶于水，虽然在较低温度下水溶性较差，常温下在水中的溶解度是3以下，但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。它对碱、稀酸和硬水都比较稳定，分解温度240℃。10%溶液刺激指数5.0，微生物降解率80%～90%，LD50为1300～2500 mg/kg。 α-烯基磺酸钠别名AOS。活性物含量38%～40%时，外观为黄色透明液体，极易溶于水。它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性；30℃ 3天，pH2、pH4、pH10，水解率均为0。它对皮肤的刺激性小，微生物降解率为100%，LD50为1300～2400 mg/kg。 其中，LAS一般不用于洗发香波，也很少用于淋浴液，常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右，在衣用液体洗涤剂中LAS 所占比例的实际调节范围很宽。LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η·SAA”。值得注意的是，LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果，“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。 LAS是产量最大（290 kt/a），价格最便宜的合成表面活性剂品种。LAS在产量居前5 位的合成表面活性剂中价格最低，在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。LAS 突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉，突出的缺点是刺激性大。 AOS在磺酸盐品种中，性能最好，具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出，而不具有一般磺酸盐的缺陷。AOS是洗发香波和淋浴液中常见使用的主表面活性剂之一。在其它液体洗涤剂中的应用也会随产品国产化的实现(价格下降)而逐步增多。AOS突出的优点是稳定性好，水溶性好，配伍性好，刺激性小，微生物降解也非常理想；突出的缺点是价格在阴离子表面活性剂中是较贵的。 2.2 阴离子表面活性剂硫酸盐) 此类活性剂常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠别名AES，醇醚硫酸钠。它易溶于水，活性物含量70%时外观为淡黄色粘稠液体(半透明)，

表面活性剂的分类及应用

表面活性剂的分类及应用 班级：10化汉姓名：田芳学号：20101105547 【摘要】：表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的各个方面，在20事迹90年代人们已经开始系统的研究表面活性剂。可以说没有表面活性剂就没有现在干净的我们，现在我们对表面活性剂的认识只是停留在表面没有更深入的研究，下面是对表面活性剂一些基础认识。 【关键词】：HLB值，分类，应用 【Abstract】: the application of surface - active agent covers all aspects of people's life and work, in 20. 90 time people began the study of surfactant system. Can be said without surfactant was now clean of us, now we are on the surface active agent known only stay on the surface no more in-depth research, here are some basic understanding of surface active agent. 【Key words】: HLB value, classification, application 表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂范围十分广泛（阳离子、阴离子、非离子及两性），为具体应用提供多种功能，包括发泡效果，表面改性，清洁，乳液，流变学，环境和健康保护 一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强，HLB值越小代表亲油性越强，一般而言HLB值从1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。 1~--3作消泡剂 3~--6作W/O型[乳化剂 司盘（脱水山梨醇脂肪酸酯）是w/o型乳化剂，具有很强的乳化、分散、润滑作用，可与各类表面活性剂混用，尤其适应与吐温－60， HLB值4.7。 7~--9作润湿剂； 8~--18作O/W型乳化剂，也叫吐温型乳化剂， 为司盘（Span，山梨醇脂肪酸酯）和环氧乙烷的缩合物，为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂；常作为水包油（O/W）型，药用：（1）可作某些药物的增溶剂。 （2）有溶血作用，以吐温-80作用最弱。 （3）水溶液加热后可产生混浊，冷后澄明，不影响质量。 （4）在溶液中可干扰抑菌剂的作用

