表面活性成分

1、表面活性劑的分類方法很多，根據(jù)疏水基結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，分直鏈、支鏈、芳 表面活性劑香鏈、含氟長(zhǎng)鏈等；根據(jù)親水基進(jìn)行分類，分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PEO衍生物、內(nèi)酯等；有些研究者根據(jù)其分子構(gòu)成的離子性分成離子型、非離子型等，還有根據(jù)其水溶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、原料來源等各種分類方法。但是眾多分類方法都有其局限性，很難將表面活性劑合適定位，并在概念內(nèi)涵上不發(fā)生重疊。 人們一般都認(rèn)為按照它的化學(xué)結(jié)構(gòu)來分比較合適。即當(dāng)表面活性劑溶解于水后，根據(jù)是否生成離子及其電性，分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。 按極性基團(tuán)的解離性質(zhì)分類 1、陰離子表面活性劑：硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉 2、陽離子表面

2、活性劑：季銨化物 3、兩性離子表面活性劑：卵磷脂，氨基酸型，甜菜堿型 4、非離子表面活性劑： 脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盤），聚山梨酯（吐溫）陰離子表面活性劑月桂醇聚醚硫酸酯鈉1、肥皂類 系高級(jí)脂肪酸的鹽，通式: (RCOO)n M。脂肪酸烴R一般為1117個(gè)碳 表面活性劑肥皂的長(zhǎng)鏈，常見有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據(jù)M代表的物質(zhì)不同，又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機(jī)胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞，堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞，電解質(zhì)亦可使之鹽析 。 堿金屬皂：O/W 堿土金屬皂：W/O 有機(jī)胺皂：三乙醇胺皂 2、硫酸化物RO-SO3-M 主要是硫酸化油和高

3、級(jí)脂肪醇硫酸酯類。脂肪烴鏈R在1218個(gè)碳之間。 硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗稱土耳其紅油。 高級(jí)脂肪醇硫酸酯類有十二烷基硫酸鈉（SDS、月桂醇硫酸鈉） 乳化性很強(qiáng)，且較穩(wěn)定，較耐酸和鈣、鎂鹽。在藥劑學(xué)上可與一些高分子陽離子藥物產(chǎn)生沉淀，對(duì)粘膜有一定刺激性，用作外用軟膏的乳化劑，也用于片劑等固體制劑的潤(rùn)濕或增溶。 3、磺酸化物R-SO3 - M 屬于這類的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它們的水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差，但在酸性溶液中不易水解。 常用品種有：二辛基琥珀酸磺酸鈉（阿洛索-OT），十二烷基苯磺酸鈉，甘膽酸鈉陽離子表面活性劑該類表面活性劑起作用的部

4、分是陽離子，因此稱為陽性皂。其分子結(jié)構(gòu)主要部分是一個(gè)五價(jià)氮原子，所以也稱為季銨化合物。其特點(diǎn)是水溶性大，在酸性與堿性溶液中較穩(wěn)定，具有良好的表面活性作用和殺菌作用。 常用品種有苯扎氯銨(潔爾滅)和苯扎溴銨(新潔爾滅)等。兩性離子表面活性劑這類表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有正、負(fù)電荷基團(tuán)，在不同pH值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離子表面活性劑的性質(zhì)。 1、卵磷脂：是制備注射用乳劑及脂質(zhì)微粒制劑的主要輔料 2、氨基酸型和甜菜堿型： 氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO 甜菜堿型：R-N+(CH3)2-COO。 在堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中則呈陽離

5、子表面活性劑的性質(zhì)，具有很強(qiáng)的殺菌能力。非離子表面活性劑1.脂肪酸甘油酯： 單硬脂酸甘油酯； HLB為34，主要用作W/O型乳劑輔助乳化劑。 2.多元醇 蔗糖酯：HLB（513）O/W乳化劑、分散劑 脂肪酸山梨坦（Span） ：W/O乳化劑 聚山梨酯（Tween） ： O/W乳化劑 3.聚氧乙烯型：Myrij(賣澤類，長(zhǎng)鏈脂肪酸酯）;Brij （脂肪醇酯） 4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物： Poloxamer 能耐受熱壓滅菌和低溫冰凍,靜脈乳劑的乳化劑表面活性劑的分類方法很多，根據(jù)疏水基結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，分直鏈、支鏈、芳表面活性劑香鏈、含氟長(zhǎng)鏈等；根據(jù)親水基進(jìn)行分類，分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PE

