1、第 44 卷第 12 期2014 年 12 月日 用 化 学 工 业China Surfactant Detergent CosmeticsVol44 No12Dec2014收 稿 日 期 : 2014 11 06; 修回日期 : 2014 11 25基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 ( 21176004， 21203005， 21403010) ; “十 二 五 ”国家科技支撑计划资助项目 ( 2013BAC01B04，2014BAE03B01) ; 国家 863 计划资助项目 ( 2012AA021502)作者简介 : 王 楠 ( 1989 ) ， 女 ， 硕士研究生 ， 电话 :
2、( 010) 68987253， E mail: 934840355 qq com。通 讯联 系人 : 徐宝财 ， 教授 ， 电话 : ( 010) 68985332， E mail: xubaoc btbu edu cn。表面活性剂的性能与应用()表面活性剂的分散作用及其应用王 楠 ， 张桂 菊 ， 赵 莉 ， 徐宝财( 北京工商大学 食品学院 北京市食品风味化学重点实验室 食品添加剂与配料北京高校工程研究中心 ， 北京 100048)摘要 : 综述了表面活性剂的分散作用及其应用领域 ， 重点介绍了表面活性剂在钙皂分散 、颜料分散 、纳米粒子分散 、农药及其他方面的分散作用原理及应用研究进展
3、 ， 并对表面活性剂作为分散剂的应用前景进行了展望 。关键词 : 表面活性剂 ; 分散作用 ; 作用原理 ; 应用中图分类号 : TQ423 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 1803( 2014) 12 0666 05DOI: 1013218/j cnki csdc201412148Performance and applications of surfactants ( )Dispersing function of surfactants and its applicationsWANG Nan， ZHANG Gui ju， ZHAO Li， XU Bao cai( Schoo
4、l of Food and Chemical Engineering， Beijing Key Laboratory of Flavor Chemistry， Beijing Higher Institution Engineeringesearch Center of Food Additives and Ingredients， Beijing Technology and Business University， Beijing 100048， China)Abstract: Dispersing function of surfactants and its applications
5、were reviewed Progress in the research workwith respect to mechanism and applications in lime soap dispersion， pigment dispersion， nano particlesdispersion， pesticides and other aspects were focused The future development about application of surfactantsas dispersant was prospectedKey words: surfact
6、ants; dispersion; mechanism; application分散作用从广义上讲是指固体物质粉碎并分散于固 体 、液 体 和气体等介质中的作用 。分散体系由于具有很大的相界面和界面能 ， 因而有自动减小界面 、粒子相互聚结的趋势 ， 即为热力学不稳定体系 。为获得良好的分散体系 ， 需要采取适当的方法将物体分散成粒子 ， 并使其具有良好的润湿性 ， 以提高分散体系的稳定性 ， 通常的方法是使用分散剂 。分散剂可分为无机分散剂 、低相对分子质量有机分散剂和高分子化合物等 ，一般而言 ， 低相对分子质量有机分散剂和部分高分子化合物都属于表面活性剂 1。表面活性剂是良好的分散剂 ，
