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表面活性剂发展呈现新趋势

时间:2011-06-13来源:未知 作者:chem 点击:
表面活性剂发展呈现新趋势 随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓,作为工业味精的表面活性剂的发展更为迅猛其应用领域从日用化学工业发展到石油纺织食品农业环境以及新型材料等方面,年产量以4%~5%的速度增长,目前产量已超过900万吨,品种10000种以上,市场

表面活性剂发展呈现新趋势

 

    随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓,作为工业“味精”的表面活性剂的发展更为迅猛。其应用领域从日用化学工业发展到石油、纺织、食品、农业、环境以及新型材料等方面,年产量以4%~5%的速度增长,目前产量已超过900万吨,品种10000种以上,市场营销额为100亿美元,并且表面活性剂的发展呈现出如下新趋势。

 

     “绿色”标记产品引起关注 1993年10月美国政府颁布文件要求政府部门采购和使用有益环境的产品,然而这种产品的定义以及标准至今难以确定。人们对“绿色”标记产品一个总的概念,是由天然再生资源加工,对人体刺激小,易生物降解的表面活性剂,下面品种引起关注: APG及APA,利用葡萄糖和脂及醇或脂肪酸反应生成的烷基多苷(APG)和葡糖酰胺(APA)两种非离子表面活性剂,它们具有对人体温和,生物降解快,性能优异,与别的表面活性剂具有协同效应等特点。 醇醚羧酸盐(AEC)及酰胺醚羧酸盐(AAEC),从分子结构来看,AEC相当于肥皂分子中烷基和羧酸基之间嵌入一段氧乙烯基,这两种产品Krafft点是大幅度下降,抗Ca2+、Mg2+能力加强,受到人们青睐。 功能性表面活性剂有新进展 众所周知,EDTA是优良的钙镁离子络合剂,但在络合时只有三个羧基和两个N在起作用,而另一个羧基不起作用,若把长链疏水基取代此羧基,就改性为既有表面活性又具有强的钙镁离子络合能力的ED3A。这种产品既可用于油田三次采油中作驱油剂,也可以作为无磷洗涤剂中的活性物。

 

    十六烷基二苯基醚单磺酸盐(C16MADS)具有“反常”特点,其表面活性随洗涤温度升高而降低,随钙镁离子浓度增高而提高。 微乳液类型对聚合物形态和孔结构有很大影响。在SDS(十二烷基硫酸钠)的三种类型微乳液体系中,室温下开展甲基丙烯酸聚合。在W/O微型乳液得到不连续细孔聚合物,随着水量增加,孔增大,在B.C型双连续型微乳液中,得到内部连通的多孔结构,在W/O微乳液中为单为散颗粒。 不断推出新概念 随着科学发展,现代化仪器的引进,对事物的本质揭示越来越清楚,为了描述这些现象和总结其规律,该领域不断推出一些新的概念,或者对原来一些该领域的概念赋予新的内涵。

 

    表面活性剂凝胶(Surfactant Gels),它是由表面活性剂在极性或非极性溶剂中形成的结构,或者这些缔合结构与高分子以键合形成网状结构,其粘度大,具有粘弹性的体系,称之为表面活性剂凝胶。这种体系首先在1986年提出,即由明胶液中含有AOT的反向微乳液组成。目前已发展为四类:①有机胶(Organogels);②立方胶(Cubic Gels);③囊泡胶(Vesicle Gels);④网状胶(Network Gels)。这些凝胶主要用于酶固定化。它们既能提高酶的活性,又能延长酶的半衰期。 蠕虫状束(Worm-Like Micelles),在以往文献和专著中,认为胶束分为球形胶束、棒状胶束和层状胶束,但是近来在文献中出现蠕虫胶束。由于表面活性剂分子本身结构有不同的几何形状,在某些因素影响下形成二维的或者一维聚集体。前者为片状,后者为一维线状,称之为蠕虫状胶束。这种体系,开始发现是阳离子表面活性剂如CTAB(十六烷基三甲基溴化铵),CTAC(十六烷基三甲基氯化铵),在溴化钾或者水杨酸钠溶液中,形成长达15nm的线型胶束,柔软性好,有粘弹性,在油田开发中既能提高界面活性,又能提高驱油的波及系数而崭露头角,受到人们的重视。目前还发现不同链长的聚氧乙烯的非离子的混合体系,在一定温度条件下也能形成蠕虫状胶束,如十二烷基聚氧乙烯(6)醚和十六烷基聚氧乙烯(6)醚的混合胶束就是例子。

 

    对囊泡(Vesicles)的重新认识。以往对囊泡传统看法,认为是双尾巴的表面活性剂或者混合表面活性剂在一定条件下形成,属于热力学不稳定体系。现在看来这种认识是不全面的,最纳为下列四点:(1)混合表面活性剂形成对称双层膜,其膜的自发曲率趋于零时,囊泡能形成,但不一定是稳定体系;只有非对称双层膜,若其自发曲率趋于零时,得到囊泡一定是热力学稳定体系;(2)在非离子表面活性剂、醇和少量离子型表面活性组成体系中,在一定条件下能形成多室囊泡;(3)从蠕虫胶束稀释得到的为单室囊泡。(4)从相图来看,囊泡形成往往处在微乳液(或胶束)与层状液晶共轭的二相区域内,此处的囊泡往往是不稳定的。

 

    树枝状聚合物(Dendritie Polymer),这种聚合物是属于第四类人工合成聚合物(第一类橡胶;第二类纤维,第三类塑料)。由于这种聚合物独有特性,在材料、电子导体、主-客体化学,超分子等领域有广阔的应用前景。这种聚合物的合成属于自由基反应,需要合适的微环境体系。这些微环境体系,往往是各种表面活性剂缔合体来提供,为此也受到胶体界的重视。

     此外还有一些新概念如:表面活性剂膜的界面曲率;自发曲率;结合数K;键合粘弹性和形状涨落;Kerro效应等。

 

(责任编辑:chem)
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