6、O衍生物、內(nèi)酯等；有些研究者根據(jù)其分子構(gòu)成的離子性分成離子型、非離子型等，還有根據(jù)其水溶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、原料來源等各種分類方法。但是眾多分類方法都有其局限性，很難將表面活性劑合適定位，并在概念內(nèi)涵上不發(fā)生重疊。人們一般都認(rèn)為按照它的化學(xué)結(jié)構(gòu)來分比較合適。即當(dāng)表面活性劑溶解于水后，根據(jù)是否生成離子及其電性，分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。按極性基團(tuán)的解離性質(zhì)分類1、陰離子表面活性劑：硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉2、陽離子表面活性劑：季銨化物3、兩性離子表面活性劑：卵磷脂，氨基酸型，甜菜堿型4、非離子表面活性劑：脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盤），聚山梨酯（吐溫）陰離子1、肥皂類系高級(jí)脂肪

7、酸的鹽，通式： (RCOO）n M。脂肪酸烴R一般為1117個(gè)碳表面活性劑肥皂的長(zhǎng)鏈，常見有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據(jù)M代表的物質(zhì)不同，又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機(jī)胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞，堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞，電解質(zhì)亦可使之鹽析。堿金屬皂：O/W堿土金屬皂：W/O有機(jī)胺皂：三乙醇胺皂2、硫酸化物RO-SO3-M主要是硫酸化油和高級(jí)脂肪醇硫酸酯類。脂肪烴鏈R在1218個(gè)碳之間。硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗稱土耳其紅油。高級(jí)脂肪醇硫酸酯類有十二烷基硫酸鈉（SDS、月桂醇硫酸鈉）乳化性很強(qiáng)，且較穩(wěn)定，較耐酸和鈣、鎂鹽。在藥劑學(xué)上可與一些高分子陽離子藥物

8、產(chǎn)生沉淀，對(duì)粘膜有一定刺激性，用作外用軟膏的乳化劑，也用于片劑等固體制劑的潤(rùn)濕或增溶。3、磺酸化物R-SO3 - M屬于這類的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它們的水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差，但在酸性溶液中不易水解。常用品種有：二辛基琥珀酸磺酸鈉（阿洛索-OT），十二烷基苯磺酸鈉，甘膽酸鈉陽離子該類表面活性劑起作用的部分是陽離子，因此稱為陽性皂。其分子結(jié)構(gòu)主要部分是一個(gè)五價(jià)氮原子，所以也稱為季銨化合物。其特點(diǎn)是水溶性大，在酸性與堿性溶液中較穩(wěn)定，具有良好的表面活性作用和殺菌作用。常用品種有苯扎氯銨(潔爾滅）和苯扎溴銨（新潔爾滅）等。兩性離子這類表面活性劑的分子結(jié)

9、構(gòu)中同時(shí)具有正、負(fù)電荷基團(tuán)，在不同pH值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離子表面活性劑的性質(zhì)。1、卵磷脂：是制備注射用乳劑及脂質(zhì)微粒制劑的主要輔料2、氨基酸型和甜菜堿型：氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO甜菜堿型：R-N+(CH3）2-COO在堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中則呈陽離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很強(qiáng)的殺菌能力。非離子表面活性劑1. 1.脂肪酸甘油酯：?jiǎn)斡仓岣视王?；HLB為34，主要用作W/O型乳劑輔助乳化劑。1. 2.多元醇蔗糖酯：HLB（513）O/W乳化劑、分散劑脂肪酸山梨坦（Span） ：W/O乳化劑聚山梨酯（Tween） ：O/

10、W乳化劑1. 3.聚氧乙烯型：Myrij（賣澤類，長(zhǎng)鏈脂肪酸酯）；Brij （脂肪醇酯）2. 4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：Poloxamer能耐受熱壓滅菌和低溫冰凍，靜脈乳劑的乳化劑應(yīng)用編輯表面活性劑由于具有潤(rùn)濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用及相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用，成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑，其他應(yīng)用幾乎可以覆蓋所有的精細(xì)化工領(lǐng)域。1.增溶要求：C>CMC （ HLB1318）臨界膠束濃度（CMC）：表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。當(dāng)其濃度高于CMC值時(shí)，表面活性劑的排列成球狀、棒