7、 具有促进研磨效果 、改进润湿能力和防止凝聚作用 。一般不溶性固体如尘土 、烟 灰 、污 垢 在水中容易下沉 ， 当在水中加入表面活性剂后 ， 就可使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中 。狭义上 ， 这种促使固体粒子粉碎 ， 均匀分散于液体中的作用 ， 叫作分散作用 1 2。表面活性剂的分散作用在钙皂分散 、颜料 分 散 、纳米粒子分散 、农药及其他方面的应用越来越广泛 ， 优势越来越突出 ， 以下对其在上述各方面的作用原理和应用作简明概述 。1 在钙皂分散中的应用脂肪 酸 钾 、脂肪酸钠等在软水中具有丰富的泡沫和良好的洗涤能力 ， 但在硬水中与 Ca2 +和 Mg2 +等形成不溶性的
8、钙皂和镁皂 ， 不仅使洗涤能力降低 ， 还 会 再沉积于洗涤物上 ， 且很难漂洗除去 。因此 ， 在肥皂生产中加入少量钙皂分散剂 ， 如脂肪酸甲酯磺酸钠( MES) 、十二烷基聚甘油醚等表面活性剂 ， 可以显著改善和提高肥皂在冷水中的溶解度和去污能力 ， 且不产生钙皂垢渣 。666第 12 期 王 楠 ， 等 : 表面活性剂的性能与应用 ( )科 技 讲 座1. 1 作用 原 理钙皂分散剂通常是分子结构中含有一个或几个较大亲水基团的阴离子 、非离子和两性离子表面活性剂 。钙皂分散剂分子能插 入 肥 皂胶束的 “栅栏 ”中 ， 使肥皂胶束在硬水中不会因 Ca2 +和 Mg2 +的存 在 而发生逆
9、胶束的转变 ， 因此能分散和防止不溶解的钙皂再凝聚 3。钙皂 分 散剂的钙皂分散能力通常用分散指数( LSDP) 来衡量 。分散指数是指完全分散难溶性金属皂 ( 钙 、镁皂 ) 所需分散剂的最低量 ， 以油酸钠在一定硬水中所需分散剂的质量分数表示该分散剂的分散指数 ， 该值越低 ， 分散力越强 4。分散指数与作为钙皂分散剂的表面活性剂的化学结构有着密切的关系 。1. 2 在钙皂分散中应用的表面活性剂钙皂 分 散中常用的表面活性剂主要有阴离子 、非离子 、两性离子表面活性剂以及双子表面活性剂等 。阴离子表面活性剂 MES 是良好的钙皂分散剂 ， 其钙皂分散力是十二烷基苯磺酸钠 ( LAS) 的
10、4 倍以上 ，与肥皂配合可弥补肥皂不耐硬水 、易形成皂垢的缺点 ，从而提高产品去污能力 。MES 在体系中并不能防止钙皂的形成 ， 而是与肥皂发生协同作用形成混合胶束 ，阻止了钙皂沉淀的形成 。MES 与肥皂之间存在一个最佳配比 ， 可以获得最好的钙皂分散效果 5。Stirton 等 6对 MES 的钙皂 分散力进行了研究 ， 认为该表面活性剂的分子结构如疏水碳链长度等决定钙皂分散力的大小 。方灵丹等 7研究 发 现 ， 椰油酸甲酯磺酸钠的钙皂分散力大于棕榈酸甲酯磺酸钠 ， 说明随着疏水碳链长度的增长 ， 其钙皂分散力减弱 。松香醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸钠 ( AEOS)的分子结构中含有磺酸
11、盐和聚氧乙烯醚链 ， 因此它同时具有非离子 、阴离子表面活性剂的特性 。随着环氧乙烷聚合度的增加 ， 钙皂分散指数 ( LSDP) 下降 ， 钙皂分散能力提高 8。主要 原 因有两点 : 一是随着环氧乙烷聚合度增加 ， AEOS 的临界胶束浓度减小 ， 即胶束化趋势增强 ， 与肥皂阴离子形成混合胶束的能力增强 ，阻碍了 Ca2 +和 Mg2 +形成 反 向胶束 ， 从而抑制钙皂生成 ; 二是随着环氧乙烷聚合度增加 ， AEOS 的水合程度加强 ， “加溶 ”钙皂粒子能力增强 ， 即使有钙皂生成 ，也不会沉淀出来 ， 使其 “表观 ”钙皂分散力增强 。对于醇醚羧酸盐阴离子表面活性剂来说 ， 其钙
