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1、表面活性剂的研究进展（药剂学课程论文）2015年 5月3日表面活性剂的应用和发展摘要：表面活性剂素有“工业味精”之称，目前已被广泛应用于纺织、制药、化妆品、食品、造船、土建、采矿、表面处理等领域，它是许多工业部门必须的化学助剂，其用量小，收效大，往往起到意想不到的效果。本文主要讲述了表面活性剂的作用、分类、应用和发展。并且阐述了我国表面活性剂的应用、行业发展状况以及与国外的差距, 对我国相关行业的发展方向及现有产品结构的调整提出建议。关键词：表面活性剂 作用 分类 应用 发展表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。它达到一定浓度后可缔合形成胶团,从而具有润湿或抗粘、乳
2、化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。其分子结构均由两部分构成，分子的一端为极亲油的疏水基，分子的另一端为极性亲水的亲水基，两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，赋予了该类特殊分子既亲水又亲油，又不是整体亲水或亲油的特性,这种特有结构通常称之为“双亲结构”。1 表面活性剂的应用表面活性剂主要应用于洗涤、纺织等行业，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。在造纸工业中可以用作蒸煮剂、废纸脱墨剂、施胶剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、柔软剂
3、、抗静电剂、阻垢剂、软化剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。表面活性剂在医药行业也有广泛应用，在药剂中,一些挥发油、脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度；在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用，其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能，这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度，根据使用浓度，可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒；药剂制备过程中，它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。在农药行业，可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂，如可湿性粉剂中原药多为有机化合物，具有
4、憎水性，只有在表面活性剂存在的条件下，降低水的表面张力，药粒才有可能被水所润湿，形成水悬液；而且在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量，提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，提高防病、治病效果。总之，表面活性剂作为精细化工领域的支柱产业，在国民经济中具有重要的作用。2009年我国表面活性剂的消耗情况见表 1。由于产品档次不高，与发达国家相比，我国表面活性剂在医药、农药、造纸等行业的消耗比例偏低 ，而且主要通过进口来满足需要。目前，我国在表面活性剂领域，由于长期以来产业化基础比较薄弱，生产规模小，规模化大生产的能力不强，使
5、得我国表面活性剂的生产技术落后，产品品种单一，产品配套能力差，系列化产品的研究开发能力不足，新产品的研发能力也比较低，与国外的先进技术有很大的差距，在高新技术领域差距更大。近年来，我国为了促进化工行业的发展，对表面活性剂及助剂行业投入了大量的建设和改造资金，取得了一定的成效，但是，由于与国外的先进技术有很大的差距，产品结构性的缺陷仍然存在，主要表现为在表面活性剂产品的品种单一，档次低，许多表面活性剂产品都是国外上世纪的主导产品，有些品种在国外早已被淘汰，但我国还在使用。目前，我国液体洗涤剂和洗衣粉等行业所用的醇醚，基本上为引进装置生产，生产技术落后，产品的品种单一，产品结构简单。表 1 200
6、9 年我国表面活性剂的消耗情况 应用领域 消耗比例/ %洗涤剂及清洗剂 42 . 4纺织与纤维 16 . 7采矿、选矿及油田开采 5 . 2化妆品与医药工业 8 . 3油漆及塑料工业 4 . 5食品及饮料工业 4 . 5金属加工业 2 . 9植物保护与虫害防治 3 . 3造纸工业 2 . 2皮革与皮毛工业 1 . 1其他 9 . 02 国外技术发展现状及趋势表面活性剂行业作为国民经济的重要组成部分，其发展水平已被视为各国高新化工技术产业的重要标志，并成为当今世界化学工业激烈竞争的焦点。目前， 发达国家在该领域的研究已具备了完整的体系，能够实现产品研究开发多样化、系列化，开发力度非常大，并且开发