11、狀、束狀、層狀/板狀等結(jié)構(gòu)。增溶體系為熱力學(xué)平衡體系；CMC越低、締合數(shù)越大，增溶量（MAC）就越高；溫度對(duì)增溶的影響：溫度影響膠束的形成，影響增溶質(zhì)的溶解，影響表面活性劑的溶解度Krafft點(diǎn)：離子型表面活性劑的溶解度隨溫度增加而急劇增大這一溫度稱為Krafft點(diǎn)， Krafft點(diǎn)越高，其臨界膠束濃度越小曇點(diǎn)：對(duì)于聚氧乙烯型非離子表面活性劑，溫度升高到一定程度時(shí)，溶解度急劇下降并析出，溶液出現(xiàn)混濁，這一現(xiàn)象稱為起曇，此溫度稱為曇點(diǎn)。這是因?yàn)榫垩跻蚁┡c水之間的氫鍵斷裂，當(dāng)溫度上升到一定溫度時(shí)，聚氧乙烯可發(fā)生強(qiáng)烈脫水和收縮，使增溶空間減小，增溶能力下降。2  在聚氧乙烯鏈相同

12、時(shí)，碳?xì)滏溤介L(zhǎng)，濁點(diǎn)越低；在碳?xì)滏溝嗤瑫r(shí)，聚氧乙烯鏈越長(zhǎng)則濁點(diǎn)越高。2.乳化作用親水親油平衡值（HLB）：表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親合力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，將表面活性劑的HLB值范圍限定在0-40，非離子型的HLB值在0-20?；旌霞雍托裕篐LB=（HLBa Wa+HLBb /Wb） / （Wa+Wb）理論計(jì)算：HLB=（親水基團(tuán)HLB值）+（親油基團(tuán)HLB）-7HLB：3-8 W /O型乳化劑：Span；二價(jià)皂HLB：8-16 O/W型乳化劑：Tween；一價(jià)皂3.潤(rùn)濕作用要求：HLB：7-9。使用表面活性劑可以控制液、固之間的潤(rùn)濕程度。農(nóng)藥行業(yè)中在粒劑及供噴粉用的粉劑中，有的也

13、含有一定量的表面活性劑，其目的是為了提高藥劑在受藥表面的附著性和沉積量，提高有效成分在有水分條件下的釋放速度和擴(kuò)展面積，提高防病、治病效果。在化妝品行業(yè)中，做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護(hù)膚產(chǎn)品中不可或缺的成分。4.助懸作用在農(nóng)藥行業(yè)，可濕性粉劑、乳油及濃乳劑都需要有一定量的表面活性劑，如可濕性粉劑中原藥多為有機(jī)化合物，具有憎水性，只有在表面活性劑存在的條件下，降低水的表面張力，藥粒才有可能被水所潤(rùn)濕，形成水懸液；5.起泡和消泡作用表面活性劑在醫(yī)藥行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。在藥劑中，一些揮發(fā)油脂溶性纖維素、甾體激素等許多難溶性藥物利用表面活性劑的增溶作用可形成透明溶液及增加濃度；藥劑制備過程中，

14、它是不可缺少的乳化劑、潤(rùn)濕劑、助懸劑、起泡劑和消泡劑等。6.消毒、殺菌在醫(yī)藥行業(yè)中可作為殺菌劑和消毒劑使用，其殺菌和消毒作用歸結(jié)于它們與細(xì)菌生物膜蛋白質(zhì)的強(qiáng)烈相互作用使之變性或失去功能，這些消毒劑在水中都有比較大的溶解度，根據(jù)使用濃度，可用于手術(shù)前皮膚消毒、傷口或粘膜消毒、器械消毒和環(huán)境消毒；7.抗硬水性甜菜堿表面活性劑對(duì)鈣、鎂離子均表現(xiàn)出非常好的穩(wěn)定性，即自身對(duì)鈣、鎂硬離子的耐受能力以及對(duì)鈣皂的分散力。在使用過程中防止鈣皂的沉淀，提高使用效果。8.增粘性及增泡性表面活性劑有對(duì)改變?nèi)芤后w系的作用，增大粘度變稠或增大體系的泡沫，在一些特除的清洗、開采行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。9.去垢、洗滌作用去除油脂污