12、皂分散力也与环氧乙烷的聚合度密切相关 。例如 : 木质素醇醚羧酸盐阴离子表面活性剂的钙皂分散指数随着环氧乙烷聚合度的增加而降低 ， 钙皂分散力提高 9。非离子表面活性剂的钙皂分散能力一般较阴离子表面 活 性剂强 ， 但随着中间键结构不同 ， 其分散性能也有差异 ， 其中醚型 、酯型和酰胺型在硬水及高硬水中的分散力甚佳 。聚合型非离子表面活性剂的钙皂分散能力与分子结构的关系同样符合上述规律 ， 如十二烷基聚甘油醚 、聚甘油脂肪酸酯 、烷基醇酰胺聚甘油醚等表面活性剂均随着聚合度的增大 ， 亲水链增长 ， 钙皂分散能力提高 10 13。两性 表 面活性剂也可作为钙皂分散剂 ， 不仅钙皂分散力强 ，
13、而且对皮肤无刺激 ， 并且具有消毒 、杀菌 、抗静电等作用 ， 尤其以磺基型两性表面活性剂的钙皂分散能力最好 ， 被认为是目前已知最好的一类钙皂分散剂 14。相对于 常规表面活性剂 ， 双子表面活性剂具有更强的钙皂分散能力和更高的钙稳定性 。研究发现 ， 双子表面活性剂的钙皂分散能力与连接基团的结构类型无关 ， 如果分子结构中含有聚氧乙烯链 ， 则碳链越长 ，其钙稳定性越好 15。双子表面活性剂的疏水链长度对钙皂分散能力的 影 响与常规表面活性剂类似 ， 疏水链越长 ， 钙皂分散能力减弱 16。当疏水基上存在酰基时会提高其钙皂分散能力 。总 体 来 说 ， 阴离子表面活性剂的钙皂分散力适中 ，
14、非离子表面活性剂的抗 Ca2 +和 Mg2 +能力一般较阴离子表面活性剂强 ， 两性表面活性剂的钙皂分散力最强 ，其 中 尤 以磺基型两性表面活性剂的钙皂分散能力最好 ， 特别是引入酰胺基的磺基甜菜碱 。另外 ， 双子表面活性剂具有比常规表面活性剂更强的钙皂分散能力和更高的钙稳定性 。2 在颜料分散中的应用有色物质不溶于水 ， 也不溶于使用介质 ， 而以 高 度分散微粒状态被着色物着色的物质 ， 称之为颜料 17。颜料在分散介质中形成的体系是热力学上不稳定的体系 ， 由于布朗运动和颜料与分散介质的相对密度差 ， 颜料分子会发生自 然 沉 降而使体系被破坏 ， 对颜料的应用性能 ， 如着色强度
15、、遮盖力 、透明度等将有严重影响 。因此提高颜料分散体系的稳定性非常重要 。表面活性剂的添加对颜料的润湿 、分散过程及其稳定性起着十分重要的作用 。为获得比较理想的效果 ， 必须根据颜料 、分散介质 、表面活性剂性能 ， 确定添加表面活性剂的类型与用量 。2. 1 作用原 理表面 活 性剂对于颜料的分散过程 ， 主要作用是有助于颜料粒子的润湿与聚集体的粉碎 ， 使分散体更趋于稳定 ， 保证颜料分散体系的充分着色性能 ， 其核心是766科 技 讲 座日 用 化 学 工 业第 44 卷有效阻止分散状态的颜料粒子重新聚集 。目前 对 分散稳定的理论已提出了许多模型 ， 其中比较成熟的有双电层理论 、
16、空间位阻理论等 15。双 电 层 理论又称静电稳定理论 ， 将分散状态的颜料粒子表面描述为双电层结构 。当表面活性剂赋予颜料粒子表面某种电荷以后 ， 相反电荷的带电离子云会围绕其周围 。当两个微粒靠近时 ， 电荷斥力将阻止其靠近 ， 从而阻止絮凝 。这类表面活性剂分子中通常含有羧基或磺酸基 ， 用于提供电荷 。在以水为主的高电解质媒介中 ， 该模型发挥主要稳定作用 。溶剂型体系中起主要作用的是空间位阻理论 ， 该理论中分散剂分子被设计为一端为亲颜料基团 ， 另一端为树脂相容链段 。分散剂分子依靠亲颜料基团吸附在颜料粒子表面 ， 树脂相容链段溶解在树脂溶液中 ， 从而在颜料粒子周围形成空间位阻
17、， 阻止微粒靠近 18。2. 2 在颜料分散体系中应用的表面活性剂颜料 分 散体系中常用的表面活性剂种类主要有 :阴离子表面活性剂 ， 如亚甲基二萘磺酸钠 、十二烷基硫酸钠 、十二烷基苯磺酸钠等 ; 非离子表面活性剂 ， 如吐温 ( Tween) 、脂肪醇聚氧乙烯醚等 ; 阳离子表面活性剂 ， 如十二烷基二甲基苄基氯化铵等 。其中非离子表面活性剂不受 pH 及其他类型表面活性剂的存在所影响 ， 因此是目前在颜料分散过程中使用较多的一类表面活性剂 。以酞菁绿 G 为研究对象 ， 采用不同结构的阴离子和非离子表面活性剂作为分散剂 。结果表明 ， 具有较低的磺化度 、HLB 值 、浊点以及较高表面活
