特种表面活性剂和功能性表面活性剂_有机硅表面活性剂的应用
表面活性剂的分类及应用性能
非离子型
高级醇聚氧 · · CH2Fra bibliotekH2 –(CH2CH2O)nH 乙烯加成物 CH3CH2·
发泡剂、乳 化剂、增溶 剂
按用量和品种，用的最多的是阴离子表面活性剂， 其次是非离子表面活性剂。阳离子表面活性剂，由 于它在纤维上的吸附大、洗涤力小，且价格昂贵， 不适合用于洗涤剂，有时在洗涤剂中加入阳离子表 面活性剂主要是为了使洗涤剂具有杀菌消毒能力或 起柔软作用。两性表面活性剂有良好的去污性能， 调理性好。但由于成本高而较少使用。常用于个人 卫生用品和特种洗涤剂中。因此，性能与成本的比 值是选择表面活性剂的一个主要依据。
2.表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质 产生影响，在实际应用中能显示 出各种优异的性能。在洗涤剂中， 表面活性剂一般作为洗涤成分， 但在某些配方中也用作辅助原料， 起乳化、润湿、增溶、保湿、润 滑、杀菌、柔软、抗静电、发泡、 消泡等作用。
表面活性剂在溶液中的性质
界面吸附
表面活性剂分子在界面上会定向排列成分 子层。如图所示：
表面活性剂的界面定向
表面活性剂在水溶液表面的吸附
表面活性剂在界面定向形成吸附膜
浓度足够时，表面活性剂在溶液表面定向形 成吸附膜。排列成单分子层。非极性憎水基的部 分越大，憎水性越强，表面活性剂分子就越聚集 于表面，其表面活性就越强。
形成胶束或胶团(micelle)
双亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会
◆ 增溶作用：表面活性剂在水溶液中达到CMC值 后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的 溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作 用称为增溶(solubilization)。能产生增溶作用的表 面活性剂叫做增溶剂。增溶与胶束有关。由于胶 束的存在而使难溶物溶解度增加的现象统称为增 溶现象。 例如室温下苯在水中的溶解度很小，每100g水 只能溶解0.07g苯，但在10%的油酸钠水溶液中， 苯的溶解度达到7g/100g，增加了100倍，这是 通过油酸钠胶束的增溶作用实现的。 在药剂中，一些挥发油、脂溶性维生素、体激 素等许多难溶性药物常可借此增溶，形成澄明 溶液或提高浓度。
农用有机硅表面活性剂的应用
农用有机 硅表 面活性剂 的应用
有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于 ２ 世纪 ６ 年代。它在 国民经济中的应用一 直受到人们 ０ ０ 的关注 。但直 到 ２ ０世纪 ８ ０年代 才 开始在 农业 上进 行商 业性 的推 广使 用 。经室 内广泛 的生化 和 生理测 试及随后的田问试验证实，农用有机硅助剂是防除荆豆草用除草剂草甘磷 的最佳助剂。国内外迄今 已 有 多篇 综述 对有 机硅 表 面活性 剂 的特 性及 其 在农 药 中的应 用进 行 了深 入 的讨论 ，主 要研 究 了有机硅 表
维普资讯
暇 务 有 机 硅 氟 行 业
开 信 息 传 搔 耨 天 地
或间接 出口的监管力度 ，同时通过政策弓导 ，限制低附加值的氢氟酸出 口，鼓励高附加值 的含氟聚合 Ｉ 物出口，有效保护及利用氟资源 。此外 ，按照可持续发展和循环经济理念 的要求，氟化工业应加大萤
筑产品的跨国企业 ，美 国道康宁公司积极参与了不久前在北京举办的第一届中国国际建筑防水技术展 览 会 。并 主 办 了三 场 “ 硅基 类 防水技 术 研讨会 ” 。在 研讨会 上 ，致 力于 有机 硅研 究 的中外专 家结 合最新
