表面活性劑研究進展

外表活性劑最爭論進展中，設計的有特別用途和應用價值的外表活性分子仍不斷受到人們的關注功能型外表活型劑與附加的官能基團的性質和位置有親熱關系,對傳統(tǒng)的外表活性劑分子構造的修飾會導致其構造形態(tài)有很大的變化位在外表活性劑領域的最爭論進展主要有以下方面。一、高分子外表活性劑高分子外表活性劑的合成成為近年來外表活性劑合成爭論的熱點課題之一分子外表活性劑是相對一般常言的低相對分子質量外表活性劑而講的分子質量大于1000且具有外表活性功能的高分子化合物。它像低分子外表活性劑一樣，由親水局部和疏水局部組成。高分子外表活性劑具有分散、分散、乳化定泡沫、保護膠體、增溶等性質，廣泛應用作膠凝劑、減阻劑、增黏劑、絮凝劑、分子外表活性劑近年來進展快速，目前已成為外表活性劑的重要進展方向之一。高分子外表活性劑可依據在水中電離后親水基所帶電荷分為陰離子型型、兩性離子型和非離子型四類高分子外表活性劑劑有聚(甲基)丙烯酸(鈉)(鈉)、縮合萘磺酸鹽、木質素磺酸鹽、縮合烷基苯醚硫酸酯等。兩性離子型的高分子外表活性劑有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-陽離子丙烯酸酯共聚物、兩性聚丙烯酰胺等。非離子型的高分子外表活性劑有羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯類共聚物等。陽離子型的高分子外表活性劑有聚烯烴基氯化銨陽離子外表活性劑共聚季銨鹽、淀粉或纖維素高取代度季銨鹽、多聚季銨鹽、聚多羧基季銨鹽等。活性劑的爭論趨勢。

二、元素外表活性劑含有氟、硅、磷和硼等元素的外表活性劑稱為元素外表活性劑。由于氟、硅、高化學穩(wěn)定性和憎水憎油等優(yōu)良而獨特的性能材料進展起來的一種型外表活性劑，不僅具有耐高溫,是僅次于含氟外表活,堿性介質中重排為陰離子型。含硼外表活性劑高溫下極穩(wěn)定，可以水解，具有優(yōu)良的外表活性、抗靜電性及抗菌性，毒性較低，其用途還在進一步爭論當中。三、吉米奇〔Gemini〕外表活性劑活性劑。1971年，Bunton等領先合成了一族陽離子型Gemini外表活性劑，不過未引起重視。1991年，Menger等合成了剛性基連接的雙離子頭基雙碳氫鏈外表活性劑，并命名為GeminiS(天文學用語，意為雙子星座，形象地表述了此類外表活性劑的構造特征)，即吉米奇〔Gemini〕外表活性劑。吉米奇〔Gemini〕外表活性劑具有以下特性。(1)更易吸附在氣/液外表，從而有效地降低了水溶液外表張力。(2)更易聚攏生成膠團。(3)降低水溶液外表張力的傾向遠大于聚攏生成膠團的傾向，降低水溶液外表張力的效率是相當突出的。(4)具有很低krafft點。(5)活性劑尤其是和非離子外表活性劑的復配能產生更大的協同效應(6)具有良好的鈣皂分散性質。(7)在很多場合，是優(yōu)良的潤濕劑。22090年月以來，吉米奇〔Gemini〕外表活性劑由于性能優(yōu)良，具有廣泛的爭論熱點，Rosen〔Gemini〕外表活性劑最有可能成為2l世紀的型外表活性劑。目前，國外已經合成出一系列陰離子、陽離子、非離子及兩性型等吉米奇〔Gemini〕外表活性劑品種，它們性能有所不同。其中陽離子外表活性劑中最重要的是含氮的外表活性劑，目前對陽離子型吉米〔Gemini〕外表活性劑爭論較多性低、性能卓越的特點，越來越受到爭論者的關注。目前，世界各國已對吉米奇〔Gemini〕,并合成了很多型Gemini外表活性劑，除常見的吉米奇外表活性劑如：乙〔丙〕撐基雙〔十二烷基二甲基氯化銨等，開發(fā)出不對稱型吉米奇陽離子外表活性劑；糖苷應型可聚合吉米奇季銨鹽陽離子外表活性劑性劑等。