18、性的表面活性剂能获得粒子较细且分布均匀的颜料色浆 ， 颜料分散性有明显的改善 ， 而且在织物上的亮度和艳度有所提高 19。徐燕 莉 等 20在非离子表面活性剂 Tween 20 分子中引入带负电的羧 基 ， 制备新型的阴离子型表面活性剂 ， 并用其对酞菁蓝颜料的表面进行改性 。结 果发现 ，处理后的酞菁蓝颜料流动性提高 2. 5 倍 ， 在水中分散稳定性提高 29%。吕东军等 21在 C I 颜料 红 482合成的过程中 ， 添加亚甲基二萘磺酸钠对其实施表面处理 ， 提高了颜料在二甲苯中的分散性 。郝龙云等 22以3 种阴离 子表面活性剂亚甲基二萘磺酸钠 、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠作为
19、分散剂 ， 制备有机颜料水性分散体系 。结果表明 ， 分散剂亚甲基二萘磺酸钠由于本身具有萘环结构 ， 可以和颜料粒子表面形成更为牢固的吸附 ， 其带电荷数也高于其他 2 种分散剂 ，对超细颜料分散体系的稳定作用也更强 。采用阳离子表面活性剂在颜料表面吸附 ， 可使颜料表面带上正电荷 ， 能够增大颜料粒子间的静电斥力 ，使颜料能很好地分散于水中 ， 从而形成稳定的阳离子型颜料分散体系 23 24。与阴离子和非离子表 面 活性剂相比 ， 用阳离子表面活性剂制备的颜料分散体系用于纤维素材料的着色时 ， 与纤维素材料的结合力更强 、颜色深度和鲜艳度更高 ， 可以节约颜料用量 、减少环境污染 ， 同时还
20、可以使纤维素材料具备一定的抗菌性能 ，更具发展前景 。阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵在对颜料红 C I22 的分散过程中 ， 表现出较好的润湿分散性能 25。另外 ， 可 聚 合阳离子表面活性剂在有机颜料分散及表面改性方面的应用越来越受到重视 26 28。郑斗波 等 29合成 的 含有双键的季铵盐型阳离子表面活性剂 甲基丙烯酰氧乙基十二烷基二甲基溴化铵( DMDB) 具有较 强的表面活性及亲水性 ， 将其用于超细水性颜料分散体系 ， 可以明显降低颜料颗粒的粒径 ，并且使分散体系具备一定的分散稳定性能 。主要由于DMDB 具有一定反应性 ， 可以通过聚合反应使阳离子分散剂包覆在颜料颗粒
21、表面 ， 使分散剂与颜料颗粒的结合更牢固 ， 而不是单纯地吸附在颜料颗粒表面 。3 在纳米粒子分散中的应用纳米 粒 子具有表面效应和体积效应 ， 表现出不同于大颗粒物料的特异性能 。纳米粒子因特殊的表面结构很容易团聚 ， 要制备分散性良好 、性能稳定的纳米材料就必须使新生成的颗粒表面迅速被介质润湿 ， 即被分散的介质所隔离 。在纳米粒子的制备过程中 ， 解决纳米粒子的分散问题一直备受关注 。在纳米材料的制备过程中加入表面活性剂 ， 不仅可在初期作为模板剂 ， 而且能在刚形成的纳米晶体表面快速吸附 ， 从而有效地防止纳米粒子的团聚 。3. 1 作用 原 理表面活性剂在纳米材料制备过程中的稳定作用
22、是通过表面活性剂吸附在纳米材料表面 ， 利用 静 电排斥 、空间位阻与范德华力之间的竞争达到平衡稳定而实现的 。通常在临界胶束浓度以下时发生单层吸附而使纳米材料表面疏水 ， 在临界胶束浓度以上时发生双层吸附而使纳米材料表面亲水 ， 研究发现这 2 种吸附都能起到防止团聚的作用 1。3. 2 在纳米粒子分散中应用的表面活性剂表面 活 性剂是常用且有效的纳米粒子分散剂 ， 其中最常用的是阴离子和阳离子表面活性剂如十二烷基苯磺酸钠 、十六烷基三甲基溴化铵等 。866第 12 期 王 楠 ， 等 : 表面活性剂的性能与应用 ( )科 技 讲 座在纳 米 TiO2的制备和应用方面 ， 具有良好的分散性是
23、其性能发挥的 基 础 ， 可以通过对其进行表面处理使纳米 TiO2粉体 分 散良好 。李晓娥等 30分别 以 钛酸酯偶联剂 、有机硅烷 、十二烷基苯磺酸钠和月桂酸钠为表面处理剂 ， 研究发现 ， 月桂酸钠对纳米 TiO2的表 面改 性效果最佳 ， 并对其改性机理和最佳工艺条件进行了探讨和研究 。余江涛等 31以阴离子表面活性剂对亚微 米 TiO2表面 进 行改性 ， 结果表明 ， 改性后的 TiO2表面由亲水性转变为亲油性 ， 在水中的团聚粒径变小 ，且 2 种阴离子表面活性剂复配体系的改性效果比 单 一表 面活性剂好 。amakrishna 等 32 33利用 十 二烷基苯磺酸钠对TiO2进
