各類表面活性劑及應用介紹

　　各類表面活性劑及應用

　　1 .陰離子表面活性劑

　　（1）烷基苯磺酸鹽

　　烷基苯磺酸鹽成產或消耗量在合成表面活性劑中佔首位。早期結構如：

　　TPS具有良好的發泡及洗滌功能，原料充足，但發泡汙染水質，且生化降解性差，因此為LSA所取代，LAS即十二烷基苯磺酸鈉，分子式為C12H25C6H4SO3Na。

　　LAS是洗滌劑生產中使用範圍最廣，用量最大的品種。LAS具有出色的表面活性，它的基本作用是降低汙垢與物體表面結合力，促使汙垢脫離物體表面，還可防治汙垢再沉積。對棉、羊毛和絲的吸附量分別為0.05-0.07g/g，0.25-g/g、0.32-0.48g/g，對顆粒汙垢、蛋白質汙垢和油性汙垢皆有顯著去汙效果；對天然纖維上的顆粒汙垢的洗滌作用更好，其去汙力歲溫度的升高而增強，對蛋白質汙垢的洗滌作用高於非離子表面活性劑，其泡沫豐富，是與配製高泡沫產品。LAS易與各種助劑復配，兼容性好，成本較低，還具有良好的生化降解性能，主要配製各種類型的液體、粉狀、粒狀、漿狀洗滌劑和擦淨劑和清潔劑；還作為石油破乳劑，農藥濃縮乳化劑，油井空氣鑽井起泡劑，軟質陶瓷、水泥、石膏用泡沫劑，紡織用抗靜電塗布劑，染色助劑，石灰分散劑，明膠凝聚劑，鋁增亮劑，電鍍工業脫脂劑，造紙工業脫墨劑，農業防化肥結塊劑，殺菌劑和協同殺蟲劑。

　　（2）烷基萘磺酸鹽

　　其具有良好的滲透及分析效果。如滲透劑BX、分散劑MF等。

　　BX主要用作合成橡膠生產中的乳化劑和軟化劑，也用作洗滌劑、助染劑、分散劑和潤溼劑。MF在紡織、印染工業主要作為滲透劑及潤溼劑。

　　（3）烷基硫酸（酯）鹽

　　烷基硫酸酯鹽有兩類，脂肪醇硫酸鹽和硫酸酯化油。

　　十二烷基硫酸鹽是性能較好的洗滌劑，商品名FAS。在硬水中起泡力強，泡沫細膩豐富，穩定持久，去汙能力強，主要用作牙膏起泡劑和一些有機金屬選礦時的起泡劑和捕集劑，還作為溫和的去汙起泡成分在各類香波、泡沫浴劑、塊狀洗滌劑、剃鬚膏、洗髮膏等日用化工製品中廣泛使用。多作為輕垢型洗滌劑和硬表面清洗劑使用。

　　月桂醇聚環氧乙烷硫酸鈉，簡稱AES，化學式為C12G25O(CH2CH2O)3SO3Na。AES具有較強的降低表面張力的作用，可有效增強藥物的擴散和吸收作用，也用於製備膏狀、膠狀或乳狀醫藥製品，還作為紡織工業的潤溼劑、助染劑和清洗劑。

　　硫酸酯化油，結構式：

　　硫酸酯化油本身不耐酸，但由它衍生的磺化油DAH性能良好，廣泛用於紡織印染工業作滲透劑、分散劑、勻染劑、助溶劑和錦綸紡絲的油劑及製革、農藥和金屬加工的乳化劑。

　　（4）酯及醯胺的磺酸鹽

　　較為重要的兩類為：丁二酸之磺酸鹽和H-油醯N-甲基牛磺酸鹽。

　　①丁二酸酯磺酸鹽（琥珀酸酯磺酸鹽）的分子結構的和乘客變形槍，可與多種基團結合，品種上百個，並不斷開發性能獨特的產品。它的表面活性好，其水溶液表面張力可達27-35mN*m-1，單酯產品性能溫和，對皮膚刺激性低，雙酯產品滲透性強，工業應用廣泛，且來源廣，合成工藝簡單，生產成本低，無三廢汙染。

　　②脂肪醇聚環氧乙烷醚琥珀酸單酯磺酸鈉

　　又名月桂醇聚環氧乙烷醚硫酸鈉，簡稱AESM或AESS。化學式：

　　AESM在浸潤性、抗硬水性、增溶性方面作用較強，單脫脂力和若。適用於日用化工領域，在調理香波、嬰幼兒香波、浴液、洗面奶、洗手液等方面應用廣泛。利用其出色的起泡性，在洗髮膏、輕垢衣料洗滌劑配製中的以及石油泡沫鑽井、橡膠製品加工、乳液聚合催化、原油脫鹽、染料擴散滲透、紙張施膠、醫藥製品成型、感光材料生產等工業領域發揮重要作用。又如：丁二酸雙脂磺酸鹽（滲透劑T）、N-油醯N-甲基牛磺酸鹽（胰加漂T）及雷米邦A。

