1、第三章 涂料表面化学与干燥成膜,3.1 涂料成膜机理 3.2 表面张力及其影响 3.3 漆膜干燥方法与设备,3.2 表面张力及其影响,涂料施工后，要流动干燥成膜，然后逐渐形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。 涂料施工中或施工后会产生许多种缺陷或不完整。 避免这些缺陷需要在理论指导下加入相应的助剂。 表面张力以及由表面张力引起的流动理论是理解这些缺陷形成原因的基础。,什么是表面张力？,在没有外力的影响或影响不大时，液体趋向于成球状。,一定量的液体由其他形状变为球形时伴随着表面积的缩小，液体表面有自动收缩的趋势。,水滴为什么是圆形而不是方形,它们为什么可以漂在水面上,水在毛细管中为什么会上升,液体表面
2、有一种神奇的力。,表面现象产生的根本原因是表面层对分子与体系内部分子相比，它们所处的环境不同。,表面分子与体内分子的差别,体系内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销；但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力不能相互抵销。,表面现象的本质,表面分子受到被拉入体相的作用力。 对于单组分体系，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分体系，则特性来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。,这解释了为什么液滴会以球形的形态存在,表面分子的受力特点,表面张力和表面自由能,将一含有一个活动边
3、框的金属线框架放在肥皂液中，然后取出悬挂，活动边在下面。由于金属框上的肥皂膜的表面张力作用，可滑动的边会被向上拉，直至顶部。,表面张力,如果在活动边框上挂一重物，使重物质量W2与边框质量W1所产生的重力F (F = (W1+W2)g) 与总的表面张力大小相等方向相反，则金属丝不再滑动。 此时，F = 2l = (W1 + W2) g = F/2l 式中，l 为液膜宽度， 称为表面张力系数，单位为N/m，其意义是垂直通过流体表面上任一单位长度与液面相切的收缩表面的力。表面张力系数通常简称为表面张力。,表面张力是指一种使表面分子具有向内运动的趋势，并使表面自动收缩至最小面积的力。 这就是当一滴单一
4、成分的液体在恒温、恒压条件下达平衡时，则总呈球状，即具有最小的表面积。由于表面分子受力不平衡而产生的张力。 表面张力用 表示，单位是Nm-1。 表面张力垂直作用于液体表面的边界线，指向表面的内部。,表面自由能 从能量的角度看，表面张力也可以看作为表面自由能。 表面自由能：增加液体的表面积实际上是将液体内部分子拉倒表面的过程。由于表面分子有向内运动的趋势，因此必须克服分子间的吸引力，把分子拉开，才能将内部分子转移到表面而增加表面积,这个过程中外界所消耗的功则转化为表面层分子的位能,这种能量即称为表面能或表面自由能。,当外加作用力F（大小为mg）减少无限小的一点，漆膜收缩，同时带动重物m向上移动，
5、这表明液膜收缩时可以做功，若收缩距离为dx，则所做最大的功为： dw = Fdx = W/dA 式中，dA为收缩的表面积,表面能与表面张力: 数值相同，量纲一样， 物理意义不同，单位不一样。 表面能: 能量角度，单位表面内的分子比液体内部同量分子多出的能量； 表面张力: 力的角度，沿表面相切的方向作用于单位长度上的张力。,影响表面张力的因素 分子间相互作用力的影响对纯液体或纯固体，表面张力决定于分子间形成的化学键能的大小，一般化学键越强，表面张力越大。两种液体间的界面张力，界于两种液体表面张力之间。,(金属键) (离子键) (极性共价键) (非极性共价键),温度的影响 温度升高，表面张力下降。
6、,Etvs经验关系式,Ramsay & Shields 修正式,压力的影响 表面张力一般随压力的增加而下降。 因为压力增加，气相密度增加，表面分子受力不均匀性略有好转。另外，若是气相中有别的物质，则压力增加，促使表面吸附增加，气体溶解度增加，也使表面张力下降。,表面张力的测定,表面张力的特点： 表面张力使液体具有最小的表面积，它使不平整的表面趋于平整，使自由液滴趋于球形； 表面张力与分子间的作用力有关，分子间的作用力越大，表面张力越高； 表面张力与温度有关，温度越高，表面张力越小； 弯曲表面中，凸表面液体的挥发性较大，而其蒸气则易在凹表面液体上凝结； 由多组分构成的体系中，低表面张力物质易迁移