15、垢是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，它與上面提到的潤(rùn)濕、起泡等作用均有關(guān)。最后要說明的是，表面活性劑起作用，并不單單是因?yàn)槟骋环矫娴淖饔?，很多情況下是多種因素共同作用。如在造紙工業(yè)中可以用作蒸煮劑、廢紙脫墨劑、施膠劑、樹脂障礙控制劑、消泡劑、柔軟劑、抗靜電劑、阻垢劑、軟化劑、除油劑、殺菌滅藻劑、緩蝕劑等?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)編輯1親疏平衡值與性能之間的關(guān)系H·L·B值：表示表面活性劑的親水疏水性能（Hydrophile-Lipophile Balance）表面活性劑要呈現(xiàn)特有的界面活性，必須使疏水基和親水基之間有一定的平衡。石蠟HLB值=0（無親水基）聚乙二醇HLB值=20（完全親水）對(duì)陰離子表面

16、活性劑，可通過乳化標(biāo)準(zhǔn)油來確定HLB值。HLB值 1518 1315 816 79 3.56 1.53用途增溶劑洗滌劑 油/水型乳化劑 潤(rùn)濕劑 水/油乳化劑 消泡劑HLB值可作為選用表面活性劑的參考依據(jù)。疏水基疏水基按應(yīng)用分四種（1） 脂肪烴：（2）芳香烴：（3） 混合烴：（4） 帶有弱親水性基（5） 其他：全氟烴基疏水性大?。海?）>；（1）>（3）>；（2）>；（4）親水基末端：凈洗作用強(qiáng)，潤(rùn)濕性差；中間：相反。分子量HLB值、親水基、疏水基相同，分子量小，潤(rùn)濕作用好，去污力差；分子量大，潤(rùn)濕作用差，去污力好。濁點(diǎn)對(duì)非離子表面活性劑來說，親水性取決于醚鍵的多少，醚與

17、水分子的結(jié)合是放熱反應(yīng)。當(dāng)溫度上升，水分子逐漸脫離醚鍵，而出現(xiàn)混濁現(xiàn)象，剛剛出現(xiàn)混濁時(shí)的溫度稱濁點(diǎn)。此時(shí)表面活性劑失去作用。濁點(diǎn)越高，使用的溫度范圍廣。起源歷史編輯公元前2500年1850年羊油和草木灰制造肥皂羊油三羧酸酯簡(jiǎn)稱三甘酯，經(jīng)堿水解羧酸鹽+單甘酯+二甘酯+甘油19世紀(jì)中葉一方面肥皂開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)，另一方面，也出現(xiàn)了化學(xué)合成的表面活性劑土耳其紅油的出現(xiàn)：土耳其紅油即蓖麻油與硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物，蓖麻油為蓖麻油酸的三甘酯深度磺化，耐酸耐硬水19世紀(jì)初，礦物原料制備洗滌劑石油工業(yè)的發(fā)展石油硫酸（綠油）蠟和茶的磺化混合物，溶于酸中，呈綠黑色，用堿中和制得。石油磺酸皂具有良好的水溶性，稱綠鈉（

18、第一個(gè)礦物原料制得的洗滌劑）第一次世界大戰(zhàn)期間，油脂出現(xiàn)煤炭產(chǎn)量煤化工業(yè)發(fā)短鏈烷基、奈磺酸鹽類表面活性劑如丙基奈磺酸鹽、丁基奈磺酸鹽19201930脂肪醇硫酸化烷基硫酸鹽20世紀(jì)30年代，長(zhǎng)鏈烷基、苯基出現(xiàn)于美國(guó)第一次世界大戰(zhàn)后，德國(guó)開發(fā)乙二醇衍生物，如聚乙二醇 衍生物產(chǎn)品，聚乙二醇與各種有機(jī)化合物（包括醇、酸、酯、胺、酰胺）等結(jié)合，形成多種優(yōu)良性能的非離子表面活性劑。表面活性劑和合成洗滌劑形成一門工業(yè)得追溯到本世紀(jì)30年代，以石油化工原料衍生的合成表面活性劑和洗滌劑打破了肥皂一統(tǒng)天下的局面。經(jīng)過60余年的發(fā)展，1995年世界洗滌劑總產(chǎn)量達(dá)到4300萬噸，其中肥皂900萬噸。據(jù)專家預(yù)測(cè)，全世界

