〔关键词〕表面活性剂；乳液聚合；现代化发展
引言
表面活性剂的工业化可以追溯到二十世纪三十年代，属于石油化工原料的衍生物，一同衍生的还有合成洗涤剂，两者的出现打破了传统肥皂垄断市场的局面。
中国表面活性剂与合成洗涤剂工业起步较晚，但发展迅速，2000年中国合成洗涤剂产量约为360万吨，截止2017年，中国合成洗涤剂总产量已达到1265.1万吨。无论是日常生活还是生产工业，表面活性剂都发挥着至关重要的作用。
一、表面活性剂的作用和意义
表面活性剂分为天然和人工，胆碱、磷脂，蛋白质等物质，属于天然形成，但主要来源还是依靠人工合成，如硬脂酸钠，十八烷基硫酸钠等。
表面活性剂的涵盖范围十分广泛，包括阳离子、阴离子、非离子等，因此为具体的应用提供了多种条件或可能，如清洁、乳液、环境、流变学、表面改性、发泡效果和环境保护等。其应用范围几乎覆盖到所有工业领域，因此获得了“工业味精”的美誉。在越来越多的行业中，表面活性剂的应用极大地改善和提高了生产工艺及产品性能。
想要确保表面活性剂在实际应用中的成果和效果，就需要理解和掌握表面活性剂的基本原理，只有结合实际需求去设计开发新型表面活性剂，或者扩大现有品种的应用与改进，避免盲目尝试，才能得到各种经济、高效和实用的配方；为此，必须对表面活性剂有深入的了解和认识，包括但不限于“表面活性剂的分子结构、结构与性能的关系、基本作用、复配规律、表面活性剂中的分子与其它添加剂的相互作用”等。
二、表面活性剂的发展方向
1、无泡或低泡表面活性剂
通过对表面活性剂加以改进，降低去除其原有发泡基团的发泡性，便能得到无泡或低泡表面活性剂。除此之外，使用异构醇加环氧乙烷、环氧丙烷对表面活性剂嵌段以调节泡沫大小而生成的低泡或无泡表面活性剂。
2、烷基磷羧酸盐工业化制造
随着表面活性剂在日常生活中的普及，表面活性剂也必须朝着多功能性、温和、效率易生物降解、保护环境等方向发展。80年代以来，欧美发达国家积极研究并开发护了烷基醇醚羧酸盐这一表面活性剂，被誉为“90年代绿色表面活性剂”。
3、bola型表面活性剂
Bola型表面活性剂属于一种化合物，抛开通常表面活性剂所具备的性质如起泡、乳化、润湿、洗涤等，bola型表面活性剂的特殊性在于，通常情况下都拥有更高的溶解度，亲水性也更强，同时在常温下具有更好的溶解性。对比传统表面活性剂，bola型表面活性剂溶液的表面张力有两个特点，一是降低水表面张力的能力不算太强，二是bola型化合物在“表面张力-浓度曲线”之间通常会出现两个转折点，这两个转折点分别被称为CDC和CMC。，当溶液浓度大于CMC后，溶液表面的张力会保持恒定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆研究表明，CMC以前溶液中几乎无法形成起到加溶能力的胶束。
4、树枝状大分子（Dendrimer）型表面活性剂
树枝状大分子是一种类似树状的分子结构，从一个中心分子出发，由支化单位逐级扩散并展开的结构，树枝状大分子的特性在于分子结构规律完整，分子的体积、形状等都可以被人为设计与控制，因为这种杰出的可编辑性，树枝状大分子成为了高分子领域及学科的热门研究对象与课题。只要按照实际需求改变树枝状大分子端基的性质，就能得到针对性的树枝状大分子表面活性剂。
树枝状大分子也在涂料界大展身手，人们根据其特性，开发出了专用的交联剂、涂料分散剂和树脂等。
5、高分子表面活性剂
常规表面活性剂的相对分子质量不超过一千，其也被称之为“低分子表面活性剂”，通常来讲，人们将相对分子质量超过2000的表面活性剂称之为“高分子表面活性剂”。高分子表面活性剂拥有诸多优点，如具有良好的乳化、分散、凝聚洗涤等作用，同时毒性很小。
相对低分子表面活性剂而言，高分子表面活性剂在去污、起泡、渗透方面表现较差，但是，高分子表面活性剂在各种物体的表面或界面都具有很好的吸附作用，使得其在增溶性、分散性和凝聚性等方面表现很好，如果用量较大，则具有较强的增、成膜、稳泡、乳化等作用。
6、乳液聚合表面活性剂
将单体通过乳化剂和机械搅拌从而使其在水中分散，从而形成乳液，加入引发剂引发单体聚合的现象即为乳液聚合，是一种生产方法，使用该方法生产合成橡胶时，除了水、单体、乳化剂和引发剂这四种主要成分外，通常还需要加入一系列助剂，如：
（1）活化剂，用于形成氧化还原循环系统。
（2）缓冲剂，用于保持体系PH值不变。
（3）调节剂。用于调节分子量及抑制凝胶形成。
（4）防老剂，用于防止硫化胶老化及生胶。
乳液聚合的工业化品种包括聚丙烯酸酯乳液、乳聚丁苯橡胶等。
乳液聚合法的优点：
（1）聚合速度快，产品分子量高。
（2）用水作分散剂介质，聚合物散热快，利于传热控温，生产更加安全的同时对环境的污染更低。
（3）反应后期，乳聚体系的粘度也很低，同时分散体系稳定。容易控制和连续操作，因此也适用于制备高粘性聚合物。
（4）乳胶或乳液可直接使用或用作最终产品，同时残留单体容易去除。
（5）生产方式灵活多变，有利于新产品的研发。
乳液聚合法的缺点：
（1）助剂品种繁多且使用量大，往往导致聚合物中存在乳化剂等杂质残留，若不能完全洗涤脱除可能影响产品性能和效果
（2）聚合物分离、析出过程繁杂，需加入凝聚剂、破乳剂等助剂。
（3）若想得到固体聚合物，还需要额外工序如凝聚、分离、洗涤等。
（4）反应器的生产能力低于本体聚合。
（5）反应器壁和反应器管道容易发生挂胶、堵塞。
结语
高效、环保、无害是过去、现在乃至未来的表面活性剂的发展方向与趋势。而表面活性剂的相关领域也仍有很大的发展空间，提高表面活性剂与环境的相容性及与人体的安全性，改进表面活性剂的配方，主动避免或减少其中的有害成分，改进工艺条件与合成路线，才能研发更优秀的表面活性剂，实现可持续发展。
参考文献
[1] 徐相凌, 殷亚东, 葛学武, et al. 微乳液聚合研究进展[J]. 高等学校化学学报, 2016, 20(03):478-485.
[2] 肖进新, 赵振国. 表面活性剂应用原理[M]. 化学工业出版社, 2003.
论文作者:王浩
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷18期
论文发表时间:2019/12/19
标签：表面活性剂论文; 乳液论文; 大分子论文; 高分子论文; 作用论文; 聚合物论文; 合成洗涤剂论文; 《建筑实践》2019年第38卷18期论文;