7、至表面，使体系的表面张力降低； 两种不相混溶的液体接触时，低表面张力的物质易在高表面张力的物质表面铺展，而高表面张力的物质则不会在低表面张力物质的表面铺展,表面张力对涂料质量的影响,涂料施工后能否达到平整光滑的特性，称为流平性。 当涂料涂布于一个垂直表面时，由于重力，涂料有向下流动的倾向，可能引起表面不平整的情况，称为流挂。,流平与流挂,流平性 当涂料涂刷在基材上时，会留下刷痕，刷痕可因涂料干燥前的流动而减轻。当涂料流平性差时，肉眼可以观测到表面不平的现象。刷痕有如一个波形。流平用Orchard公式评价：,其中，为表面张力，a0表示起始振幅，at为t时的振幅。x为涂层厚度。,t越小，表示流平性
8、越好，流平性好，希望涂层粘度低，涂层厚。 流平力源自于表面张力，流平可以减少液体的表面积；在涂层的薄处，气体挥发得相对较快，表面张力上升得快，周围高处的涂料有向其自动铺展的趋向。涂料在固化之前，应有足够的流动时间，以保证流平。 乳胶漆一般流平性较差，当涂刷于多孔基材时，由于毛细管力，外相可以迅速进入孔隙中，而乳胶粒子不能进入，导致体系粘度更大，流平性更差。如果乳胶粒子已经碰到一起变成半硬结构，更加有害于流平性。 溶剂型漆的溶剂挥发是逐步的，粘度逐步增加，可以较好的流平。,流挂 当涂料涂布于一个垂直表面时，由于重力作用，涂料有向下流动的倾向，可能会形成表面不平的现象，称为流挂，流挂速度可用下式表
9、示：,控制流挂，主要是控制粘度。因为涂层厚度是由说遮盖力和干膜性能决定的，不能太薄。,涂料对流变性的要求,润湿作用 润湿作用是指表面上的一种流体被另一种流体所代替。可分为沾湿、浸湿和铺展。 这种流体可以是气体，也可以是液体。,润湿作用与接触角,沾湿 沾湿是指液体与固体接触过程，也就是气/液界面和气/固界面变为固/液界面的过程。,这个过程的自由能变化是：,令,Wa称为黏附功，若Wa0，则自由能为负值，此过程可进行，即液体能够在固体上发生沾湿。,-沾湿过程有何特点？,若将上述过程的固体改为液体，及液体与液体之间的润湿，则有,令,Wc称为内聚功，反映液体自身结合的牢固度，是液体分子间相互作用力大小的
10、表征。,浸湿 浸湿是指把固体浸入到液体的过程，也就是将气/固界面变为固/液界面的过程。,浸湿过程的自由能变化是：,令,Wi称为黏附张力，表示液体是否能够黏附到固体的表面。 当Wi0时，自由能为负值，固体可以被浸湿。,-浸湿过程有何特点？,铺展 铺展表示在固/液界面取代了气/固界面的同时气/液界面也扩大了同样的面积。,当铺展面积为单位面积时，铺展过程中的表面自由能变化为：,一般说，铺展后，若表面自由能下降，则这种铺展是自发的。 S称为铺展系数，若S0，在恒温恒压下液体可以在固体表面自由展开。,令,当 S 0时，SG-SL LG，即液体的表面张力小于固体的表面张力，液体即使无外力作用也能自发展开。
11、 当 S = 0时，SG-SL = LG，即液体的表面张力等于固体的表面张力，液体在外力作用下在固体表面涂布后将不再回缩。 当 S 0时，SG-SL LG，即液体的表面张力大于固体的表面张力，即使借外力涂布后液体必然回缩。,若在式中采用黏附功和内聚功概念，则有：,当 S 0时，Wa Wc，即固液黏附力大于液体内聚力时，液体可以自行铺展。,左图上的液体能够很好地在表面上润湿，而右图则润湿效果不好。,如何科学地表达润湿的效果？,接触角 接触角也称润湿角，指气、液、固三相交界处，气/液与气/固表面张力之间的夹角，通常用表示。,接触角的大小与润湿表面的表面张力有关，可以用Youngs Equation
12、进行计算：,表面张力低的液体有向表张力高的固体表面铺展的倾向。,荷叶效应与双疏表面,当表面上水的接触角大于90o时，为疏水表面，而接触角大于150o时 (?)，称为超疏水表面。,水的表面张力为72 mN/m，而油为2030 mN/m，仅通过表面张力的改变是很难达到双疏表面的。,不仅疏水也疏油的表面称为双疏表面。,Self-cleaning,Barthlott, et al. Planta 1997, 202, 1,Lotus leaf: “rising out of muddy water, untainted”,Namib Desert Beetle: Captures Water from