24、行 表 面修饰后 ， 发现其在有机溶剂中具有较好的相溶性和分散性 ， 而且表面修饰后 TiO2的光 学 吸收范围红移 ， 相对于未修饰的样品表现出明显的光致发光行为 。修饰后的 TiO2应用 于 染料敏化太阳能电池 ，表现出更快的光电响应速度和更高的光电转换效率 。Byun 等 34用阳 离 子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 ( CTAB) 对金红石相 TiO2薄膜进行表面修 饰 ，其 形貌和拉曼位移均发生改变 ， 而且修饰后的 TiO2薄膜 作 为 电极材料时的光电流和光电压都显著增加 。Ninness 等 35发现 表 面修饰 CTAB 分子层能够影响阴离子表面活性剂和阴离子聚电解质与 T
25、iO2颜料 之 间的吸附动力学 。4 在农药中的应用通常 农 药不能直接用于病虫害的防治 ， 而需将其加工成具有各种特定物理化学性能的农药分散体系 ，即农药剂型 。表面活性剂在农药加工中起着湿润 、分散 、乳化 、增溶等作用 ， 已成为农药制剂中不可缺少的组分之一 ， 在农药剂型配制和赋予活性成分效力方面发挥着重要作用 。表面活性剂的加入 ， 可以大大降低溶液的表面张力 ， 增强药剂在植物或害虫体表的润湿 、铺展及附着力 ， 增加农药在植物表面的滞留量 、延长滞留时间和提高对植物表皮的穿透能力 ， 从而提高药效 。4. 1 作用 原 理农药用表面活性剂的分散作用是指使不溶或难溶于水的固态或膏状
26、物原药以细小微粒均匀分散于水或其他液体中的过程 ， 形 成具有一定稳定性的水分散液或悬 浮液 。农药分散过程主要是通过表面活性剂在液 /液和固 /液界面上的各种吸附作用 ， 使分散粒子带上电荷 ， 并在溶剂化条件下形成静电场 ， 使带同种电荷的粒子互相排斥 ; 同时 ， 表面活性剂牢固地吸附在分散微粒表面构成位阻效应 。这 2 种因素都可以减少絮凝和沉降 ， 增加分散体系的稳定性 1。4. 2 在农药中应用的表面活性剂应用 于 农药分散剂的表面活性剂主要有阴离子 、阳离子和非离子表面活性剂 ， 其中以阴离子和非离子表面活性剂为主 。传统的农药用分散剂一般是多环的阴离子表面活性剂 ， 如烷基萘磺
27、酸盐 、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物 、烷基酚聚氧乙烯基甲醛缩合物磺酸盐 、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物以及木质素磺酸盐等 36， 研究和应用较多的是木质素磺酸盐类表面活性剂 。研 究 发 现 ， 木质素磺酸钠的相对分子质量和磺化度对其用作农药分散剂的性能均有影响 。相对分子质量相近时 ， 较高的磺化度有利于提高水分散粒剂的悬浮率 ; 磺化度相近时 ， 较大相对分子质量的木质素磺酸钠有利于提高悬浮液的分散稳定性 37。李志 礼 等 38以木质素磺酸钠为 原 料 ， 通过氧化 、磺甲基化 、缩合等反应制备改性的木质素磺酸钠 ， 结果表明以其制备的农药分散粒剂的悬浮率超过 90%， 润湿 、崩解性能和悬浮液
28、分散稳定性均良好 。新型的农药分散剂聚羧酸盐是一种高分子类阴离子表面活性剂 ， 与传统的农药分散剂相比 ， 不含萘 、甲醛等有害物质 ， 可减少环境污染 ， 是国内农药用分散剂研究开发的一个发展方向 39。常用 的 阳离子型分散剂为季铵盐类表面活性剂 ，如十八烷基三甲基氯化铵 、十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐 、双十二烷基胺聚氧乙烯醚单季铵盐等 。阳离子型分散剂常用在油性介质中 ， 通过铵离子静电作用吸附在带负电性的颗粒表面 ， 亲油段伸展在介质中 ， 通过空间位阻作用使整个体系分散开来 。在水性介质中 ， 由于阳离子分散剂易引起絮凝以及对介质 pH 的敏感性 ， 限制了其在水分散剂体系中的应用
