表面活性剂行业与下游的关联性及影响分析一、 表面活性剂行业与下游的关联性及影响行业下游包括湿法冶金、电池金属回收、城市矿山资源处置、污水处理及矿物浮选等行业,行业有的属于传统行业中的绿色与节能方向,有的本身就属于新兴的前沿环保行业,在当前碳达峰、碳中和的政策背景下,受到鼓励和支持一方面,随着下游行业对节能环保要求的不断提高,促进了以绿色应用为特点的特种表面活性剂的普及推广,即下游行业的绿色化需求带动了本行业的发展;另一方面,本行业新产品和新配方的涌现、产品技术性能的提高以及环保属性的增强又带动了下游应用领域的不断扩展,即本行业技术和产品的发展推动了下游需求的进一步扩大,形成了本行业与下游行业相辅相成、联系紧密、相互促进、共同发展的良性局面此外,本行业企业需要根据客户的具体需求,有针对性地研究和开发不同配方、不同性能的产品,并持续提供技术服务,以满足客户需求,增强客户粘性,使得本行业与下游行业的联系更加紧密综上,上游的良性竞争和健康发展有利于本行业原材料质量的提高和成本的下降,提高本行业的盈利能力;下游需求的不断增长和应用领域的不断拓展,有利于本行业企业扩大产能,通过技术创新和产品升级,打开更广阔的市场空间,带动本行业的健康发展。
二、 表面活性剂在石油工业中的应用在石油工业中,表面活性剂作为油田化学品广泛用于钻井、固井、采油、油气集输、三次采油和油田水处理等中,对于保证钻井安全,提高原油采收率、油品质量、生产效率和经济效益,以及设备防护、降低集输成本和防止环境污染等方面起着重要的作用当今,表面活性剂已成为油田开发中必不可少的油田化学品在石油工业中的各个环节大量使用各种表面活性剂做乳化剂、破乳剂、发泡剂、润湿剂、缓蚀剂、增粘剂、除垢剂、杀菌剂等,用于配制钻井液、解卡液、固井液、泡沫排液、驱油剂、防蜡剂和清蜡剂、润湿降阻剂、乳化降粘剂、压裂液、酸化液、杀菌剂、原油破乳剂、降凝降粘剂、减阻剂、抗氧化剂、抗磨剂、清净剂、防锈剂、抗静电剂、燃油节能添加剂等常用的阴离子表面活性剂有高级脂肪酸盐、环烷酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基琥珀酸盐、烷基磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐等常用的阳离子表面活性剂有脂肪胺盐酸盐、脂肪基咪唑啉乙酸盐、烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵、咪唑型铵盐、聚季铵盐、双烷基二甲基氯化铵、烷基氯化吡啶、烷基胺乙酸盐、烷基二甲基胺乙酸盐、吉米奇双子季铵盐、多头季铵盐等。
常用的两性表面活性剂有烷基甜菜碱、磺基甜菜碱、咪唑啉型两性表面活性剂等常用的非离子表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酰烷醇胺、脂肪酰烷醇胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段型聚醚、甘油脂肪酸酯聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等三、 环境友好的新型表面活性剂成为热点随着国家对环境保护的日益重视,研究和开发温和、安全、高效的功能性和环境友好的新型表面活性剂成为近期表面活性剂的热点如生物表面活性剂以其生产原料来源广、价廉、表面活性高、乳化能力强、起泡性好、无毒、环境友好、能被生物完全降解、生物相容性好、不致敏和可消化等优点而备受人们的青睐未来市场表面活性剂的发展方向将主要集中在绿色温和型表面活性剂、高分子表面活性剂、元素型表面活性剂这几个方向四、 中国表面活性剂行业产销量表面活性剂(SAA)是指在其分子中至少含有一个对显著极性表面具有亲和性的基团(以保证它在大多数情况下的水溶性)和一个对水几乎没有亲和性的非极性基团的化合物,其应用领域广泛,全球品类超过6000种,被誉为工业味精表面活性剂具有润湿或洗涤、分散、防腐、增溶、抗粘、抗静电等一系列物理化学作用,其分类方法有多种,其中按生产用原材料划分,可以分为天然油脂基表面活性剂和石油基表面活性剂;按用途划分,可分为日用表面活性剂和工业用表面活性剂;按表面活性剂在水溶液中的电离特性划分,表面活性剂主要分为阴离子、非离子、阳离子及两性离子四大类。