13、 Fog!,Parker & Lawrence. Nature 2001, 414, 33.,Rubner, Cohen, et al. Nano Lett. 2006, 6, 1213.,Proper surface chemistry (表面化学) Low surface energy (water contact angle 90o),Superhydrophobicity,Low roll-off angles (滚动角） Low contact angle hysteresis,Proper surface roughness (表面粗糙度) Lotus-like structure
14、,Surface Wettability,Assumption: perfectly smooth and chemically homogeneous surface,Youngs Equation,: CA on a rough surface 0: CA on a smooth surface r = Areal/Aprojected,Low surface roughness regime,Wenzel eq.,Wenzel, Ind. Eng. Chem. 1936, 28, 988; J. Phys. Colloid Chem. 1949, 53, 14,Surface Topog
15、raphy on Surface Wettability,Both hydrophobicity and hydrophilicity are enhanced by surface roughness!,Cassie-Baxter eq.,High surface roughness regime,Cassie, Baxter, Trans. Faraday Soc. 1944, 40, 546.,f: fraction of the projected l/v contact area,Surface Topography on Surface Wettability,More air t
16、rapped, more liquid-repellent! Possible to turn a hydrophilic surface into superhydrophobic!,Roll-off Angle,Roll-off angle (),Work of adhesion (Wadh),For super-repellent surfacesHigh A and R ( 150) at the same time,Furmidge, C.G.L. J. Colloid Chem. 1962, 17, 309; Della Volpe, C. Langmuir 2002, 18, 1
17、441,Inspiration from Nature,润湿动力学,即使在热力学上是能被润湿的，实际上也有可能润湿不好，原因是动力学方面的，即润湿速度。 如果把粗糙表面的缝隙当作毛细管，粘度为的液体流过半径为r，长度为l的毛细管所需时间，可按下式计算：,各种有机液体的表面张力相差不大。主要取决于和，小，润湿快，大，润湿很慢，若在润湿完成前失去流动性，则会形成动力学的不润湿。,毛细管力,毛细管越小，压差越大。是发生毛细管现象的原因，称为毛细管力。毛细管力是乳胶成膜的推动力。但有时会导致颜料粒子紧密聚结，形成表面润湿，内部干粉的情况。,涂料施工中的表面张力问题,剥落(Adhesion Failur
18、e),剥落(Adhesion Failure),剥落： 一涂层与基材或另一涂层之间失去附着力。可能产生的原因： 表面污染或表面结露预防： 确保表面清洁、干燥和无任何污染物；表面经过适当的材料；按说明书的要求施工。修理: 根据剥落的程度，去除缺陷，进行适当的表 面处理；根据涂料制造商的推荐使用正确的 涂料系统,针孔 (Pinholes),针孔 - 细小而很深的小孔,针孔 (Pinholes),针孔： 在涂料的施工和干燥过程中, 由于涂料中混有的空气或溶剂气体的扩展, 使涂层在干燥前, 在湿膜表面形成许多弹坑和针孔。 可能产生的原因：溶剂或空气在涂层中的集聚和释放. 在多孔性涂层上涂装时, 如含锌
