表面活性劑的種類及在金屬加工中的應用有哪些?

2021-01-14 潤滑油品導購


1 .陰離子表面活性劑

（1）烷基苯磺酸鹽

烷基苯磺酸鹽生產或消耗量在合成表面活性劑中佔首位。早期結構如：

它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。


（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。


（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。


（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。


（5）烷基磺酸鈉

烷基磺酸鈉的表面活性強，具有很好的潤溼、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。


（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。



2 .陽離子表面活性劑

陽離子表面活性劑具有獨特的性能，它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。


（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：脂肪醇聚氧乙烯醚類和烷基苯酚聚氧乙烯醚類。

（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


（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


（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。


（5）烷醇醯胺

又叫脂肪酸二乙醇胺


（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。



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：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。


（3）月桂基羧甲基鈉型咪唑啉酸鹽，他是兩性表面活性劑中最常用的品種之一。

（4）氧化銨



在金屬加工工業中，表面活性劑廣泛用於金屬清洗、酸洗、磷化處理和金屬的車、銑、刨、磨、鑽、壓、拔、拋光、鑄造，以及電鍍和防腐蝕等工藝中。在各工藝中使用表面活性劑不但能改進和簡化工藝過程，減輕勞動強度，而且還能提高產品質量，增加產品附加值，節約原材料和降低產品成本。各國都在積極開發適用於金屬加工的新表面活性劑和研究表面活性劑復配技術，以滿足金屬加工工業各個方面的需求。


在金屬清洗工藝中使用以表面活性劑為主要成分的各類清洗劑，清洗效果好，不僅能清除金屬表面的油汙，還能清洗乾淨手汗、無機鹽等汙垢，而且使用安全、無毒，還能防腐蝕、節約能源、減少對環境汙染，適合機械化自動清洗。


在金屬酸洗工藝中，使用添加有表面活性劑的酸洗液，可以提高酸洗除鏽效果，對金屬還起一定的緩蝕作用。酸洗會產生大量酸霧，既影響人體健康又汙染環境，還會嚴重腐蝕廠房和設備，使用表面活性劑抑霧既方便又簡單，效果又好。工藝中使用的抑霧劑都由各種表面活性劑復配而成。


在金屬磷化（發藍）處理工藝中，鋼板經酸洗後的中和工藝中，中和液內需添加一定的表面活性劑做乳化劑，以加速中和反應，並保證中和完全。磷化處理所用磷化劑也都加有表面活性劑，其主要作用是起清潔、緩蝕和表面調理作用，常用的表面活性劑有聚氧乙烯型非離子表面活性劑與石油磺酸鹽陰離子表面活性劑的復配物。



在金屬切削工藝中使用的切削液也添加有表面活性劑，主要起乳化、潤溼、潤滑和洗淨作用，還有防蝕性能。常用的表面活性劑為聚氧乙烯型非離子表面活性劑、脂肪胺類陽離子表面活性劑以及磺酸鹽和磷酸酯陰離子表面活性劑等。


在金屬材料和製品淬火工藝中使用由礦物油和表面活性劑復配的淬火液進行淬火，可以使淬火均勻，淬火件易清洗。


在金屬焊接工藝中已廣泛使用表面活性劑，如金屬焊接前用含表面活性劑的處理液加以處理，可以防止焊渣飛濺和飛濺物黏附，並可提高焊接效果，焊接點更加牢固。


在鑄造工藝中也大量使用表面活性劑，可提高鑄件和鑄型質量，並提高生產率、降低生產成本。


在金屬製件進行電鍍的工藝中使用表面活性劑，可得到緻密的微晶，使鍍層光亮、平整、均勻、無針孔、無麻點，鍍層與基體金屬結合力強，能顯著提高鑄件質量，還能節約電能。


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  • 各類表面活性劑及應用介紹
    （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。
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    因此,隨著人類環保和健康意識的增強,近二十多年來,對生物表面活性劑的研究日益增多,發展很快,國外已就多種生物表面活性劑及其生產工藝申請了專利[2],如乙酸鈣不動桿菌生產的一種胞外生物乳化劑已經有了成品出售。國內對生物表面活性劑的研製和開發應用起步較晚,但近年來也給予了高度重視,其中研究最多的就是生物表面活性劑在提高石油採收率以及生物修復中的應用。
  • 表面活性劑種類
    （3）磺酸化物：屬於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等。通式為R.S03-M+.他們的水溶性及耐酸、耐鈣性比硫酸化物稍差。常用的有二辛基琥珀酸磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等，後者為廣泛應用的洗滌劑。2.陽離子表面活性劑起表面活性作用的是陽離子，因此稱為陽性皂，為季銨化物。
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    在生活用品中隨處可見的表面活性劑你懂它嗎？你知道表面活性劑都有哪些類別嗎？你知道表面活性劑都是怎麼分類的嗎？你知道表面活性劑的作用都有哪些嗎？此類乳化劑降低表面活性的能力比較小，但親水性較強，能形成較穩定的多分子膜，且在水相中的黏度比較大，因而對膏霜和乳液的穩定性有良好的作用。常用於化妝品中的天然表面活性劑有皂角苷、阿拉伯樹膠、黃蓍膠、海藻酸鈉、羊毛脂、蔗糖酯、卵磷脂和明膠等。
  • 常用的幾種表面活性劑的分類以及其配伍性的簡單介紹!
    但這類表面活性劑很少單獨用作洗滌劑，因為很多基質的表面在水溶液中，特別是在鹼性水溶液中通常帶有負電荷，在應用過程中，帶正電荷的表面活性劑會在基質表面形成親水基向內、疏水基向外的排列，使基質表面疏水而不利於洗滌，甚至產生負面作用。此外，這類表面活性劑的主要應用領域也不像其他表面活性劑，用來降低表面張力，而是利用其結構上的特點，用於其他特殊方面。
  • 表面活性劑應用現狀和發展趨勢
    表面活性劑在工業領域中的應用程度是十分深的,會被應用到紡織和洗滌行業,但是很多精細工業的領域也脫離不開表面活性劑的作用。醫藥行業中利用表面活性劑能夠使得藥劑增溶,能夠使得一些難以溶解的物質溶解度降低,有效地加強溶液的濃度[3]。除此之外,表面活性劑可以起到殺菌與消毒作用,主要是因為其可以和細菌生物蛋白質發生作用,加速蛋白質分子變性,失去活性。總而言之,表面活性劑在工業行業中的應用十分廣泛。
  • 烏蘭浩特活性劑品質穩定
    （2）作用用於天然橡膠、合成橡膠（丁基橡膠除外）及膠乳使用的酸性促進劑的活性劑。也起軟化劑作用，有助於橡膠的破料而便於加工。（1）性狀白色固體或鱗片狀，有各種純度的市售品。比重0.98左右。熔點44℃。溶於乙醇、丙醇，易溶苯、，不溶於水。合格品（橡膠製品），德國食品法認可。（2）作用天然橡膠、合成橡膠（丁基橡膠除外）及膠乳使用的酸性促進劑的活性劑，也用作軟化劑，有助於橡膠的破料而便於加工。