表面活性剂在洗涤剂中的应用分析研究进展

表面活性剂在洗涤剂中的应用研究进展 华安庆 <华侨大学材料学院应用化学系 0814131013） [摘要] 】表面活性剂是具有表面活性的物质，能改变物质的表面张力。表面活性剂的分子都是由亲水基和疏水基构成，大部分能溶于水，产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。家用合成洗涤剂所用的表面活性剂主要要有去污能力，同时还考虑乳化、发泡等各项性能的综合效应。在目前的洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂的用量正在日益增加，阳离子表面活性剂则被大量用于洗涤后处理，两性离子表面活性剂使用量较少。随着洗涤剂越来越专用化，表面活性剂的品种数量也在飞速发展。阐述了洗涤剂的主要成分一一表面活性剂的用途与发展情况，介绍了几种新型绿色表面活性剂的特点及应用，最后讨论了其发展趋势和应用前景。 【关键词]表面活性剂：绿色表面活性剂；性能；洗涤剂：应用 表面活性剂在工业生产和人类日常生活中的应用越来越广，并占有特殊而重要的地位，被称作为“工业味精’，在洗涤剂中加人一定量的表面活性剂溶剂可以增强洗涤剂的溶解性和洗涤性，但由于这些溶剂具有一定的毒性，会对皮肤产生明显的刺激作用。大量使用表面活性剂还会对生态系统产生潜在的危害。近年来，为了解决日益严重的环境污染问题，绿色化学从化学学科中脱颖而出，成为 当前化学学科研究的热点和前沿。表面活性剂的绿色化学是绿色化学的重要内容 之一，绿色表面活性剂是近几年洗涤剂工业中的又一个新亮点。烷基多苷以其低刺激性、高泡沫性、良好的配伍性和环境友好性，在洗涤用品中有着美好的应用前景；新一代表面活性剂Gemini的出现，以其优良的钙皂分散性、低cmc、水溶助长性及生物安全性，倍受人们青睐；多功能表面活性剂，兼具表面活性剂和螯合功能物质ED3A、单烷基二苯醚磺酸盐(MADS>和双烷基苯醚磺酸盐(DADS>具有优 良的去污力，等显现出广阔的应用前景。 1 表面活性剂的研究进展 1.1 应用与发展简况 传统产品由于其成本／效能的优势仍然起主导作用，今后的发展趋势是继续开发传统产品的优越性，同时特效表面活性剂的发展以及表面活性剂的绿色化将受到重视。根据“中国化工信息网”报道，未来最值得关注的重点表面活性剂产品有：烷基多苷与葡糖酰胺；醇(酰胺>醚羟基酸盐。 目前阴离子表面活性剂仍是应用得最广泛的表面活性剂，预计在未来的表面活性剂消费中，AS、AE、MES、APG和AGA的增长率最高。洗涤用表面活性剂主要有直链烷基苯磺酸(LAS>、脂肪醇硫酸盐(AS或FAS>、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE>、壬基酚聚氧乙烯醚(NPE>、仲烷基磺酸盐(SAS>、a一烯基磺酸盐(AoS>、甲酯磺酸盐(MES>和烷基多糖苷(APG>等。 随着“绿色化学”的呼声越来越高，将油基从来自石油产品改为来自天然油

特种表面活性剂和功能性表面活性剂

特种表面活性剂和功能性表面活性剂 概述： 简要介绍了含氟表面活性剂的结构、性质和分类，详细阐述了目前工业生产含氟表面活性剂的3种合成方法以及各种方法的优缺点，最后讨论了含氟表面活性剂在石油工业、消防和生物医药等领域的应用现状，并展望了其研究开发方向及发展趋势。 内容： 普通表面活性剂的疏水基一般是碳氢链，称为碳氢表面活性剂。 若将碳氢链中的氢原子部分或者全部替换成为氟原子，就成为含氟表面活性剂，或称碳氟表面活性剂(fluorocarbonsurfactants)，它是最重要的一种特殊表面活性剂。由于它有许多优良的性能，目前已逐渐成为表面活性剂行业研究的热点。 1含氟表面活性剂的结构、特性和分类 1.1含氟表面活性剂的结构 碳氢表面活性剂中的C-H链上的H原子被F原子取代，成为碳氟表面活性剂。碳氢链中的氢原子全部被氟取代的称为全氟表面活性剂，部分被氟取代的称为部分氟表面活性剂，目前应用的含氟表面活性剂大多是全氟表面活性剂。随着碳氢链转变成为碳氟链，物理化学性质呈现出明显的差异，比如含氟表面活性剂合成较为困难；在各类表面活性剂中，含氟表面活性剂具有最佳的活性等。 1.2含氟表面活性剂的特性 由于含氟表面活性剂的特殊结构，使其表现出其他表面活性剂所没有的一些特性，常被概括为“三高”、“两憎”，即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性；它的含氟烃基既憎水又憎油。 表面活性剂的效果与表面性质和表面活性剂的结构密切相关，研究表明，含氟表面活性剂在降低氟碳化合物／水界面张力时尤为出色[1]。含氟表面活性

剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最强的一种，由于其临界胶束浓度很低(10-5mol／L～10-6mol／L)，用量比碳氢表面活性剂小得多，在极低的浓度下(普通表面活性剂的l／10到1／100)就能使水的表面张力降至20 mN／m以下，新型的氟季铵盐双子表面活性剂甚至能使水的表面张力降至13.7 mN／m[2]。含氟表面活性剂有很高的耐热性，如固态全氟辛基磺酸钾在420℃加热5h不分解[3]，因而可在300℃以上使用，这是一般表面活性剂远远不及的。含氟表面活性剂可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用，表现出极高的化学稳定性。 研究表明，含氟表面活性剂的高表面活性是由于其分子间的范德华力小造成的，表面活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小，导致了表面活性剂分子在溶液表面大量的聚集，形成强烈的表面吸附，而这类化合物不仅对水的亲和力小，而且对碳氢化合物的亲和力也较小，因此形成了既憎水又憎油的特性，使其可应用于不同场合。 1.3含氟表面活性剂的分类 与普通表面活性剂类似，含氟表面活性剂依其结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型以及两性离子型4种类型[4]。 阴离子含氟表面活性剂在溶液中解离后，根据解离出的阴离子结构不同，又可分为羧酸盐型(RfC00-M+)、磺酸盐型(Rfs03-M+)、硫酸酯盐型(RfOS03-M+)和磷酸酯盐型(RfOP (0)02-2M+2)等几大类。其中R为氟碳疏水基，M+为无机或有机反离子。有些阴离子含氟表面活性剂含有非离子的聚氧乙烯基片段以增加含氟表面活性剂的水溶性及其与阳离子或两性表面活性剂的兼容性。 阳离子含氟表面活性剂主要分为胺盐型和季铵盐型两大类，目前对这两类含氟表面活性剂的研究较多。其中季铵盐型阳离子含氟表面活性剂不受pH影响，在酸碱介质中均可使用，故其用途较为广泛。 但阳离子含氟表面活性剂对某些阴离子敏感，因而不宜与带负电的离子如阴离子表面活性剂或阴离子颜料混合使用。

表面活性剂在工业中的应用

表面活性剂在工业中的应用 姓名：王化东专业：材料科学与工程 摘要：介绍了表面活性剂在选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域的应用，并解释了其作用的机理，以及在工业中应用不规范对环境和人自身的危害。 关键词：表面活性剂；应用；机理 The Application of Surfactant in Industry Abstract:In this paper, the application of surfactants in the coal, textile, food, material preparation, papermaking, pharmaceutical and other industrial fields have been introduced. The mechanism of its action and the harm to environment and human caused by the non-standard application in industrial were explained. Key words:sur factant;application;mechanism 前言 能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中，憎水基团企图离开水而指向空气，在界面定向排列。表面活性物质的表面浓度大于本体浓度，增加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大，表面活性也愈大。表面活性剂依靠自身独特的两亲性结构而具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能,在各种工业和消费品应用中有重要的地位。目前,世界表面活性剂消耗量约为900万t,其中工业用量占55%,已广泛应用于选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域。 1 表面活性剂在选煤中的应用 选煤是洁煤技术中最经济有效的途径之一,是国际上公认的洁煤技术中的重点。表面活性剂因其具有双亲结构的特点,在选煤中有着重要的作用。开采到的

表面活性剂的现状及发展趋势

表面活性剂的现状及发展趋势 摘要 表面活性剂的应用范围涵盖了人类生活和工作的各个方面。本文主要介绍了表面活性剂的概念、分类及简单的应用，还有表面活性剂在国内外的现状及发展情况。 关键词：表面活性剂分类发展现状