19、底漆, 无机锌涂料和金属喷涂, 尤其会产生针孔. 不正确的喷涂方法和不正确的溶剂使用也会产生针孔。 预防： 采用正确的施工工艺, 选择合适的涂料系统. 采用合适的溶剂和在良好的环境条件下施工. 检查喷涂设备. 喷枪和表面保持合理的距离。 修理： 砂磨, 清洁和使用合适的封闭漆/中间漆和面漆.,流挂 (Runs & Sags),流挂： 涂层施工不久, 由于漆膜厚度太厚, 涂料在垂直的部位向下移动或象眼泪一样向下流淌. 有时, 它的形状象瀑布一样.可能产生的原因：涂层太厚, 过多的溶剂, 错误的固化剂, 或者不熟练的手艺. 极端的环境(太冷或太热)也是造成流挂的明显原因.预防： 使用正确的涂料系统
20、, 采用正确的施工工艺和选择正确的干膜厚度. 修理 当涂层未干时用漆刷或滚筒去除流挂.当涂层已干时, 根据需要砂磨和清洁缺陷的表面, 重新涂装或修补.,起泡(Blistering),起泡： 在干燥的涂层表面上, 由于表面涂层与下涂层表面局部附着力的损失, 造成的圆顶型的突出物或气泡. 可能产生的原因：由于油脂、盐、锈、截留的潮气、残留的溶剂、氢气压力(使用阴极保护)、可溶性颜料等污染产生的局部附着力的损失, 在浸水的条件下能产生渗透性气泡. 过电流保护也会产生气泡. 预防： 确保正确的表面处理和涂料施工. 使用合适的涂料系统. 采用合适的阴极保护. 修理： 根据气泡的尺寸和类型，去除气泡的部位
21、或者整个涂料系统，修补或者重新涂装。,刷痕(Brush Marks),刷痕： 刷涂施工时, 涂层没有流平, 涂层干燥后, 表面留有不美观的条状的高低不平和皱纹. 可能产生的原因：刷涂施工时, 涂料的黏度可能太高; 使用不配套的溶剂; 不正确的混合和不熟练的施工. 双组分涂料, 可能超过涂料混合后的使用时限. 预防： 根据涂料的类型选择刷涂的方法和合理的涂层厚度. 稀释涂料达到刷涂的黏度. 在规定的使用时限里施工. 修理: 根据刷痕的程度, 彻底地砂磨表面, 用黏度合适的涂料重新涂装.,橘皮(Orange Peel),橘皮： 涂层表面高低不平象橘子皮。 可能产生的原因：适当的喷涂操作、不正确的雾
22、化、基料没有完全分散开、喷漆粘度过稠或者稀释不当、喷涂环境通风过度 。 预防： 采用正确的施工工艺, 选择合适的涂料系统。 修理： 对于装饰要求高的地方, 砂磨, 清洁和重新涂装.,贝纳尔漩流涡 (Bernal Vortex) 涂料干燥时，溶剂挥发，表面浓度升高。温度下降，表面张力升高。表层和底层的表面张力不同，产牛一种很大的推动力，使涂料从底层往上层运动，这种运动导致局部涡流，形成所谓贝纳尔漩流窝。涡流原点有如火山口，向外喷发出下层涂料，这些表面张力低的涂料向周围表面张力高的表层铺展，于是形成隆起部分。并使湿膜形成规则的六角形，其中心与边缘颜料浓度将有不同。,贝纳尔旋流涡,厚边、凹凸表面与露
23、边(角),厚边凹凸表面,溶剂的表面张力低于体系树脂及颜料，边缘处表面张力增加比内部多从边缘到内部的表面张力逐渐降低的梯度，中部低表面张力的部分便向边缘高表面张力处流动，造成边缘增厚。,初始表面不平整，凸表面溶剂比凹表面处溶剂挥发得快，因而隆起处也具有较高的表面张力，其结果将形成从凸处到凹处的表面张力梯度，凹处的涂膜将向凸出迁移，从而造成凸处更凸，凹处更凹。,露边(角) 表面张力总是使液体涂膜具有最小的表面积，因此，在尖棱边缘处涂料就会通过“缩珠”现象来降低其表面积，造成边缘覆盖不良。,流平剂及其应用(leveling/flow agent),为了克服漆膜在施工过程中的弊病，在涂料中常加有流平剂
24、，以帮助漆膜在干燥之前完成流平过程。 特别在聚氨酯漆、环氧树脂漆、粉末涂料、乳胶漆中，尤为明显，必须添加流平剂来防止缩孔和改善流平性，提高装饰性. 流平剂的作用 主要是降低涂料表面张力用以消除各种弊病； 调整溶剂挥发速度，改善流动性，减缓表面固化过程，延长流平时间； 在漆膜表面形成单分子层以提供均匀的较低的表面张力。,流平剂可以是一些高沸点的溶剂，如硅油；或是长烷基链的聚合物。 采用分子量分布窄的较低分子量丙烯酸酯共聚物(600020000)，与合成树脂有限相容性，粘度在412Pas ，表面张力2510-52610-5Ncm-1为宜，用量1%左右。 高丁酰基含量醋丁纤维素。 有机硅类。聚二甲基