开 发 的 Ｚ－６ ０ － ４ ３等产 品，介 绍 了有机 硅 化学 品在 建筑 防水应 用 方面 的 巨大 优势 和突 出效果 ，以具体实 例 分析 了 国际 防水技 术发 展 的趋势 动态 。 ｚ一６ ０ ４ ３是一 种高 纯度 的异 丁基 三 乙氧 基 硅烷 。这种 硅烷 为小 分子 结构 ，施用后会 与 空气及 暴露在
酸性或碱性环境 中的建筑物基底中的水分发生化学反应，生成羟基团。 这些羟基 团与建筑物基底结合 ，
形成斥 水 处理 层 。 由于 碱性 环境 （ 如浇 制不 久 的混凝 土 ）会 刺激 该 反应并 加速 斥水 表 面 的形 成 ，因此 种 产 品尤其适 用于混 凝 土 的表 面 防水 处理 。有机 硅 防水剂 不 同于 普 通 的 防水涂料 ，它 具有 较好 的渗 透性能 ，使用浓度越高渗透力越强 。据测定 ，使用 １０％ Ｏ 浓度的有机硅防水液 ，基材 的渗透深度可达 到 ６ ２ｍｍ； 度为 ４ ％ ， ～１ 浓 ０ 渗透 深 度约 为 ４ ～５ｍｍ； 当浓度仅 为 ５％作 为 喷雾 助剂 、 叶面 吸收 助剂 ，以及针 对除 草剂 、杀 虫剂 、 杀菌 剂 、生长 调节 剂和 叶面施 肥 剂等 领 域 的研 究 。 １作 为 喷雾 改 良剂 Ｖｎ ａｋｎｕｇ曾将 农药 助剂 分 为两大 类 ： 改 良剂 和活化 剂 。 般来 说， ａＶ ｌｅｂ ｒ 喷雾 一 有机硅 表面 活性 剂主要 属 于 喷雾 改 良剂 。 由于 它们 的活 性很 强 ，有 时 也可 用作 活化剂 。使 用有机 硅表 面活 性剂 能提 高 喷雾液 通
有机硅表面活性剂在聚氨酯高回弹泡沫中的应用
有机硅表面活性剂在聚氨酯高回弹泡沫中的应用一、聚氨酯高回弹泡沫1、简介、特点近30年来我国的聚氨酯工业飞速发展，由于聚氨酯材料优良性能，已广泛应用于交通运输、民用家具等领域。
高回弹软质泡沫塑料（又称“HR”泡沫）是聚氨酯泡沫塑料家族中的重要一员，与普通软泡相比，它采用新型的原料和助剂，使泡沫聚合物的化学结构发生变化，因而具有极高的回弹性、显著的舒适性、优良的物理性能和加工性能、良好的透气性及阻燃性，应用也日益广泛，国外称这类泡沫制品是聚醚型一步法工艺后出现的新一代聚氨酯软质泡沫塑料新品种。
2、主要原料和经典配方HR主要原料参考配方13、加工生产近30年来我二、聚氨酯HR用有机硅表面活性剂1、硅油作用在聚氨酯高回弹泡沫塑料的生产中需要加入有机硅表面活性剂（亦称硅油）。
它在发泡过程中的基本作用是：—乳化相容：使多元醇、异氰酸酯等各组分很好的分散。
—稳泡成核：提高发泡稳定性，防止塌泡。
使泡沫细密、稳定。
—开孔性能：在稳定泡沫的基础上破泡，使泡沫具有很好的舒适性。
聚氨酯高回弹泡沫硅油按发泡工艺可分为两大类：模塑高回弹泡沫硅油和普通高回弹硅油。
硅油能调整气泡大小，从而控制泡孔结构。
各组分混合后液体会产生微小的，这些分散均匀的微小气泡就是泡沫形成过程中的成核中心。
经过短时间诱发后，发泡气体开始扩散，进入并扩大细小的气泡，发泡料液逐渐变成乳白状。
主要发泡气体是CO2，是以下发泡反应生成的：2、HR硅油特点近30年来我3、沛西硅油产品特殊性Concentrol公司研发一系列硅油产品，能满足各种高回弹泡沫的生产。
我们也可以根据客户的需求，精确的研发出相应的新产品。
高回弹泡沫生产对硅油性能要求有以下主要几点：1.-拥有宽广范围的添加量，用以调解不同稳泡性和开孔性。
2.-3.-低雾化。
遵循汽车和床垫行业的严格规定，硅油的挥发性必须要尽可能低（低VOC 值）。
三、沛西HR硅油产品信息表在聚氨酯高回弹泡沫塑料的生产中需要加入有机硅表面活性剂（亦称硅油）。
有机硅表面活性剂提高农药利用率
其更能起到良好的作用
7
市场现状及发展趋势
有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于20世纪60年代,80年代欧美等国家开始在农业
中进行商业性的推广应用.