四、陰陽離子外表活性劑陰陽離子外表活性劑(catanionicsurfactant)劑，在外表活性劑家族中比較年輕的一種，在國際上，這個名稱消滅在八十年月后1989年美國科學家觀看到陰/陽離子外表活性劑自發(fā)囊泡形成以來，不同領域科學家進展了系統(tǒng)深入的爭論。陰陽離子外表活性劑它是由具有外表活性的陽離子和陰離子通過離子間相互功能指標即為其在水溶液中的疏水效應而富集于外表的降低外表張力的力氣與效率。由于陰陽離子外表活性劑不同于其它外表活性劑的特別構造特點面聚攏時，不僅沒有通常離子型外表活性劑之間因具有同種電荷而產生的電性斥3劑的某些特性，而且往往比它們的性能更為優(yōu)越：特別要指出的是，此類外表活性劑使用效率遠遠高于其他類型的外表活性劑，它可以在低得多的濃度下發(fā)揮作用。一般離子型外表活性劑如十二烷基硫酸鈉〔SDS〕僅能將水的外表張力由70mN/m40mN/m70mN/m降至20mN/m左右，而與造價極其昂貴的氟外表活性劑〔有的造價高達每克幾十美金〕的力氣相近〔常見的氟外表活性劑水溶液中外表張力最低值約在15~18mN/m左右―〔cmc〕與一般離子型外表活性劑相比要小二至三個數量級〔一般離子型外表活性劑通常cmc10-2mol/L左右,而陰陽離子外表活性劑可達1-4mol/L~1-5mol/。目前關于陰陽離子外表活性劑的爭論較為深入的有美國的紐約市立大學CityUniverciryofNewYork〕MJ.Rosen科研小組，美國的Delware大學的E.W.KalerBayreuth大學的H.Hoffman爭論小組；國內有北京大學黃建濱“百人打算”獲得者、山東大學兼職教授郝京誠博士和劉維民爭論員合作領導的爭論小組等限公司研發(fā)出的含有聚氧乙烯鏈的乙氧基化吉米奇季銨鹽陽離子外表活性劑系列、陽離子烷基糖苷系列以及松香基吉米奇季銨鹽陽離子外表活性劑系列由于分子中引入了聚氧乙烯基或者含有多羥基從而有利于降低分子的電荷密度間的強靜電相互作用。同時，由于其兼有弱的親水和弱的親油性，它不僅使外表活效應減弱了陰-陽離子外表活性劑之間的相互作用，從而對沉淀或分散作用有明顯產生沉淀，因此是很好的合成陰陽離子外表活性劑的原料。五、綠色外表活性劑和溫存型外表活性劑4隨著人們生活水平的提高和人類文明的進步染環(huán)境，又不刺激人體和對人體無副作用的自然的綠色扮裝品、清洗劑及洗滌劑，這就對外表活性劑的溫存性要求越來越高，由此產生了綠色外表活性劑〔greensurfactan〕和溫存性外表活性劑mildsurfactan。烷基糖苷(APG)是上世紀90年月以來國際上致力開發(fā)的一種綠色型非離子外表活性劑。APG性能優(yōu)異，外表張力低，去污力強，泡沫豐富、細膩且穩(wěn)定，對人體皮膚無刺激，能完全生物降解，生產過程亦對環(huán)境無污染為“綠色外表活性劑”。但是局部長鏈烷基多苷親水性差，在水中溶解度小基團，從而得到各種性能獨特或更優(yōu)良的衍生物，已成為國內外爭論的重點。陽離子烷基多糖苷構造上不僅具有非離子型的葡萄糖親水基型的季銨鹽親水基。它具有非離子外表活性劑的溫存性不具備的能和陰離子外表活性劑復配的協同增效作用性劑，代表了一代外表活性劑的進展方向。六、Bola型外表活性劑Bola型外表活性劑是以一個疏水鏈連接兩個親水基團構成的兩親化合物Bola型分子的特別構造，它在溶液外表是以U形構象存在的，即兩個親水基伸入物化性能，因此在自組裝、制備超薄分子薄膜、催化和生物礦化、藥物緩釋、生物膜破解、納米材料的合成等方面具有寬闊的應用價值。5依據Bola型外表活性劑鏈構造的不同可分為以下三種類型：單鏈型、雙鏈型和半環(huán)型。依據親水基對稱性的不同，可將Bola型外表活性劑分為對稱和非對稱兩種。依據親水基帶電荷性質的不同，又可將Bola型外表活性劑分為離子和非離子兩大類。其中離子外表活性劑又可分為陰離子、陽離子和兩性外表活性劑活性劑依據親水基不同可分為糖單元為親水基性劑等。依據疏水基的不同，可將Bola型外表活性劑分為以支鏈或直鏈飽和烷烴為疏的外表活性劑。