一、简介 表面活性剂，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂是一类重要的精细化学品，通常具有清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等多种复合功能，广泛应用于工业、农业、医药、精细化工、化学合成和日常生活等领域，素有工业味精之称，已形成了一个独立的工业生产部门。 表面活性剂的分类方法很多，根据疏水基结构进行分类，分直链、支链、芳香链、含氟长链等；根据亲水基进行分类，分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO 衍生物、内酯等；有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等，还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性，很难将表面活性剂合适定位，并在概念内涵上不发生重叠。人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后，根据是否生成离子及其电性，分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，其中离子型又分为阴离子、阳离子和两性表面活性剂，共四类： 1.阴离子表面活性剂亲水基团带有负电荷。主要有磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、羧酸盐。 2.非离子表面活性剂在分子中并没有带电荷的基团，而其水溶性来自于分子中的聚氧乙烯醚基和端羟基。 3.阳离子表面活性剂亲水基团带有正电荷。主要有季铵盐和咪唑啉系。 4.两性表面活性剂在分子中同时具有溶于水的正电荷和负电荷基团。 二、国内外发展趋势及应用 目前，发达国家在表面活性剂领域的研究已具备了完整的体系，能够实现产品研究开发多样化、系列化，开发力度非常大，并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。 以表面活性剂在农药中应用为例，国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明，表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力，以提高药量而达到增效的目的，若针对各种药剂特性，采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用，且对药剂具有增溶作用，可见有选择性地开发和应用

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂及其应用 摘要 含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂，相比于传统的碳氢表面活性剂，含氟表面活性剂的用量少，降低水溶液表面张力的作用强，同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果，可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。

目录 1 表面活性剂 (1) 2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1) 2.1 含氟表面活性剂 (1) 2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1) 2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1) 2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2) 2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2) 2.2 含氟表面活性剂类型 (2) 2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3) 2.4 含氟表面活性剂的应用 (3) 2.4.1 在石油领域的应用 (3) 2.4.2 在消防领域的应用 (4) 2.4.3 在涂料中的应用 (4) 2.4.4 在造纸业中的应用 (4) 2.4.5 在其他方面的应用 (4) 2.5 含氟聚合物的研究进展 (5) 3 展望 (8) 4 个人想法 (8) 参考文献 (9)

1 表面活性剂 所谓表面活性，是指溶剂的表面张力降低的性质，能显著降低（多数为水）表面张力或液-液界面张力的物质被称为表面活性剂。最近科学领域不断地在开拓，表面活性剂不仅运用于日常生活，还可以运用到国民经济关系到的很多方面，在这些领域里，表面活性剂有着神奇的效果，用量虽少，但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著，有“工业味精”之美誉。 我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链（分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素）的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。如果除含有以上元素外，分子中还含有F、Si、B等元素，则叫做特种表面活性剂。但随着科学技术的不断发展，一些结构特殊的表面活性剂的不断出现，形成了新型的特种表面活性剂，如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。特种表面活性剂之所以受到如此关注，是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。特别是含氟表面活性剂，它是近年来迅速发展的一类表面活性剂，是特种表面活性剂非常重要的一个品种，也是迄今为止表面活性最高的一种。 2 含氟表面活性剂的结构及性质 2.1 含氟表面活性剂 碳氧表面活性剂结构上的氧原子被氟原子部分或者全部替代被称为含氟表面活性剂。它具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性、憎水性和憎油性的“三高”、“两憎”的独特性能，是20世纪最重要的化工产品之一，在许多特殊的领域中有着不可替代的作用。 2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 氟是自然界中电负性最高的元素，所以碳氟键的共价键具有离子键的性能，键能很高，可达415J/mol，又因为共价键合的氟原子的原子半径比氧原子大，可有效地将全氟化的键屏蔽保护，因此相比之下含氟表面活性剂具有良好的化学稳定性和热稳定性。例如，将全氟辛基磺酸在浓硝酸中反应温度加到170℃也没有被分解；同时与其他的过氧化氧或者联氨等反应时也没有发现异常。 2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 含氟表面活性剂在水溶液的溶解度完全取决于其极性基团和碳氟基的结构，其溶解度随着链长的增加而降低。例如甲烷在水中的溶解度是四氟甲烷的7倍。