19、人口從2000年到2050年將翻一番，洗滌劑總量將從5000萬噸增加到12000萬噸，凈增1.4培，這是一個(gè)令人鼓舞的數(shù)字。中國(guó)的表面活性劑和合成洗滌劑工業(yè)起始于50年代，盡管起步較晚，但發(fā)展較快。1995年洗滌用品總量已達(dá)到310萬噸，僅次于美國(guó)，排名世界第二位。其中合成洗滌劑的生產(chǎn)量從1980年的40萬噸上升到1995年的230萬噸，凈增4.7倍，并以年平均增長(zhǎng)率大于10%的速度增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)權(quán)威部門預(yù)測(cè)，2000年洗滌用品總量將達(dá)到360萬噸，其中合成洗滌劑將達(dá)到65.5萬噸。其中產(chǎn)量超萬噸的表面活性劑品種計(jì)有：直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚

20、硫酸銨（AESA）、月桂醇硫酸鈉（K12或SDS）、壬基酚聚氧乙烯（10）醚（TX-10）、平平加O、二乙醇酰胺（6501）硬脂酸甘油單酯、木質(zhì)素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽（石油磺酸鹽）、擴(kuò)散劑NNO、擴(kuò)散劑MF、烷基聚醚（PO-EO共聚物）、脂肪醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3）等?，F(xiàn)狀編輯表面活性劑是從20 世紀(jì)50 年代開始隨著石油化工業(yè)的飛速發(fā)展而興起的一種新型化學(xué)品，是精細(xì)化工的重要產(chǎn)品，享有“工業(yè)味精”的美稱。它幾乎滲透到一切技術(shù)經(jīng)濟(jì)部門。當(dāng)今，表面活性劑產(chǎn)量大，品種逾萬種。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的開拓，表面活性劑的發(fā)展更加迅猛，其應(yīng)用領(lǐng)域從日用化學(xué)工業(yè)發(fā)展到石油

21、、食品、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、環(huán)境、新型材料等技術(shù)部門。但在表面活性劑給人們生活、給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大方便的同時(shí)，也給環(huán)境帶來了污染，因此，研究表面活性劑發(fā)展及其趨勢(shì)，對(duì)表面活性劑工業(yè)，乃至我國(guó)整體工業(yè)經(jīng)濟(jì)有著非常重要作用和意義。3 發(fā)展方向編輯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(qiáng)調(diào)使用安全、生態(tài)保護(hù)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(dá)國(guó)家積極研究開發(fā)的優(yōu)質(zhì)表面活性劑熱點(diǎn)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”。（4）生物降解性能優(yōu)異。圖1 表面活性劑結(jié)構(gòu)示意圖烷基醚羧酸

22、鹽國(guó)內(nèi)的應(yīng)用市場(chǎng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，隨著環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)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(diǎn)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(dāng)前為提高表面活性而進(jìn)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，Ge

23、mini表面活性劑是概念上的突破，因而被譽(yù)為新一代的表面括性劑。離子相當(dāng)緊密的連接，致使其碳?xì)滏滈g更容易產(chǎn)生強(qiáng)相互作用，即加強(qiáng)了碳?xì)滏滈g的疏水結(jié)合力，而且離子頭基間的排斥傾向受制于化學(xué)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(gè)離子頭基問的化學(xué)鍵聯(lián)接不破壞其親水性，從而為高表面活性的Cmini表面活性劑的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。通過化學(xué)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(gè)突破。圖2 炔醇類Gemini表面活性劑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

24、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(tuán)。（3）Gemini降低水溶液表面張力的傾向遠(yuǎn)大于聚集生成膠團(tuán)的傾向，降低水溶液表面張力的效率是相當(dāng)突出的。（4）具有很低的Krat相轉(zhuǎn)移點(diǎn)。（5）對(duì)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(chǎng)合，是優(yōu)良的潤(rùn)濕劑。Gemini表面活性劑正在成為世界膠體和界面科學(xué)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(jī)分散劑，傳統(tǒng)小分子表面活性劑和聚

25、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(hào)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(tuán)，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(tuán)，通過離子鍵、共價(jià)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(gè)吸附點(diǎn)，可以有效地防止分散劑分子脫附，使吸附緊密且持久。