25、硅氧烷 俗称硅油，主要用于溶剂性涂料中。选用低粘度硅油，0.0010.1Pas的作流平剂和抗浮色发花剂使用，并有增滑作用；60Pas的作消泡剂使用。品种有201甲基硅油和205活性甲基硅油。 常用改性有机硅助剂。改性有机硅助剂有较好的混溶性，分别采用芳基烷基、聚酯和聚醚改性。,表面活性剂(surfactant)的概念,具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。,OOOOOOWW （肥皂RCOO-）,表面活性剂及其应用,这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极性碳链或碳环有机化合物，即至少含有两种以上极性或亲媒性显著不同的官能团。,表面活性
26、剂的结构特点,2.在溶液与它相接的界面上，基于官能团作用产生定向吸附，使界面（或表面）的状态或性质发生显著变化，可以大大降低表面张力或界面张力。,1.溶解度较低。在通常浓度下大部分以胶束（缔合体）形式存在；,表面活性剂的基本性质,亲水基团进入水中，憎水基团企图离开水而指向空气，在界面定向排列。,表面活性物质的表面浓度大于本体浓度，增加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大，表面活性也愈大。,表面活性剂在浓度较低时，基本集中在表面形成单分子层，其在表面层的浓度大大高于溶液内的浓度，并使溶液的表面张力降低到水的表面张力以下。这种表面活性剂在溶液表面层聚集的现象称为正吸附。,表面活性剂,离子型,非
27、离子型,阳离子型,两性型,阴离子型,表面活性剂通常采用按化学结构来分类，分为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。,表面活性剂的分类,阴离子表面活性剂的极性基团为阴离子，它们一般为水溶性的或只溶于水中，水溶液呈碱性。 阴离子表面活性剂主要有长链羧酸基（如肥皂）、高级醇硫酸盐（如十二烷基硫酸钠）、烷基苯磺酸盐（如十二烷基苯磺酸钠）等。,阴离子表面活性剂,R-OSO3Na 硫酸酯盐,R-SO3Na 磺酸盐,R-OPO3Na2 磷酸酯盐,阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,极性基团为阳离子。 阳离子表面活性剂主要有脂肪胺与羧酸形成的铵盐、四级铵盐等。 阳离子表
28、面活性剂与表面具有负电荷的金属氧化物、玻璃和纸等有很强的作用力。 阳离子表面活性剂与颜料作用时，其极性基与颜料表面作用，非极性基朝向介质，使颜料表面成为亲油的，因而易于使颜料润湿。,R-NH2HCl 伯胺盐,CH3| R-N-HCl 仲胺盐|H,CH3| R-N-HCl 叔胺盐|CH3,CH3| R-N+-CH3Cl- 季胺盐|CH3,阳离子表面活性剂,非离子表面活性剂,在水溶液中不是解离状态故称之为非离子表面活性剂。 结构组成 亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇)； 亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基)； 酯键、醚健。,性质 毒性小，溶血作用较小，化学上不解离，不易受电解质，pH值
29、的影响。 类型 油溶性或微溶于水； 在水中可自分散； 溶于水中。,非离子表面活性剂,R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚,R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺,R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺,R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型,这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团，在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。,在酸性介质中可以形成阳离子，在碱性介质中可以离解成阴离子。,（1）分类及常用品种,卵磷脂（豆磷脂、蛋磷脂）：是一类天然表面活性剂，组成复杂，可用于静注用乳剂与脂质体的制备阴离子部分磷酸型；阳离子部分季胺盐类,两性表面活