　　（5）烷基磺酸鹽

　　烷基磺酸鈉的表面活性強，巨有料好的潤溼、乳化、分散及去汙力，易被生物降解，廣泛用作纖維柔軟劑、勻染劑、乳化劑、泡沫劑等。通式：

　　（6）脂肪酸甲酯α-磺酸鹽

　　脂肪酸甲酯α-磺酸鹽，又叫α-磺基脂肪酸甲酯鈉鹽，簡稱MES，化學式為:

　　MES主要用於洗滌劑生產和洗衣粉生產以及牙膏製造、皮革加工和礦石浮選，還可作為橡膠與彈性體的脫模劑，化纖紡紗的整理劑，化妝品乳化添加劑、塗料與潤滑油的分散劑、紡織印染助劑等。MES具有較高的表面活性，其分子中存在的磺酸基與羧酸酯基使其具有良好的抗硬水性能，其潤溼性、起泡性】去汙性在低硬水中與LAS基本相當，當硬水度超過3.5*10-4時，比AES和LAS好，另外，其具有出色的生物降解性，LD50大於5000mg/Kg，屬無毒物質，這些特點使之在低磷、無磷洗滌劑開發中顯示了良好的應用前景，是今後替代LAS的主要品種，發展潛力很大。

　　2 .陽離子表面活性劑。

　　陽離子表面活性劑具有獨特的性能，他能顯著降低纖維的摩擦係數，故在紡織工業中廣泛用作柔軟劑，抗靜電劑，也被用作腈綸纖維的緩染劑。

　　（1）銨鹽型離子表面活性劑

　　可用作織物的柔軟整理劑的如索羅明A、阿柯維爾A、柔軟劑IS等。

　　（2）季銨鹽型陽離子表面活性劑

　　季銨鹽型陽離子表面活性劑主要有：烷基三甲基季銨鹽、烷基二甲基苄基氯化銨鹽、吡啶鹽類。

　　十六烷基三甲基溴化銨，簡稱1631-Br，其化學式為：

　　它對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都具有較強的殺滅作用，主要用作工農業殺菌劑和汙水處理絮凝劑，織物柔軟劑和勻染劑。還可作為高效紡織抗靜電劑、化妝品功能助劑、礦物浮選劑、石油工業添加劑、瀝青乳化劑及電鍍液緩蝕添加劑、點解研磨添加劑、乳膠工業防黏劑和隔離劑。

　　十二烷基二甲基苄基溴化銨，商品名新潔爾滅。其化學式為：

　　其主要用途是作為醫院的殺菌滅毒劑，它對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌，如金黃色葡萄菌、大腸桿菌、痢疾菌、黴菌及茵藻等經幾分鐘接觸及可殺滅，廣泛用於外科手術前吸收、皮膚消菌、器皿器械消毒。另一用途是在工業循環冷卻水和油田注水中，用作殺菌滅藻劑，在汙水處理中用作凝聚劑以及腈綸勻染劑、公共餐具消毒殺菌劑、織物柔軟劑、抗靜電劑等。

　　（3）胺氧化物

　　胺氧化物發泡力強，主要用作餐具液體洗滌劑及洗髮香波用。

　　3.非離子表面活性劑

　　非離子表面活性劑在水中不電離，其表面活性由中性分子體現出來的，其中的親油基是含有活潑氫的疏水化合物（如高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪胺等）提供，其親水基由含有可與水生成氫鍵的醚基、羥基的低分子化合物（如環氧乙烷、多元醇、乙醇胺等）。

　　非離子表面活性劑有有意的潤溼和洗滌功能，又可與其他離子型表面活性劑共同使用故它的發展較快，從70年代起稱為在數量上僅次於陰離子表面活性劑的重要品種。其中聚氧乙烯醚型表面活性劑大多溶於水，主要用作洗滌、勻染及乳化劑。多元醇型表面活性劑大多不溶於水，主要用作纖維柔軟劑及乳化劑。