29、 40。除了 阴 离子表面活性剂之外 ， 非离子表面活性剂也是农药用表面活性剂中的主要类型之一 41， 主要 起乳 化 、渗透 、分散等作用 。非离子表面活性剂不会离解成带电荷离子 ， 在酸性 、碱性和各种盐类介质中均比较稳定 ， 可以和其他离子型或非离子型分散剂复配使用 ，不会发生沉淀现象 ， 而且对硬水不敏感 ， 对水温适应性 、耐气候性 、热稳定性和储运安全方面都较好 。常用的非离子型表面活性剂有 : 聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物 、烷基酚聚氧乙烯磷酸酯 、烷基糖苷 ( APG) 、异构醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚等 。5 在其他方面的应用表面 活 性剂的分散作用还广泛地应用于制药 、纺966科
30、 技 讲 座日 用 化 学 工 业第 44 卷织印 染 、食品工业等领域 。在 制药工业中 ， 混悬剂是指难溶性固体药物以微粒形式分散在液体介质中所形成的非均相分散体系 。表面活性剂以其优异的分散性能可作为助悬剂 ， 是保持混悬剂物理稳定性的重要辅料之一 。表面活性剂在两相界面形成溶剂化膜和相同电荷 ， 使混悬剂微粒稳定 ; 同时还能降低分散相和溶剂间的界面张力 ， 有利于疏水性药物的润湿和分散 42。在纺 织 印染行业 ， 分散剂是染料加工和染料应用中不可缺少的助剂 ， 主要起拆开聚集离子的反絮凝作用和保持分散粒子稳定的作用 。目前广泛使用的分散剂以阴离子型表面活性剂为主 ， 如木质素磺酸盐
31、和萘磺酸盐甲醛缩合物等 ; 其次是非离子型表面活性剂如壬基酚聚氧乙烯醚等 ， 常与其他类型表面活性剂复配使用 ; 阳离子型和两性型表面活性剂在应用上有一定的局限性 43。在 食 品 工业中 ， 表面活性剂主要用作乳化剂 、增稠剂 、消泡剂等 。另外 ， 还可用作润湿剂和分散剂 ， 改进奶粉 、可粉等粉状食品的亲水性和分散性 。可可粉粒子微细 ， 表面覆盖一层油状薄膜 ， 很难分散 ， 用蔗糖酯可改进其分散能力 。全脂奶粉造粒时添加 0. 2% 0. 3%的大豆磷脂 ， 冲调时能迅速溶解而不结团 。在糕点 、冰淇淋等的制作中 ， 添加脂肪酸单甘酯可提高脂肪的分散度 ， 产生细密的气孔形结构 ，
32、提高产品质量 44。6 结束 语分散体系广泛存在于人们日常生活和工农业各领域 ， 表面活性剂作为分散剂中非常重要的一大类 ， 具有广 阔 的应用前景 。表面活性剂的分散作用在钙皂分散 、颜料分散 、纳米粒子分散 、农药 、制药 、纺织 、食品等工业领域的应用广泛 。不仅如此 ， 其还应于油田 、造纸 、新型纤维材料制备等工业领域 。随着科学技术的进步 、科学研究的深入和拓展 ， 表面活性剂的分散作用必将发挥越来越重要的作用 ， 将开拓出更广泛的应用领域 ， 如机械加工 。在 LED 制造工艺中蓝宝石基片的研磨 ， 用表面活性剂将磨粒分散于水中制成研磨分散液 ， 可获得较高的研磨速率和较好的表面
33、质量 。参考 文 献 : 1 王培义 ， 徐 宝财 ， 王军 表面活性剂 : 合成 性能 应用 M 北京 : 化学工业出版社 ， 2012: 220 224 2 李莉莉 ， 蔡传伦 反应型非离子表面活性剂的制备及其组成和结构 J 高等学校化学学报 ， 2007， 28( 4) : 779 782 3 王英 烷基 醇酰胺聚甘油醚表面活性剂的合成及性能研究 D 衡阳 : 南华大学 ， 2012 4 陈莉莉 ， 王祥荣 N 月桂酰基丙氨酸钠的合成及其性能的研究 J 印刷助剂 ， 2009， 26( 4) : 19 21 5 韩建英 脂 肪酸甲酯磺酸盐 J 日用化学品科学 ， 2012， 35( 9)
34、 :50 53 6 STITON A J A sulfo fatty acids and derivatives: Synthesis， proper-ties and use J Journal of the American Oil ChemistsSociety，1962， 39( 11) : 490 496 7 方灵丹 ， 夏 雄燕 ， 徐含飞 ， 等 MES 性能及在液体洗涤剂中的应用 J 日用化学品科学 ， 2013， 36( 9) : 16 19 8 王艳娜 ， 谢 晖 ， 周永红 松香醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸盐的表面活性 J 南京工业大学学报 : 自然科学版 ， 2004，