26、B嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯等基團(tuán)，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(duì)作為溶劑化尾鏈的B嵌段的長(zhǎng)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(zhǎng)，可能會(huì)起架橋作用，引起分散體系黏度增加，甚至絮凝沉淀。通常認(rèn)為位阻層的厚度為20nm時(shí)，可以達(dá)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(duì)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(gè)公司擁有受控

27、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(gè)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(gè)球）而得名，最簡(jiǎn)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(tuán)起締合作用，相當(dāng)于Bola型表面活性劑的2個(gè)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(dāng)于Bola型表面活性劑的連接鏈，能提供化學(xué)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

28、增稠劑的分子鏈?zhǔn)峭ㄟ^聚氨酯基團(tuán)來擴(kuò)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(dá)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(gè)中心核分子出發(fā)，由支化單體逐級(jí)擴(kuò)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(tuán)通過化學(xué)鍵連接而成的。已經(jīng)有聚醚、聚酯、聚酰胺、聚芳烴、聚有機(jī)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(tuán)可在分子水平上設(shè)計(jì)與控制，因

29、此成為高分子學(xué)科的熱門課題。按照需求對(duì)其端基進(jìn)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(shì)，首先，通過對(duì)其端基修飾，可以產(chǎn)生多個(gè)顏料親和基團(tuán)，加強(qiáng)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(jī)制的分散劑，其優(yōu)點(diǎn)是在低黏度下具有顏料分散穩(wěn)定性。6.低泡或無

30、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(jìn)行改性，使其原有的發(fā)泡基團(tuán)失去或降低發(fā)泡性，也有用異構(gòu)醇加EO和PO進(jìn)行嵌段來調(diào)節(jié)泡沫大小生產(chǎn)而成的。市場(chǎng)有低泡表面活性劑LT-601，無泡表面活性劑8550、8551。原理編輯雙子（Gemini）表面活性劑的定義是通過連接基團(tuán)將兩個(gè)兩親體在頭基處或僅靠頭基處連接（鍵合）起來的化合物，通過化學(xué)鍵將兩個(gè)或兩個(gè)以上的同一或幾乎同一的表面活性劑單體，在親水頭基或靠近親水頭基附近用聯(lián)接基團(tuán)將這兩親成份聯(lián)接在一起，形成的一種表面活性劑稱為雙子表面活性劑。該類表面活性劑有陰離子型、非離子型、陽離子型、兩性離子型及陰 - 非離子型、陽- 非離子型

31、等。1，雙子表面活性劑都具有兩個(gè)疏水鏈和親水頭基；2，鏈接基團(tuán)可以是短鏈基團(tuán)；可以是剛性基團(tuán)，也可以是柔性基團(tuán)，可以是親水集團(tuán)，也可以是疏水基團(tuán)。3，親水頭基可以是陰離子的（磺酸鹽，硫酸鹽，羧酸鹽）也可以是陽離子的（銨鹽），還可以是非離子的（糖，聚醚）。4，報(bào)道的雙子表面活性劑大部分是對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的雙子表面活性劑也有報(bào)道。5，還有關(guān)于合成多親水頭基和疏水鏈結(jié)構(gòu)的表面活性劑的報(bào)道。分子結(jié)構(gòu)決定性能，而性能又決定其應(yīng)用范圍。雙子表面活性劑的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它有獨(dú)特的性能，獨(dú)特的性能使得它有特殊的應(yīng)用。例如，在化妝品中，低的cmc意味著雙子表面活性劑比普通的表面活性劑對(duì)皮膚的刺激性更小。這是

32、因?yàn)槠つw刺激性來源于非膠束化的普通活性劑，cmc值較低意味著在溶液中的單基表面活性劑（monoric surfactant）少。雙子表面活性劑cmc值較低表明它比普通活性劑在更低濃度下就能溶解不溶于水的物質(zhì)，因?yàn)閮H當(dāng)溶液濃度超過cmc時(shí)溶解才會(huì)發(fā)生并且使不溶于水的物質(zhì)進(jìn)入膠束中而被溶解。與普通活性劑相比，雙子表面活性劑在溶液界面的吸附能力大1001000倍。這意味著雙子表面活性劑比普通活性劑效率更高。例如，降低溶液的表面張力、起泡或形成乳液、微乳液所需的雙子表面活性劑的濃度比普通活性劑的濃度更低。隨著表面活性劑技術(shù)的發(fā)展，已研發(fā)出應(yīng)用于泄漏應(yīng)急處理的特殊表面活性劑，其中應(yīng)用比較成熟的是美國(guó)的百