我国的有机硅表面活性剂研究起步较晚,产品也比较单一.目前研究工作主要集中在聚氨 酯用匀泡剂方面,如中石化天津分公司研究院、南京金陵石化研究院等.农药助剂用有机
3液滴扩展面积(S)
液滴扩展面积的测定采用积分法。液滴扩展面积直接代表了药液在靶标表面的扩展能力，液 滴扩展面 积大，表明制剂铺展性好。
4.润湿时间(t)
采取帆布片法测定。药液用蒸馏水稀释500倍，测定标准帆布片(21支X 3股X21支X4股帆布， 直 径35 mm的圆片，重量在0．38～0．39 g)在药液表面润湿的时间。润湿时间短，表面
4
制备
有机硅表面活性剂一般是通过硅氢加成反应制得,其生产工艺存在着一定欠缺.在工业 生产中一般以铂异丙醇溶液为催化剂,但其催化效率低、用量大、反应放热剧烈、控 制条件苛刻且容易造成Si—H键的交联,为此需要加入大量苯类溶剂.这不仅污染环境、 影响工人健康、减少了单釜产率,而且这些溶剂都是易燃品,危险性高.目前在工业生产 中以络合物为催化剂,采用无溶剂或低溶剂的聚合方法,并控制反应放热速度.
3
化学结构与性质
有机硅SAA是由聚二甲基硅氧烷和亲水基组成,它还具有比普通SAA更好的表面 活性和易展布性。 这些特性来源于聚二甲基硅氧烷的低表面张力和弱分子间作用力。硅原子在化 合物中处于四面体中心。根据四面体结构,两个甲基垂直于硅与两相邻氧原子连 接的平面上;由于Si-C键键长较大,以至两个非极性的甲基上的三个氢就像撑开的 伞,从而使它具有很好的疏水性。甲基上的三个氢原子由于甲基的旋转占有较大 空间,从而增加了相邻硅氧烷分子之间的距离;分子间作用力与分子间距离的六次 方成反比,故聚二甲基硅氧烷分子间作用力比碳氢化合物要弱得多。因此它的表 面张力比相近摩尔质量的碳氢化合物小,从而使硅氧烷在界面上易展布。
含硅表面活性剂
（3）在化妆品上的应用
由于有机硅表面活性剂的生理惰性及无毒 性,目前市场上出售的高档化妆品, 几乎都加 人有机硅。有机硅表面活性剂因其低的表 面张力和适宜的粘度, 有利于化妆品在肌肤 和毛发表面扩散, 能提高化妆品在皮肤上的 保湿性和滞留性, 又可保持皮肤的正常透气; 也能赋予头发光泽、易梳理、平滑利落、 抗静电和柔软感。
除此之外，有机硅表面活性剂还具有高的 消泡性和稳泡性，乳化作用大及优良的配 伍性能等等独特优点。因此已大量应用于 各行各业,且发展也很迅速。由于经济附加 值很高, 它不但有极高开发价值, 而且愈 来愈显示出其广阔的发展前景。
5.有机硅表面活性剂的应用
有机硅表面活性剂的应用有机硅表面活性 剂与一般的烃类表面活性剂一样, 具有润湿、 分散、乳化、渗透及增容等性质, 还因其具 有低表面张力, 易在极性表面展布, 生理隋 性、耐气候性及耐高低温等特点, 使其在纺 织、化妆品、塑料、食品、橡胶、涂料、 医药、石油化工等领域有着广泛的用途和 应用前景。
（6）在农药中的应用
有机硅表面活性剂的应用给农药的配方及施用技 术带来根本性变革。植物的叶、茎表皮常常具有 抗润湿性的成分或结构，而且往往带有负电荷， 对农药液体具有排斥作用，而有机硅表面活性剂 的添加可促进农药制剂在植物上顺利地附着、保 持、铺展及渗透，对药效的提高起到关键作用。 有机硅表面活性剂的加入还可使喷雾液滴黏附于 昆虫的表皮上，通过润湿、渗透等作用发挥出农 药的药效，使农药的有效成分渗透到昆虫体内， 使其致死，因此有机硅表面活性剂作为杀虫剂助 剂是十分有前途的。
（1）有机硅表面活性剂的界面性能
由于有机硅表面活性剂的主链是柔软的Si—O键， 既不亲水，也不亲油，所以可用于水溶液和普通 碳氢表面活性剂的非水介质。另一方面，有机硅 表面活性剂以甲基排列在界面上，可使表面张力 降至20 mN／m左右。在有机硅表面活性剂中使用 最多的是EO／PO改性有机硅表面活性剂，其性 能与EO／PO的比值、表面活性剂的聚合度等多 种因素有关。EO是表面活性剂改性基团中的亲水 部分，PO是亲油部分。当EO／PO的比值发生变 化时，有机硅表面活性剂的性能会发生变化。
有机硅表面活性剂