表面活性剂的基本作用与应用

5 表面活性剂的基本作用与应用 表面活性剂的分子由疏水基和亲水基组成。依据“相似相亲”的原则，当表面活性剂分子进入水溶液后，表面活性剂的疏水基为了尽可能地减少与水的接触，有逃离水体相的趋势，但由于表面活性剂分子中亲水基的存在，又无法完全逃离水相，其平衡的结果是表面活性剂分子在溶液的表画上富集，即疏水基朝向空气，而亲水基插入水相。当表面上表面活性剂分子的浓度达到一定值后，表面活性剂基本上是竖立紧密排列，形成一层界面膜，从而使水的表面张力降低，赋予表面活性剂润湿、渗透，乳化、分散、起泡、消泡、去污等作用。 由于表面活性剂疏水基的疏水作用，表面活性剂分子在水溶液中发生白聚，即疏水基链相互靠拢在一起形成内核，远离环境，而将亲水基朝外与水接触。表面活性剂分子在水溶液中的自聚(或称白组装、自组)形成多种不同结构、形态和大小的聚集体(参见第4章)。使表面活性剂具有增溶以及衍生出胶束催化、模板功能、模拟生物膜等多种特殊功能。 表面活性剂已广泛应用于日常生活、工农业生产及高新技术领域，是最重要的工业助剂之一，被誉为“工业味精”。在许多行业中，表面活性剂起到画龙点睛的作用，只要很少量即可显著地改善物质表面(界面)的物理化学性质，改进生产工艺、降低消耗和提高产品质量。根据应用领域的不同，表面活性剂分民用表面活性剂和工业用表面活性剂两大类。 民用表面活性剂主要是用作洗涤剂，如衣用、厨房用、餐具用、居室用、卫生间用、消毒用和硬表以以及个人卫生用品如香波，浴液和洗脸、洗手用的香皂、液体皂、块状洗涤剂等。其次是用作各种化妆品的乳化剂。 工业用表面活性剂可以分成两大类。一类是工业清洗，例如火车、船舶、交通工具的清洗，机器及零件的清洗，电子仪器的清洗，印刷设备的清洗，油贮罐、核污染物的清洗，锅炉、羽绒制品、食品的清洗等等。根据被洗物品的性质及特点而有各种配方，借助表面活性剂的乳化、增溶、润湿，渗透、分散等作用和其他有机或无机助剂的助洗作用，并施以机

表面活性剂在油田上应用进展

第4卷第2期2008年6月 新疆石油天然气 Xinjiang O il &Gas Vol .4No .2 Jun .2008 文章编号:1673—2677(2008)02—0070-03 收稿日期:2008-04-17 作者简介:何志刚(1968-),男,湖北武穴人,1992年毕业于新疆工学院化工系化学工程专业,工程师。 表面活性剂在油田上应用进展 何志刚1 ,李勇敢 2 (1.新疆科力新技术发展有限公司,新疆克拉玛依834000;2.新疆贝肯工业发展股份有限公司,新疆克拉玛依834000) 摘　要:表面活性剂在油、气开发与开采中获得了日益广泛的应用,本文着重介绍一些包括绿色环保型、自组型、反应型、双烃链型等新型表面活性剂的开发及其在调节润湿性和控制天然气水合物方面的应用,新型表面活性剂的开发也为有机合成和表面与胶体化学提供了日益广阔用武之地。 关键词:表面活性剂;绿色环保型;反应型;双烃链型;自组型 中图分类号:TE39 文献标识码:A 表面活性剂在油、气开发与开采中获得了日益广泛的应用,已有不少论著涉及,本文着重介绍一些新型表面活性剂和在油田上的一些最新的应用进展 1　新型表面活性剂 1.1　环保型表面活性剂 葡萄糖和脂肪醇反应得到的烷基糖苷是一类 新型环保型表面活性剂, 结构式如下 式中烷基碳原子数小于10时为水溶性,等于12-14时为油溶性。因其表面活性高、去污能力强、对 皮肤刺激性小、不污染环境和属于可再生资源,近年来在洗涤、化妆、食品和医药工业上获得了日益广泛的应用。甲基糖苷水溶液在稳定页岩、润滑和降失水性能方面可与油基泥浆比美,堪称环保型钻井液 [1] 。 1.2　反应型表面活性剂 反应型表面活性剂可在使用过程中发生变化,人们发现有这样一类表面活性剂 [2] ,它在碱性环境 中为油包水乳化剂,酸性环境中为水包油乳化剂,如图1所示。可应用此性质作成一种油包水型钻井液,作业完成后将其酸化转变为水包型油乳状液,从而克服了油包水型钻井液使用后难以清除的缺点。 1.3　自组型表面活性剂 表面活性剂不但因在界面上定向吸附,而具有起泡、消泡、乳化。破乳、胶溶,絮凝,润湿、反润湿、抗静电以及杀菌等功能,在油田上获得了广泛的应用,而且发现在溶液内部可通过自聚形成各种形式的如胶束、反胶束、囊泡和液晶等分子有序组合体, 在油田上的应用范围日益扩大 [3-10] 。某些离子表 面活性剂在某些反离子基团存在时,可在水中形成 7