30、性剂,合成活性剂：阴离子部分主要是羧酸盐，其阳离子部分分为： 氨基酸型胺盐（RNH2CH2CH2COO） 甜菜碱型季胺盐（RN(CH3)2CH2COO）,两性表面活性剂,CH3| R-N+-CH2COO- 甜菜碱型|CH3,(2)性质,碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力亦强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力很强，毒性小。,表面活性剂的HLB值,表面活性剂都是两亲分子，由于亲水和亲油基团的不同，很难用相同的单位来衡量，所以Griffin提出了用一个相对的值即HLB (hydrophile-lipophile balance)值来表示表面活性物质的亲水性。,HLB(hydrophile
31、-lipophile balance)系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。,1.HLB的定义,HLB值=亲水基质量/(亲水基质量+憎水基质量),2.HLB的取值,HLB 040，其中非离子表面活性剂HLB 020，即石蜡为0，聚氧乙二醇为20。,对非离子型的表面活性剂，HLB的计算公式为：,(1)多元醇型和聚乙二醇型非离子表面活性剂：,HLB,亲水基质量,清水基质量+憎水基质量, 20,(3)混合的非离子表面活性剂：HLBab=(HLBaWa+HLBbWb)/(Wa+Wb)(4)官能团HLB计算法：HLB=(亲水基团HLB)-(亲油基团
32、HLB)+7 并不是所有表面活性剂HLB值都能用公式计算，必须用实验方法加以验证。,(2)大多数多元醇脂肪酸酯：HLB20（1S/A）S为酯的皂化价，A为脂肪酸的酸价。,3. HLB的应用,根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例如：HLB值在26之间，可作油包水型的乳化剂；810之间作润湿剂；1218之间作为水包油型乳化剂。,HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20| | | | | |石蜡 W/O乳化剂 润湿剂 洗涤剂 增溶剂 | 聚乙二醇O/W乳化剂,表面活性剂的评价,1.表面活性剂效率,使水的表面张力明显降低所需要的表面活性剂的浓度。显然，所需浓度愈低，
33、表面活性剂的性能愈好。,2.表面活性剂有效值,能够把水的表面张力降低到的最小值。显然，能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。表面活性剂的效率与有效值在数值上常常是相反的。例如，当憎水基团的链长增加时，效率提高而有效值降低。,1.表面活性剂效率 使水的表面张力明显降低所需要的表面活性剂的浓度。显然，所需浓度愈低，表面活性剂的性能愈好。 2.表面活性剂有效值 能够把水的表面张力降低到的最小值。显然，能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。表面活性剂的效率与有效值在数值上常常是相反的。例如，当憎水基团的链长增加时，效率提高而有效值降低。,表面活性剂的用途极广，主要有五方面：,润湿作用表
34、面活性剂可以降低液体表面张力，改变接触角的大小，从而达到所需的目的。如果要制造防水材料，就要在表面涂憎水的表面活性剂，使接触角大于90。,润湿作用,表面活性剂的作用,起泡作用 起泡作用“泡”就是由液体薄膜包围着气体。有的表面活性剂和水可以形成一定强度的薄膜，包围着空气而形成泡沫，用于浮游选矿、泡沫灭火和洗涤去污等，这种活性剂称为起泡剂。也有时要使用消泡剂，在制糖、制中药过程中泡沫太多，要加入适当的表面活性剂降低薄膜强度，消除气泡，防止事故。 增溶作用 增溶作用非极性有机物如苯在水中溶解度很小，加入油酸钠等表面活性剂后，苯在水中的溶解度大大增加，这称为增溶作用。增溶作用与普通的溶解概念是不同的，增溶的苯不是均匀分散在水中，而是分散在油酸根分子形成的胶束中。,乳化作用 乳化作用一种或几种液体以大于10-7m直径的液珠分散在另一不相混溶的液体之中形成的粗分散体系称为乳状液。要使它稳定存在必须加乳化剂。根据乳化剂结构的不同可以形成以水为连续相的水包油乳状液(O/W)，或以油为连续相的油包水乳状液(W/O)。 洗涤作用 洗涤剂中通常要加入多种辅助成分，增加对被清洗物体的润湿作用，又要有起泡、增白、占领清洁表面不被再次污染等功能。,