33、索福專利技術(shù)。其特點(diǎn)是水基、無閃點(diǎn)、非易燃、無酶、無微生物、非洗滌劑、非磷酸鹽、無毒、無腐蝕、對(duì)植被無危害、對(duì)動(dòng)物無害、對(duì)水和水層無危害等，主要作用于安全控制油、燃料泄漏和其它碳?xì)浠衔锼斐傻奈廴?。作用原理?其極具親脂性、親水性，是水基表面活性劑，混合比例為2%-6%，不與油有任何反應(yīng)，只是物理性的把油包裹起來，象膠囊那樣把油鎖在里面。能夠“抓住”碳?xì)浠衔锓肿?，將它們保留在溶液中形成乳膠，將它們脫離堅(jiān)硬表面（例如，金屬、混凝土、瀝青），以可用水去除的形式釋放。這種乳膠不易揮發(fā)且容易生物降解。成為修復(fù)油和去除燃料污染時(shí)的一種有效途徑。應(yīng)用領(lǐng)域：1、緊急泄漏處理 2、蒸汽抑制及氣味控制 3、

34、土壤整治 4、罐體清潔 5、設(shè)備清污Lia 問：    我聽人說過化妝品中的“活性成分”。那什么是活性成分？這是否意味著某些成分不是活性的？?jī)H憑化妝品成分標(biāo)簽，我怎么區(qū)它們？活性成分類型一：OTC 藥活性成分     有兩種真正的“活性”成分。它們都能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的承諾的益處?！白钫鎸?shí)”的活性成分就是那些被指定為藥能夠適當(dāng)調(diào)節(jié)身體的成分。法律規(guī)定必須在產(chǎn)品上把它們標(biāo)明為“活性成分”從而避免歧義。這些活性成分不僅需要標(biāo)明，而且在配方中還要達(dá)到指定的濃度，所以你不必懷疑它的濃度是否足夠高。例子： 防曬霜中的阿伏苯宗（Avobenzo

35、ne ）或甲氧基肉桂酸乙基己酯 （Octinoxate ） 祛痘霜中的過氧化苯甲酰（ Benzoyl peroxide ）或水楊酸（salicylic acid） 牙膏中的氟化物（Fluoride）15種化妝品其實(shí)是藥     有15種產(chǎn)品，人們以為它們是化妝品，其實(shí)是非處方藥（OTC）。     FDA專論（monograph ）是一個(gè)基礎(chǔ)的配方手冊(cè)，告訴配方師們確切的成分、劑量以及設(shè)計(jì)非處方藥時(shí)可以使用的配方。它還規(guī)定了產(chǎn)品的宣傳及其他的標(biāo)識(shí)管理規(guī)范。    以下是FDA 專論管理

36、的化妝品/OTC產(chǎn)品列表1、祛痘產(chǎn)品專論描述了40種不同的祛痘成分。最終版規(guī)則于1990年公布，不過2012年對(duì)過氧化苯甲酰（Benzoyl Peroxide）做出了一些變動(dòng)。2、牙膏和抗齲齒產(chǎn)品專論列出了20多種抗齲齒成分。最終版規(guī)則于1995年公布。3、外用抗真菌產(chǎn)品該產(chǎn)品是外用涂抹在需要抗真菌的部位（尿布疹、腳等）。最終版最初于1993年通過。4、抗微生物產(chǎn)品可用于外用抗微生物產(chǎn)品的成分有一長(zhǎng)串。大多數(shù)抗微生物成分的最終規(guī)則尚未發(fā)布，在設(shè)計(jì)配方的時(shí)候，建議你遵循推薦的規(guī)則。5、止汗劑此類產(chǎn)品目的旨在阻止出汗。最終專論最初于2013年發(fā)布。它列出了26種你可以使用的活性成分。6、收斂劑這些