表面活性剂的应用和发展前景

题目：表面活性剂的应用和发展前景 学生姓名：高祯富 学号：130110050 院系: 化材学院 专业: 化学工程与工艺

表面活性剂的应用和发展前景 摘要 表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，其应用前景非常广阔。本文简述了高分子表面活性剂的应用研究进展，介绍新一代表面活性剂geminis和生物表面活性剂的研究应用，探讨表面活性剂在绿色化学中的进展。 关键词表面活性剂高分子 geminis 生物表面活性剂绿色化学 引言 表面活性剂具有吸附于物质表面，使其表面性质发生变化的特性，它的分子构造由亲水基和憎水基两部分组成，通常的表面活性剂几乎全是分子量为数百(300左右)的低分子量物质。高分子表面活性剂是指那些分子量在数千以上并具有表面活性功能的高分子化合物。 随着高分子化学工业的迅速发展，各种具有表面活性的高分子化合物引起了人们广泛注意. 生物表面活性剂(Biosurfactants)是由微生物所产生的一类具有表面活性的生物大分子物质[8]。与化学合成的表面活性剂相比，生物表面活性剂除具有降低表面张力、稳定乳化液和增加泡沫等相同作用外，还具有一般化学合成表面活性剂所不具备的无毒、能生物降解等优点。生物表面活性剂的这些特性尤其适合于石油工业和环境工程，如石油的生物降粘、提高原油采收率、重油污染土壤的生物修复等[9]。另外，生物表面活性剂作为天然添加剂，在食品工业、精细化工、医药和农业等工业方面也愈来愈受到人们的青睐。随着人们崇尚自然和环保意识的增强，生物表面活性剂将有更加广阔的应用前景，并有可能成为化学合成表面活性剂的替代品或升级换代品。 鉴于表面活性剂能对界面过程产生影响, 因此,它往往能有效地改进相关的工艺过程, 或者能改善产品质量, 或者可节能降耗, 或者能改善环境, 使反应过程绿色化, 甚至起到“绿色使者”的作用，将表面活性剂更多的用于绿色化学的研究，将是表面活性剂未来研究主要方向之一。

含氟表面活性剂的合成与性能

含氟表面活性剂的合成与性能学院：化学与材料工程学院班级：应化1001 学号：05011001

含氟表面活性剂的合成与性能 （江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡214122） 摘要：含氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种，有很多碳氢表面活性剂不可替代的用途。含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为疏水基部分，然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团，根据亲水基团性质的不同分别合成阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。另外，含氟表面活性剂具有“三高二憎”的特点，所谓“三高”是指高表面活性、高热稳定性和高化学惰性；所谓“二憎”(也称“双憎”)是指同时具有憎水性和憎油性。其已广泛应用于洗涤、消防、石油、纺织等多个领域。本文主要介绍了含氟表面活性剂的一些合成方法和性能。 关键词：含氟表面活性剂；三高二憎；合成；性能； Synthesis and Properties of fluorine-containing surfactant LI Yong-liang (College of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122 ,China) Abstract: The fluorine-containing surfactant is the most important varieties of specialty surfactants, there are a lot of hydrocarbon surfactants irreplaceable purposes. This paper describes the fluorine-containing surfactant fluorinated alkyl perfluoroalkyl or perfluorinated alkenyl or in part as a hydrophobic moiety, and then need to introduce appropriate linking group and hydrophilic groups, according to the nature of the hydrophilic group of different synthetic anionic, cationic, nonionic and amphoteric type different series of fluorine-containing surface active agent product. In addition, the fluorine-containing surfactant has three sophomore hate "is characterized by the so-called" three high "refers to the high surface activity, high thermal stability and high chemical inertness; the so-called" hate "(also called" hate ") hydrophobic and oleophobicity. It has been widely used in washing, fire, oil, textile and other fields. This paper describes the fluorine-containing surfactant synthesis methods and performance. Keywords：Fluorinated surfactant; Three highways and two hated ways;