表面活性劑(surfactant),是指加入少量能使其溶液體系的界面狀態(tài)發(fā)生明顯變化的物質(zhì)。具有固定的親水親油基團(tuán),在溶液的表面能定向排列。表面活性劑由于具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用及相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用,成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑,其他應(yīng)用幾乎可以覆蓋所有的精細(xì)化工領(lǐng)域。
表面活性劑分類有:陰離子表活,非離子表活,陽離子表活,兩性離子表活。
陰離子表面活性劑是表面活性劑中發(fā)展歷史最悠久、產(chǎn)量最大、品種最多的一類產(chǎn)品。陰離子表面活性劑通常按其親水基可分為羧酸鹽型、磺酸鹽型、硫酸(酯)鹽型和磷酸(酯)鹽型等。其中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的陰離子表面活性劑是磺酸鹽型,其次是硫酸(酯)鹽型其中常見的磺酸鹽型有:2A1,SAS-60等。常見的硫酸(酯)鹽型有:K12,AES等。其中大部分陰離子表明活性劑有著泡沫豐富的特點(diǎn),因此在不希望產(chǎn)生泡沫的情況下又是不受歡迎的。
陽離子表面活性劑主要是含氮的有機(jī)胺衍生物,陽離子表面活性劑具有良好的殺菌、柔軟、抗靜電、抗腐蝕等作用和一定的乳化、潤濕性能,也常常用作相轉(zhuǎn)移催化劑。常見的產(chǎn)品有:1227,1231,1631,1831等。這類表面活性劑很少單獨(dú)用作洗滌劑,因?yàn)楹芏嗷|(zhì)的表面在水溶液中,特別是在堿性水溶液中通常帶有負(fù)電荷,在應(yīng)用過程中,帶正電荷的表面活性劑會(huì)在基質(zhì)表面形成親水基向內(nèi)、疏水基向外的排列,使基質(zhì)表面疏水而不利于洗滌,甚至產(chǎn)生負(fù)面作用。
兩性型表面活性劑是指同時(shí)具有兩種離子性質(zhì)的表面活性劑。然而通常所說的兩面型表面活性劑,系指由陰離子和陽離子所組成的表面活性劑,即在親水基一端有陽離子和陰離子,是二者結(jié)合在一起的表面活性劑。這類表面活性劑生產(chǎn)品種絕大部分是羧基鹽類型。其中陰離子部分是羧酸基,陽離子部分由胺鹽構(gòu)成的叫氨基酸型兩性表面活性劑,陽離子部分由季銨鹽構(gòu)成的叫甜菜堿型兩性表面活性劑。
非離子表面活性劑是分子中含有在水溶液中不離解的醚基為主要親水基的表面活性劑,其表面活性由中性分子體現(xiàn)出來。非離子表面活性劑具有很高的表面活性,良好的增溶、洗滌、抗靜電、鈣皂分散等性能,刺激性小,還有優(yōu)異的潤濕和洗滌功能??蓱?yīng)用pH值范圍比一般離子型表面活性劑更寬廣,也可與其他離子型表面活性劑共同使用,在離子型表面活性劑中添加少量非離子表面活性劑,可使該體系的表面活性提高。非離子表面活性劑和陰離子類型相比較,乳化能力更高,并具有一定的耐硬水能力,是凈洗劑、乳化劑配方中不可或缺的成分。
由于非離子表面活性劑在溶液中不是以離子狀態(tài)存在,所以它的穩(wěn)定性高,不易受強(qiáng)電解質(zhì)存在的影響,也不易受酸、堿的影響,與其他類型表面活性劑能混合使用,相容性好,在各種溶劑中均有良好的溶解性,在固體表面上不發(fā)生強(qiáng)烈吸附。
常見的非離子表面活性劑有脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚由脂肪醇與環(huán)氧乙烷加成所得,是非離子表面活性劑中發(fā)展最快、用量最大的品種。脂肪醇聚氧乙烯醚不含APEO,高效環(huán)保,具有優(yōu)異的清洗和乳化能力。根據(jù)脂肪醇碳鏈長短可分為三類:
RO-(CH2CH2O)n-H R=C12-14
根據(jù)環(huán)氧乙烷(EO)的數(shù)量可分為AEO3、AEO7、AEO9等類別,各有不同的性質(zhì)和應(yīng)用。
主要應(yīng)用:
作為清洗劑、乳化劑廣泛應(yīng)用于化纖、紡織、印染、造紙等過程中,在民用洗滌劑、化纖油劑、紡織、皮革工業(yè)、農(nóng)藥、電鍍、造紙以及化妝品等行業(yè)中均有極為廣泛應(yīng)用。
AEO-9易溶于水,具有優(yōu)良的乳化、凈洗、潤濕性能,常溫條件下泡沫細(xì)膩豐富,溫度超過80度泡沫逐漸減少 。