7、理念已突破传统意义上的表面活性剂。以表面活性剂在农药中应用为例，国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明，表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力，以提高药量而达到增效的目的，若针对各种药剂特性，采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用，且对药剂具有增溶作用，可见有选择性地开发和应用表面活性剂，可望达到对药剂增效、节约用药、减少对环境污染和降低防治成本的目的。表面活性剂在医药中也有广泛的用途，它对药物的吸收有着明显的影响，研究发现表面活性剂的存在可能增加药物的吸收也可能降低药物的吸收，还应考虑到表面活性剂与蛋白质的相互作用、毒性、刺激性等。国外一些著名的表面活性剂公司的
8、发展趋势见表 2。从表 2 中可以看出,国外主要研究方向为安全、温和和易生物降解的产品。如糖苷类表面活性剂，由于原料来自天然、性能优良、低毒低刺激、易生物降解而得到迅速发展。而我国这方面的研究工作才刚刚起步,产业化几乎是空白。表 2 国外主要表面活性剂公司开发方向 公司 开发方向DOW 双磺酸盐结构的 DOWFAX 表面活性剂, 温和、低毒、易 生物降解 CRODA 牛磺酸/肌氨酸盐, 植物基的酰胺季铵盐, 与阴离子型配伍性好 COGNIS 烷基多糖苷UNIQEMA MONASIL, 可用于提高产品的硅氧烷活性CLARIANT 椰油基羟乙基磺酸钠, 革新工艺, 降低成本NORMAN PEG-2
9、 椰油酰胺, 减少副反应AJINOMOTO 基于氨基酸的表面活性剂STEPAN 开发温和、多功能产品, 如ML 系列多功能阳离子产品CLEVRON 开发 C 12 24 的 AO 产品, 使产品易干燥和处理LONZA 杀菌皂领域的开发研究3 未来我国表面活性剂的发展趋势 对工业生产和人们的生活而言，表面活性剂带来了极大方便，但是对生态环境造成了污染。环境污染是大问题，环境污染治理的好坏直接关系到我国的可持续发展。由于我国人们生活中大量使用含磷的洗涤剂，来清洗衣物和餐具，使得我国的江河湖泊水质，出现了严重的富营养化，原本清澈透明的河水、湖水，变得藻类丛生，水质富养化严重，水质污浊、发臭。三聚磷酸
10、钠作为洗涤剂常用的助洗剂，虽然它的洗涤效果很好，但由于它污染水质，不能作为理想的助洗剂。因此，未来的表面活性剂应该满足绿色环保和节能的要求，表面活性剂的发展趋势，表现在以下三个方面： 3.1 表面活性剂要易于生物降解，安全、无污染 长链烷基多苷和直链十二烷基苯磺酸钠，这两种就是很有发展前景的两种表面活性剂。长链烷基多苷是一种新的表面活性剂产品，它易于生物降解，而且原料可再生。直链十二烷基苯磺酸钠是一种老的表面活性剂产品，最近的研究证明它在经废水厂处理后，生物降解度可达到98%，因此也达到了环保要求，发展前景广阔。3.2 表面活性剂要向多功能方向发展 未来的表面活性剂，其用途要想多功能的方向发展
11、，不断开发它新的用途，不但有清洁作用，还要有抑菌、杀菌消毒、滋润皮肤等作用。化妆品用表面活性剂就是近年新开发出的，毗咯烷酮羧酸钠具有抗衰老、去皱的作用，作为化妆品天然保湿因子，被广泛应用于高档化妆品中。3.3 表面活性剂要耐硬水，提高低温洗涤的效果浓缩的表面活性剂洗涤用品是未来表面活性剂发展的一个方向。目前，许多发达国家已在大力推广浓缩的表面活性剂洗涤用品，并取得了一定的成效，我国也在与时俱进，不断大力推广浓缩的表面活性剂洗涤用品。消费者普遍希望室温洗涤效果像温水一样好，但我国并没有解决这个问题，目前普遍的洗涤效果是冷水不如温水，温水不如热水。提高表面活性剂洗涤用品的低温洗涤效果，是厂家和科研
12、部门要着力解决的问题。相信不远的将来，随着表面活性剂耐硬水性的提高，低温洗涤的效果也会得到提高。4 结语随着人们对环境意识的增强和环境法规的日益完善，对表面活性剂行业的要求越来越高。如当前纺织行业就提出要按照生态学的规定生产和制作纺织品，其他行业也对表面活性剂提出了同样的要求，即开发和选用的表面活性剂必须安全无毒。随着人们生活水平的提高和工业的进一步发展，表面活性剂的应用领域将会逐步拓宽，我们甚至可以说，只要有界/表面存在的地方，表面活性剂便会有其用武之地。参考文献1 卢艳娟.复合表面活性剂在石油强化催化裂化中的应用工艺研究J.科技与企业，2012（21）. 2 张海霞.耗散颗粒动力学模拟研究表面活性剂在水溶液中的自组装行为D.中国海洋大学，2012.3 吴正勇.生物表面活性剂的生产及其在石油化工中的应用研究J.河南化工，2011（10）. 4 王桂霞，孔翔飞可聚合表活性单体的研究进展J高分子通报，2014，4： 71-785 姚永丽，罗纲，鲍亮硅氧烷表面活性剂及其在家居护理品中的应用J日用化学工业2013，43（6）：457-461. 6 周传检，黄柳云，李秋芳，龙致科.常用表面活性剂的性能分析比较J.中国洗涤用品工业.2013(12)