37、成分被劃分為皮膚保護(hù)劑。最終規(guī)則最初于2003年發(fā)布。7、雞眼和老繭去除這絕對(duì)是一種有利可圖的細(xì)分產(chǎn)品。不過有些化妝品公司也許想要?jiǎng)?chuàng)建新配方。8、去屑產(chǎn)品如果你打算設(shè)計(jì)一款去屑洗發(fā)水，那么你將不得不遵循該專論的規(guī)則。最終版專論于1990年發(fā)布，1992年修訂過。9、生發(fā)/脫發(fā)產(chǎn)品這些類型產(chǎn)品專論最終版于1989年發(fā)布，包括那些不起作用的成分。不過，1994年，米諾地爾（Minoxidil ）從處方藥調(diào)整到OTC中。它只剩下非處方選項(xiàng)。10、咬指甲癖產(chǎn)品該產(chǎn)品目的旨在防止人們咬自己的指甲。有人聽說過這種產(chǎn)品嗎？最終專論于1993年發(fā)布。11、銀屑病這些產(chǎn)品的目的旨在治療銀屑病。臨時(shí)版專論于198

38、6年發(fā)布，迄今為止尚未敲定。只有幾種活性成分允許使用，包括煤焦油（Coal Tar）和水楊酸（Salicylic acid）。12、皮膚美白在美國(guó)，皮膚美白產(chǎn)品屬于非處方（OTC）產(chǎn)品。臨時(shí)版專論于1982年發(fā)布，不過任未最終確定。只有兩種活性成分可用于皮膚美白。13、防曬防曬專論最終版拖了很長(zhǎng)時(shí)間直至2011年才發(fā)布。14、外用止痛產(chǎn)品這些產(chǎn)品使用廣泛，涵蓋的產(chǎn)品范圍包括尿布疹（ diaper rash）、唇皰疹（cold sore ）、毒藤（poison ivy ）治療以及其他產(chǎn)品。15、去疣該產(chǎn)品用于去除扁平疣。最終版專論1990年發(fā)布，不過1994年更新過。里面列出13種活性成分?；钚?/p>

39、成分類型二：“功能性”成分    雖然某個(gè)成分不是藥，并不意味著它不是活性成分。按Perry 的說法，活性意味著該成分可以給產(chǎn)品提供好處。在這種情況下，洗發(fā)水或沐浴露中的表面活性劑就是活性成分，因?yàn)樗鼈冐?fù)責(zé)清潔頭發(fā)和皮膚。同理而言，護(hù)發(fā)素中的硅酮、睫毛膏中的著色劑或者噴霧發(fā)膠中的聚合物都可以算作活性成分。如果一個(gè)成分是產(chǎn)品起作用的關(guān)鍵，那么它就可以說是“活性”成分。例子： 洗發(fā)水和沐浴露中的洗滌劑 護(hù)膚乳液中的油脂 染發(fā)劑中的染料前體 噴霧發(fā)膠中的聚合物 抗衰老產(chǎn)品中的-羥基酸    也有一些活性成分不容易辨認(rèn)。首先，化妝品中有很多“

40、功能性”成分比藥物中的活性成分多，所以不可能列出一個(gè) 有意義的清單。此外，與藥不同的是，它們的使用濃度可以不同。在某些濃度下它們具有功效性，而低濃度的時(shí)候是無效的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，前5個(gè)成分可能具有功效性，不過沒有充分的證據(jù)證明。也有很多功能性的成分使用濃度較低。（陽離子調(diào)理劑、某些像煙酰胺的抗衰老成分）基礎(chǔ)成分    它們負(fù)責(zé)輸送活性成分?；钚猿煞趾苌僖?00%的濃度單獨(dú)使用。這些成活性成分通常有一個(gè)最理想的使用濃度使其能夠起作用。因此活性成分不得不被某些東西“稀釋”掉。這些東西可以只是水，也可以是較復(fù)雜的霜/乳液，或者是一種噴霧。產(chǎn)品的基質(zhì)可以是由幾十個(gè)成分構(gòu)成。溶劑（例如水或酒精）和可以幫助水油混合的乳化劑，是最常見的基礎(chǔ)成分。例子： 大多數(shù)產(chǎn)品中的水 護(hù)發(fā)素、護(hù)手霜和身體乳中的鯨蠟醇、硬脂醇 眼影或腮紅中的滑石粉 噴霧發(fā)膠中的酒精和氣體推進(jìn)劑調(diào)節(jié)成分    它們