RO-(CH2CH2O)n-H R=C8-10 n=4-6
廣泛應(yīng)用于工業(yè)清洗、民用洗滌、農(nóng)藥、電鍍及紡織印染工業(yè),具有良好的滲透分散效果。
RO-(CH2CH2O)n-H R=C16-18 n=10-30
具有良好的濕潤性能,且具有較好的乳化、分散、洗凈等性能。
產(chǎn)品用途:
1、 用作化纖紡織油劑的乳化劑
2、 用以配制家用和工業(yè)用的洗滌劑、金屬清洗劑。
為了更好的乳化性能,支鏈化異構(gòu)醇醚也隨之被開發(fā)出來,乳化凈洗性能優(yōu)異,特別是TO-13碳系列產(chǎn)品,各種性能出眾,但是不菲的價(jià)格也讓廣大用戶望而卻步。同時(shí)13碳異構(gòu)醇醚流動(dòng)性差,低溫條件下使用較為麻煩。為了降低產(chǎn)品的價(jià)格巴斯夫推出了支鏈化異構(gòu)的10碳聚醚XL系列,用以彌補(bǔ)13碳系列的高價(jià)格缺陷。與XL相對(duì)應(yīng)的是XP系列,XP是直鏈的10碳醇,為了獲得更好滲透性能,犧牲了部分凈洗效果,同時(shí)也降低了成本,備受用戶青睞。
在全球通貨膨脹以及疫情的大背景下,原料價(jià)格也持續(xù)上漲,如何選擇一款性價(jià)比高的產(chǎn)品是各大企業(yè)都共同面臨的一個(gè)問題。
近年,巴斯夫又在國內(nèi)推出了M系列非離子表面活性劑,這款早已被歐洲國家接納的混合醇聚氧乙烯醚在中國一經(jīng)上市就引起巨大反響,M系列有著優(yōu)異的耐堿能力,不易形成凝膠的性質(zhì),良好的乳化性,迅速被用戶用于各個(gè)方面。
不論是乳化甲基硅油,氨基硅油后,制成乳液的穩(wěn)定性,還是乳化轉(zhuǎn)相速度,或者是紡絲油劑的去除及分散,和其他產(chǎn)品復(fù)配的性能全面提升,都讓人刮目相看。最后配上其優(yōu)惠的價(jià)格,讓不少使用過的用戶都對(duì)其稱贊有加。
目前正廣泛用于硅油乳化,前處理精煉,金屬清洗,胚布除蠟等各個(gè)領(lǐng)域,因?yàn)長utensol M系列不含APEO,對(duì)生態(tài)環(huán)境友好,是取代烷基酚聚氧乙烯醚(NP,OP)的優(yōu)良選擇。
與傳統(tǒng)的異構(gòu)13(TO)經(jīng)典乳化劑配方組合相比,使用Lutensol M5或Lutensol AO+M的乳化劑配方組合展現(xiàn)出優(yōu)異的轉(zhuǎn)相效率,大大降低了乳化設(shè)備的轉(zhuǎn)速需求,減輕負(fù)荷的同時(shí),節(jié)省70%乳化時(shí)間!
M5對(duì)于氨基硅油的乳化效果如圖,能乳化出穩(wěn)定的微乳液,且轉(zhuǎn)相速度快,對(duì)乳化設(shè)備要求低。
以下是各乳化劑配方對(duì)于藍(lán)星C845硅油乳化情況如圖所示。
以下是市面上某0.3氨值,800cs的301牌氨基硅油乳化后,在室溫放置一周后所拍攝照片。不論是您想要乳液或稀釋后產(chǎn)品呈現(xiàn)透明還是乳白色,寶思德化學(xué)都有配方供您選擇。
M系列在與傳統(tǒng)XP系列復(fù)配后在各個(gè)比例,各種粘度的甲基硅油乳化中都有著不錯(cuò)的表現(xiàn),并且添加M系列后對(duì)其穩(wěn)定性,乳液粘度都有很大的改善。
在對(duì)甲基硅油的乳化中,傳統(tǒng)配方XP30與M5復(fù)配后,展現(xiàn)出優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性。
經(jīng)典配方XP30+XP80相比,XP30+M5的組合在乳化甲基硅油后有著不錯(cuò)的流動(dòng)性,降粘效果明顯。
非離子表面活性劑
特殊表面活性劑
M系列:M5,M7
AO系列:AO3,AO5,AO7,AO8,AO11
AXN系列:A3N,A7N,A9N
XP系列:XP30,XP50,XP70,XP80,XP90
XL系列:XL40,XL50,XL70,XL80,XL90
TO系列:TO3,TO5,TO6,TO7,TO8,TO10,TO40
脂肪醇聚氧乙烯醚:AEO-3,AEO-5,AEO-7,AEO-9,平平加0-25
異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚:1003,1005,1006,1007,1008,1009
異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