　　（1）聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑

　　主要有兩類：脂肪醇聚陽乙烯醚類和烷基苯酚聚氧乙烯醚類。

　　脂肪醇聚氧乙烯醚類是非離子表面活性劑中產量最大、應用最廣的一類表面活性劑。C12-C18混合脂肪醇與環氧乙烷加成物俗稱平平加，C12脂肪醇與環氧乙烷的加成物，俗稱AEO。由於環氧乙烷加成數對AEO影響較大，不同環氧乙烷的AEO的應用領域也各不相同。主要有AEO3、AEO9。AEO3用作W/O型乳化劑，如化妝品膏霜、聚合物乳液的配製，哈用作紡織工業的勻染劑、潤溼劑及各種纖維油劑的組分，AEO9是AEO系列中用量較大的產品，主要用作各種洗滌劑的配製和重要的工業清洗活性劑，以及紡織工業的乳化劑、縮絨劑、脫脂劑，印染工業的勻染劑和淨洗劑，化妝品和軟膏生產的乳化劑及金屬清洗劑的活性成分、玻璃纖維浸潤劑造紙施膠劑、電鍍滲透劑。

　　烷基苯酚聚氧乙烯醚類可作為金屬表面清洗劑、農藥用乳化劑、印染工業中的乳化劑、潤溼劑等。

　　（2）壬基酚聚氧乙烯醚

　　簡稱酚醚，是非離子表面活性劑中僅次於脂肪醇聚陽乙烯醚類產品，商品名為OP，TX，通式為：

　　主要應用是在洗滌劑中生產領域作為超濃縮洗衣粉和重垢型液體洗滌劑的活性成分，具有極強的去汙力和滲透性和醇醚等不可替代的脫脂、乳化性能，在農藥、石油開採、造紙、紡織、印染、乳液聚合等多種工業領域發揮著重要作用。但生物降解性交叉，僅限於特殊場合的洗滌過程如金屬洗滌、硬表面酸性清洗等。

　　（3）聚醚型非離子表面活性劑

　　如丙二醇聚環氧乙烷聚環氧丙烷醚，通式為：

　　聚醚產品隨聚環氧丙烷聚合度和環氧乙烷加成數的不同可得系列產品，性能也各不相同。這類表面活性劑主要作為乳化劑、消泡劑、凝聚劑、分散劑或其他助劑使用。在金屬加工中用於製備機械潤滑油、金屬切削冷卻劑；在造紙和化纖工業作為高效消泡劑；在醫藥行業，作為水溶性藥物栓劑的基質，本身不被人踢吸收，可作為溫和的、與皮膚相溶的乳化劑he增稠劑，製備外用藥物膏體或化妝品護膚膏霜。

　　（4）多元醇型非離子表面活性劑

　　一般可用作乳化劑或纖維油劑。

　　失水山梨醇脂肪酸酯，商品名為SPAN系列，通式為:

　　失水山梨醇脂肪酸酯系列表面活性劑具有出色的乳化性與分散性，且無毒安全，在食品、醫藥、化妝品、農藥、塗料、紡織助劑中被廣泛用作W/O型乳化劑以及乳液聚合中的搞笑如花穩定劑，機械加工潤滑劑、印刷油墨分散劑、織物耐水複合物的有效助劑、抗靜電劑、皮革上油助劑、油田近井地帶處理劑等。其中SPAN-80除了以上用途，還作為W/O型乳化液的增稠劑、分散劑、防鏽劑在乳化炸藥、紡織油劑和油漆生產中應用，還在鈦白生產中做穩定劑、原油開採的壓裂及、石油深井加重泥漿助穩劑等。

　　（5）烷醇醯胺

　　又叫脂肪酸二乙醇胺，通式為：

　　烷醇醯胺與其他非離子表面活性劑相比，具有較強的脫脂性和炫富汙垢、防止汙垢再沉積的能力，使用濃度越高，脫脂力越強，還具有出色的穩泡性能，使泡沫豐富細膩、穩定持久，並且能使水溶液增稠的特性，對於纖維的吸附力強，洗後手感好。這些特點使之在日用清潔用品和多種工業領域中廣泛應用。科組為輕垢型液體洗滌劑、洗髮劑、洗面奶等的活性成分，也是各類膏霜製品如化妝品、鞋油、印刷油墨、繪圖製品的乳化穩定劑；在工業上，作為各類水基金屬清洗劑的活性成分，還能抑制鋼鐵製品生鏽等。