35、26( 4) : 71 74 9 刘欣 ， 周永 红 ， 刘红军 ， 等 木质素醇醚羧酸盐阴离子表面活性剂的制备及性能研究 J 化学试剂 ， 2009， 31( 3) : 215 217 10 夏纪鼎 表 面活性剂结构对钙皂分散性的影响 J 日用化学工业 ， 1982( 3) : 16 18 11 王英 ， 夏良 树 ， 夏岳韬 ， 等 烷基醇酰胺聚甘油醚的合成及性能 J 化学工程 ， 2012， 40( 4) : 49 52 12 张娟 ， 蒋惠 亮 ， 杨明 ， 等 非离子表面活性剂十二烷基聚甘油醚的合成与性能研究 J 应用化工 ， 2009， 38( 3) : 409 411 13 杨坤
36、于 ， 蒋 文伟 ， 褚钰宇 聚甘油脂肪酸酯的表面性能研究 J 日用化学品科学 ， 2010， 33( 5) : 25 28 14 朱水平 ， 夏 纪鼎 ， 葛保根 新型烷氧化磺基甜菜碱两性表面活性剂的合成 ( 二 ) J 日用化学工业 ， 1995( 1) : 1 6 15 ZHU Y P， MASUYAMA A， KOBATA Y， et al Double chain surfac-tants with two carboxylate group and their relation to similar double chain compounds J J Colloid Interf
37、ace Sci， 1993， 158( 1) : 40 45 16 MASUYAMA A， HIONO T， ZHU Y P， et al Synthesis and propertiesof bis( taurine) types of double chain surfactants J J Jpn OilChem Soc， 1992， 41: 301 305 17 何瑾馨 染 料化学 M 北京 : 中国纺织出版社 ， 2004: 196 198 18 付学勇 颜料分散机理的探讨及新的分散方法 J 涂料工业 ，2010( 7) : 67 68 19 钱国坻 ， 赵 先丽 ， 童克锦 ， 等
38、 表面活性剂的表面特性与颜料色浆的分散性研究 J 印染助剂 ， 1998， 15( 5) : 7 14 20 徐燕莉 ， 郭 新华 ， 杨国武 新型表面活性剂对酞菁蓝颜料的表面处理及表面性质的研究 J 染料与染色 ， 2003， 40( 2) : 65 67 21 吕东军 ， 王 世荣 阴离子表面活性剂对 C I 颜料红 48 2的改性研究 C / /第九届全国染料与染色学术研讨会暨信息发布会论文集 沈阳 : 中国化工学会染料专业委员会 ， 2004 22 郝龙云 ， 蔡玉青 ， 房宽峻 阴离子表面活性剂对超细颜料水性分散体系性能的影响 J 印染助剂 ， 2009， 26( 4) : 10 1
39、3 23 周春隆 ， 穆 振义 有机颜料化学及工艺学 M 北京 : 中国石化出版社 ， 2004: 217 227 24 关晓凤 ， 孟朝晖 浅谈超细有机颜料的制法 J 涂料工业 ， 2003，12( 6) : 25 26 25 蒋学 ， 李焕 ， 王 银豪 ， 等 季铵盐型表面活性剂对颜料红 C I 22 的分散作用研究 J 现代化工 ， 2010， 30( 2) : 117 120 26 ISHWALAL A Method of dyeing anionic materials with pigmentcolors having a net cationic charge using a
40、padding process: US，6080687 P 2000 07 27 27 张霞 ， 房宽 峻 ， 朱洪敏 季铵盐型阳离子聚合物的合成及其在超细颜料中的应用 J 功能高分子学报 ， 2007， 19 20( 1) : 68 73 28 周家达 ， 房 宽峻 ， 张霞 苯乙烯马来酸酐共聚物的阳离子化改性及其对颜料的分散 J 化工新型材料 ， 2007， 35( 3) : 72 74( 下转 第 675 页 )076第 12 期 刘 凯 ， 等 : 三元复合体系色谱分离实验研究开发 与 研究a 碱 b 表面 活 性剂 c 聚合 物图 5 不同渗透率下填砂管出口端各组分浓度对比Fig.