自2014年表面活性剂产销量大幅提升以来,近年来我国表面活性剂产销量基本维持在210万吨左右,2018年由于统计渠道和统计企业数增加,我国表面活性剂行业主要产品产量较2017年呈现大幅增长,其中2018年中国表面活性剂产量为243.22万吨,销量为242.11万吨由于原材料易得、成本较低,性能较好等特点,阴离子表面活性剂是目前第一大类产品,2018年国内阴离子表面活性剂产销量分别为120.3和120.7万吨,产出占比达49.5%;非离子表面活性剂则为第二大类产品,除大单体外,2018年非离子表面活性剂产销量分别为103.3和102.1万吨,占比达42.5%目前,国内主要阴离子表面活性剂产品包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、烷基苯磺酸盐(LAS)、烯烃磺酸盐(AOS)及其他阴离子产品等,其中AES和LAS销量占比最大,2018年销售量分别为55.74万吨、51.73万吨,占比46.18%和42.85%由于自身结构的特点使得表面活性剂具有独特的化学性质,在各个领域都能够得到很大的应用从下游需求市场来看,洗涤剂是表面活性剂的最主要应用领域,占比达51%,其次为化妆品、纺织业及食品工业,分别占比11%、8%和6%。
全球表面活性剂消费市场主要分布在中国、美国、欧洲发达地区及南美大国,从年消费量占比来看,亚洲地区占比最大,合计约占全球消费市场的40%,其中中国地区消费量占比约为17%;北美和欧洲共计约占全球市场的一半五、 表面活性剂在药物缓释中的应用药物载体能够改变药物进入体内的方式及在体内的分布,控制药物的释放速率,并将药物输送到靶向器官的体系,可防止药物过早降解、灭活、排泄以及发生人体免疫反应等为了寻找合适的药物载体,人们对一些体系进行了研究,包括白蛋白、红细胞、某些酶蛋白和微球、脂质体以及单克隆抗体等其中表面活性剂形成的多种分子有序组合体,如胶束、微乳液、液晶、囊泡等,因为具有包载药物分子的能力,同时又对生物膜具有良好的渗透性,成为药物载体的重要研究领域六、 表面活性剂在采矿、煤炭工业中的应用矿物经过开采、富集达到一定品位才能冶炼、生产出各种金属原料一般,矿物开采出后均需进行选矿富集处理选矿的方法很多,有浮游选矿法(简称浮选法)、萃取选矿法、膜分离选矿法、磁性选矿法和微生物选矿法等在选矿中广泛使用表面活性剂做助剂,例如在浮选法中用作捕收剂、起泡剂、调节剂在煤炭工业中,表面活性剂作为多功能助剂,广泛应用于各生产过程。
如可用作煤泥浮选剂、脱水剂、降尘剂、抑扬剂、絮凝剂、水煤浆和油煤浆的分散剂、润湿剂及稳定剂等七、 表面活性剂在金属加工中的应用在金属加工工业中,表面活性剂广泛用于金属清洗、酸洗、磷化处理和金属的车、铣、刨、磨、钻、压、拔、抛光、铸造,以及电镀和防腐蚀等工艺中在各工艺中使用表面活性剂不但能改进和简化工艺过程,减轻劳动强度,而且还能提高产品质量,增加产品附加值,节约原材料和降低产品成本各国都在积极开发适用于金属加工的新表面活性剂和研究表面活性剂复配技术,以满足金属加工工业各个方面的需求在金属清洗工艺中使用以表面活性剂为主要成分的各类清洗剂,清洗效果好,不仅能清除金属表面的油污,还能清洗干净手汗、无机盐等污垢,而且使用安全、无毒,还能防腐蚀、节约能源、减少对环境污染,适合机械化自动清洗在金属酸洗工艺中,使用添加有表面活性剂的酸洗液,可以提高酸洗除锈效果,对金属还起一定的缓蚀作用酸洗会产生大量酸雾,既影响人体健康又污染环境,还会严重腐蚀厂房和设备,使用表面活性剂抑雾既方便又简单,效果又好工艺中使用的抑雾剂都由各种表面活性剂复配而成在金属磷化(发蓝)处理工艺中,钢板经酸洗后的中和工艺中,中和液内需添加一定的表面活性剂做乳化剂,以加速中和反应,并保证中和完全。
磷化处理所用磷化剂也都加有表面活性剂,其主要作用是起清洁、缓蚀和表面调理作用,常用的表面活性剂有聚氧乙烯型非离子表面活性剂与石油磺酸盐阴离子表面活性剂的复配物在金属切削工艺中使用的切削液也添加有表面活性剂,主要起乳化、润湿、润滑和洗净作用,还有防蚀性能常用的表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂、脂肪胺类阳离子表面活性剂以及磺酸盐和磷酸酯阴离子表面活性剂等在金属材料和制品淬火工艺中使用由矿物油和表面活性剂复配的淬火液进行淬火,可以使淬火均匀,淬火件易清洗在金属焊接工艺中已广泛使用表面活性剂,如金属焊接前用含表面活性剂的处理液加以处理,可以防止焊渣飞溅和飞溅物黏附,并可提高焊接效果,焊接点更加牢固在铸造工艺中也大量使用表面活性剂,可提高铸件和铸型质量,并提高生产率、降低生产成本在金属制件进行电镀的工艺中使用表面活性剂,可得到致密的微晶,使镀层光亮、平整、均匀、无针孔、无麻点,镀层与基体金属结合力强,能显著提高铸件质量,还能节约电能八、 表面活性剂在生物模拟中的应用表面活性剂所形成的反胶束和微乳液内部独特的水池结构,与生物膜中的水相似该水池能将酶及其它生物分子包裹其中,为底物的增溶提供一个特殊的微环境,而且一些亲水性的物质,如酶、蛋白质和金属离子等易增溶于其中。
为了模拟生物体系,人们首先利用双烃链表面活性剂(因为其结构类似于构成细胞膜主要成分的磷脂分子)为模板,研究其聚集体的物理化学性质及反胶束形成一解体的条件,可将这些亲水性物质进行分离和富集出来,并且由此体系水核中分离提取出的蛋白质能保持其天然构型,不易造成失活因此,对反胶束或微乳液水池的研究有利于深人理解生物体中(如酶之间)的相互作用,以模拟生物膜,来更细致地解释一些生物化学和生物物理现象。