七、螯合型外表活性劑螯合型外表活性劑一詞最早見于1969年，由日本鹿兒島(kagoshima)大學TOSHIOTAKESHITA等提出，其英文名稱為chelatesurfactant。當時是為了合成含金屬的外表活性劑(metal-containingsurfactant)，并認為因該類物質分子內中心金屬特別的吸附性質，如易吸附于纖維、聚乙烯醇等高分子物質的外表。1980年，該小組首次合成了EDTA單烷基酯，1982EDTA單烷EDTA單烷基酯鈉鹽和EDTA單烷基時螯合型外表活性劑金屬螯合物的某些特別性質也將在很多特別場合得以應用。1992年消滅了一類由鄰苯二甲酸酐、檸檬酸和聚乙二醇制備而成的螯合型外表活性劑，其英文名稱為self-sequesteringsurfactant，用于紡織加工過程。61996年，美國HampshireN-ED3A(乙二胺三乙酸)了具體的評價。酸與多種醇反響制得的三酯、混合酯作為無毒、無污染“綠色化工產品”，已廣泛應用于食品、紡織、塑料、制革、洗滌劑、扮裝品和煙草等行業(yè)。研制成功N-?；鵈D3A(乙二胺三乙酸)螯合型外表活性劑Hampshire化學公司更為簡潔合理。八、手性外表活性劑手性外表活性劑(chiralsurfactants)是一類含有手性中心的手性分子,它具有稱合成和手性分別,,利用手性外表活性劑作為模板合成手性介孔無機材料也是爭論的熱點。目前，爭論較多的手性外表活性劑主要有氨基酸衍生的手性外表活性劑長烷基鏈手性外表活性劑,且分子中有多個手性碳原子,,是廉價的手性原材料。國外早在2020年月就已經,6年月合成了松香酸酯磺酸鹽、松香胺70年月以來,爭論工作進一步深入,美國、德國、日本以及前蘇聯等國家在這方面進展了卓有成效的爭論,消滅了很多有價值的爭論7論文和有用專利。進入90,合成了基單、雙、三季銨鹽陽離子外表活性劑。九、開關型外表活性劑外表活性劑有兩個重要的性質,,另一個是在溶理論依據,后一種性質是外表活性劑常作增溶的理論依據。特別是當外表活性劑用作增溶時,,然而將兩者分別時卻變得格外困難,,在實際的應用中需要使用大量的外表活性劑,,在實際應用過程中受到很大的限制。Jawitz等的爭論說明,循環(huán)利用外表活性劑可以節(jié)約70%的本錢。開關型外表活性劑能很好的解決這一問題激發(fā)態(tài)形式之間能經受完全的可逆變換,開關微乳液系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以被特定的外表活性劑破壞。然而,,這就需要對開關外表活性劑的可逆變換機理進展具體的爭論和分類CO/,調2節(jié)開關外表活性劑的開與關，使得外表活性劑的再生變得簡潔，從而使得降低外表活性劑在環(huán)境修復和工業(yè)生產中的應用本錢變得可能。LiuN-烷基-N,N-二甲基乙脒(實際上是N-烷基-N,NCO2

張力等特性；通入空氣()后，則轉變?yōu)椴蝗苡谒某恋?，可以從水溶液中沉淀出?空氣/CO“觸發(fā)器”，2依據實際需要把握外表活性劑在水中處于溶解態(tài)或結晶態(tài)。Benedict等合成了Fe(CH)N+(CH)3Br二茂鐵衍生物，并就它的可逆變換機理進展了具體爭論。211 38Cristina,覺察溫度可以系，外表活性劑簡潔析出，微乳體系被破壞；在溫度較高時，外表活性劑溶液處在Insun360nm420nm波長對外表活性劑溶液界面壓力變化的分析爭論了偶氮苯類外表活性劑溶液的光化學反響行為。結果覺察，當波長在360~420nm變，而且溶液的界面壓力也呈現出可逆變化的趨勢苯外表活性劑在順式條件下具有良好的增溶吸取效果化學性質方面的可逆變化，成為可選擇性記憶和開關把握的爭論方向的爭論。因此，這類符合“綠色化學”和“可持續(xù)進展”理念的開關型外表活性劑將會成為外表活性劑進展爭論的一個重要方向。十、反響型外表活性劑反響型外表活性劑帶有反響