41、5 Concentration comparison of effluent components with separate Sandpack permeability3 结论1) 三元 复合体系在填砂管渗流实验中存在色谱分 离现象 ， 填砂管长度和渗透率是 2 个重要的影响因素 ， 其中对三元体系色谱分离的影响渗透率大于长度 。2) 填砂管长度增加 ， 各组分吸附滞留量增大 ， 三元复合体系各组分无因次突破时间增加 。长度的变化对色谱分离效应有影响 ， 表现为无因次等浓距的较小变化 。3) 渗透率降低时 ， 三元复合体系色谱分离现象更加明显 。表现为无因次突破时间和无因次等浓距不同程度的变
42、化 。渗透率对三元体系各组分在填砂管出口端的影响顺序为 : 表面活性剂 聚合物 碱 。参考 文 献 : 1 李洪巍 三 元复合驱采出液乳化和稳定机理研究 D 哈尔滨 : 哈尔滨工程大学 ， 2003 2 杨振宇 ， 陈广宇 国内外复合驱技术研究现状及发展方向 J 大庆石油地质与开发 ， 2004， 23( 5) : 94 96 3 张学佳 ， 纪 巍 ， 康志军 ， 等 三元复合驱采油技术进展 J 杭州化工 ， 2009， 39( 2) : 5 8 4 岳湘安 ， 王 尤富 ， 王克亮 ， 等 提高石油采收率基础 M 北京 : 石油工业出版社 ， 2007: 145 150 5 普特朗 ， 库
43、易那 利用 Berea 和油层岩心驱替实验进行碱 /聚合物驱方案设计 M / /杨普华 ， 译 增效碱驱 ( 复合驱 ) 提高石油采收率译文集 北京 : 石油工业出版社 ， 1993: 387 405 6 陆彬 ， 李之平 玉门石油磺酸盐的色谱分离研究 J 油田化学 ，1991， 8( 3) : 37 41 7 杨红 ， 朱庆 祝 ， 南宇峰 ， 等 三元复合体系色谱分离的实验研究及影响因素分析 J 石油地质与工程 2013， 27( 5) : 139 141 8 王克亮 ， 闫 文华 渗透率对三元复合体系色谱分离及驱油效果影响的实验研究 J 油田化学 ， 2000， 17( 2) : 164
44、 167 9 王克亮 ， 田 同辉 ， 宋合龙 ， 等 填砂管模型上三元复合驱油体系的色谱分离实验研究 J 大庆石油学院学报 ， 1999， 23( 1) : 79 82 10 卢军 唐金 星 高温油藏条件下 HPAM 聚合物的水解规律研究 J 石油天然气学报 ， 2007， 29( 3) :檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨272 275( 上接 第 670 页 ) 29 郑斗 波 ， 房 宽峻 ， 张霞 ， 等 可聚合阳离子表面活性剂 DMDB 的合成及在颜料分散中的应用 J 精细化工 ， 2008， 25( 2) : 144
45、146 30 李 晓娥 ， 邓 红 ， 张粉艳 ， 等 纳米二氧化钛有机化改性工艺研究 J 无机盐工业 ， 2001， 33( 4) : 5 7 31 余江涛 ， 蒋 惠亮 表面活性剂对亚微米 TiO2粉体的表面改性 J 江南大 学学报 ， 2004， 6( 3) : 616 618 32 AMAKISHNA G， GHOSH H N Optical and photochemicalproperties of sodium dodecylbenzenesulfonate ( DBS) capped TiO2nanoparticles dispersed in nonaqueous solve
46、nts J Langmuir， 2003，19( 3) : 505 508 33 AMAKISHNA G， SINGH A K， PALIT D K， et al Slow backelectron transfer in surface modified TiO2nanoparticles sensitized byalizarin J The Journal of Physical Chemistry B， 2004， 108( 5) :1701 1707 34 BYUN H Y， VITTAL ， KIM D Y， et al Beneficial role of cetyltrime-
47、thylammonium bromide in the enhancement of photovoltaic propertiesof dye sensitized rutile TiO2solar cells J Langmuir， 2004， 20( 16) : 6853 6857 35 NINNESS B J， BOUSFIELD D W， TIPP C P The importance ofadsorbed cationic surfactant structure in dictating the subsequent inter-action of anionic surfactants and polyelectrolytes with pigment surfaces J Colloids and Surfaces A: Physicochemical and EngineeringAspects， 2002， 203( 1) : 21 36 36 黄 金友 中国农药剂型及表面活性剂的发展趋 势 J 精细化工中间体 ， 2003， 33( 1) : 12 13 37 李晓娜 ， 邱 学青 ， 楼宏铭