　　（6）窄分布的脂肪醇乙氧基化合物和脂肪酸甲酯乙氧基化合物這是兩類具有應用前景的新型非離子表面活性劑。

　　脂肪醇乙氧基化合物是由脂肪醇和環氧乙烷在溫度為130-180℃、一定壓力條件下反應製得，所的產品是許多脂肪醇乙氧基化物同系物得混合物，由於窄分布的產品表現出新的性能，通過比較低含量的殘留醇、在水中的溶解度得到改進、較低的傾點以及不含鹽類和殘存催化劑等來識別，從而具有增稠性能以及在洗滌性能方面的優勢。例如在一種含有7.5%陰離子表面活性劑（烷基苯磺酸鹽）和4.5%非離子表面活性劑的普通洗衣粉配方中，用相應的窄分布乙氧基化產品取代寬分布的乙氧基化產品非離子表面活性劑（月桂/肉豆蔻醇+3EO），測定它們的去汙力，在同等溫度下，性能提高，尤其對於難洗滌的化妝品汙垢，洗滌性能更高、更明顯。

　　脂肪酸甲酯乙氧基化物（FMEO）在水中有優良的溶解性。對於配製必須在使用前才用水稀釋的、含有多量非離子表面活性劑的水基醫用洗滌劑、餐具洗滌劑和清潔劑濃縮特別有利。在去垢方面是高去垢能力的非離子表面活性劑，對於苛刻的化妝品汙垢，去汙優勢更明顯。

　　4 .兩性表面活性劑

　　兩性表面活性劑易溶於水及酸、鹼、無機鹽溶液中，但在有機溶劑中則不易溶解。其在相當寬的PH範圍內都有良好的表面活性，且與陰離子、陽離子、非離子表面活性劑兼容，殺菌作用較柔和，殺菌作用也較好，也少刺激性，還具有較小的溶血性、高的抗有機物能力、小的PH影響、極低的毒性和高的滲透性等特點。此外兩性表面活性劑還具有防金屬腐蝕和表面抗靜電作用。它常被用作殺菌劑、防蝕劑、油漆顏料的分散劑、纖維柔軟劑及抗靜電劑、乳化劑及膠片乳劑的鋪展劑等，也大量用於化妝品的配置中。

　　（1）胺基酸型兩性表面活性劑如：

　　胺基酸型兩性表面活性劑洗滌性能良好，可做洗滌劑使用。

　　（2）甜菜鹼型兩性表面活性劑：十二烷基甜菜鹼，又名BS-12，是最早開發的兩性表面活性劑。結構為：

　　其突出的性能是在等電區域的溶解度無明顯降低，在較寬的PH範圍內具有優異的水溶性，還具有較強的抗硬水能力及對金屬的緩蝕作用，最主要的應用是配製無刺激調理香波和個人衛生盥洗用品及配製抗硬水洗滌劑。其對織物的較強抗靜電作用和陽離子聚合物的協同柔軟作用，使之用於高級絲毛處理劑；作為殺菌劑可殺滅包括結核菌在內的多種細菌；還作為金屬加工防護緩蝕劑及橡膠工業的凝膠乳化劑等。

　　（3）月桂基羧甲基那行咪唑啉乙酸鹽，他是兩性表面活性劑中最常用的品種之一。結構式為：

　　月桂基羧甲基鈉型咪唑啉乙酸鹽在PH值為1-14範圍內除了具有乳化、潤溼、起泡等基本表面活性外，還具有優良的抗硬水性和鈣皂分散性及對重金屬的螯合能力。它既能殺死大腸桿菌、葡萄球菌，又能殺死傳染血吸蟲病的媒介物尾蚴，還具備出色的柔軟性和抗靜電性，與其他類型的表面活性劑復配可有效減輕對皮膚和眼睛的刺激性。這使他特別適合用於嬰幼兒香波和清潔衛生用品，其2-位長鏈烷基的柔軟功能使之可作為常用織物的柔軟助劑，可明顯增強絲毛織物手感與抗靜電效果，利用其在強酸強鹼強電解質中穩定性和抗硬水性，可配製各類特殊場合用的清洗劑，此外還用於在金屬拋光、緩蝕處理、電鍍塗飾、油田開採、消防滅火及消毒殺菌等領域。

　　（4）氧化銨，結構是為：

　　氧化銨具有優良的泡沫性能，起泡能力優於烷基醯胺，在弱酸性條件下，可作為調理劑，顯著減少或消除頭髮表面的靜電荷，具有較強的抗靜電作用，使頭髮易於溼梳，頭髮晾乾後梳理時不飄散，易於定型；它可降低對皮膚的刺激作用，可在頭屑香波中有效減輕去頭屑劑PTO鋅的刺激性，並且是低毒、無毒物質，主要用於日用清潔製品的配製，在各類弱酸性浴液、洗面奶、泡沫製品中大量使用。還作為無刺激的清洗消毒劑和化妝品中的保溼劑、乳化劑、增稠劑、殺菌防腐劑等。