☆有机硅表面活性剂、生物表面活性剂、含氟等特种表面活性剂：量大面广的绿色阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂，两性离子表面活性剂：新型、绿色表面活性剂如脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)、脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)、烷基多糖苷(APG)，单乙醇酰胺琥珀酸酯；☆烷基苯(AB)，环氧乙烷(EO)，环氧丙烷(PO)，壬基酚(NP)，辛基酚(OP)，乙二醇(EG)，乙醇胺，聚乙二醇(PEG)，乙撑胺(EA)，脂肪酸，脂肪醇，脂肪胺，脂肪酸甲酯；☆洗涤剂：肥(香)皂、洗衣粉、液体洗涤剂、沐浴露、洗手液、洗洁精、清洁剂、洗化原料及其中间体、工业、商业、民用洗涤设备；☆个人及家居护理用品；☆日化产品包装技术、材料及机械设备；☆其他复配表面活性剂、洗涤剂及各类表面活性剂、洗涤剂研究成果、专利技术；表面活性剂在化学抑尘剂中的应用现状表面活性剂按其亲水基团结构的离子性可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂。
分子量高的表面活性剂称为高分子表面活性剂。
另外，还有天然表面活性剂、特种表面活性剂等种类。
不同的表面活性剂在化学抑尘剂中有着不同的应用，化学抑尘剂中应用的主要表面活性剂的类型有如下几种。
2.1 阴离子表面活性剂配方型抑尘剂阴离子表面活性剂在低温下较难溶解，随温度升高溶解度增大，溶解度达到极限时会析出表面活性剂的水合物。
但是，水溶液加热至一定温度时，表面活性剂分子发生缔合，溶解度会急剧增大。
阴离子表面活性剂一般具有良好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、抗静电和润滑等性能，用作洗涤剂有良好的去污能力。
主要有高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、脂肪酸酰氯与蛋白质水解缩合物、磷酸酯盐等。
阴离子表面活性剂由于其良好的润湿性、渗透性，在化学抑尘剂中起着很重要的作用，大部分的抑尘剂均添加有阴离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂在抑尘剂中主要起润湿的作用，也有部分起乳化的作用，从而达到黏结粉尘的效果。
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
10.00
0.00
1天
3天
7天
4000X 8000X
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
防效％
Silwet408(0.1%)+48％乐斯本乳油防治小菜蛾
92.00
90.00
88.00 86.00
84.00
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80.00
78.00 76.00
74.00
72.00
1天
3天
7天
2000X 4000X
1%阿维菌素EC +GE
1%阿维菌素EC +OP-10
1%阿维菌素EC +JFC
稀释倍数或浓度 \
2000倍 0.05% 0.10% 0.05% 0.10% 0.05% 0.10%
表面张力(mN/m) 72.4 35.8 22.6 22.2 32.4 34 31 29.8
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
0.05% 681.4 489.4 443.2 604 495
+Silwet408
0.10% 961.1 940.5 790.8 682.3 899.9
0.05% 28.26 19.63 22.8 35.48 35.78
1%阿维菌素EC +OP-10 0.10% 30.18 21.32 26.1 36.01 36.12
Silwet L-77表面活性剂
聚乙氧基三硅氧烷（TSE）
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
有机硅表面活性剂的特点及用于农药的益处
Silwet农用助剂的特点
• 超级展扩剂 • 增加喷雾药液覆盖面 • 可有效减少喷雾量 • 促进喷雾药液快速吸收 • 非离子表面活性剂 • 符合环保要求
表面活性剂的性能和作用
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影响临界胶束浓度（CMC)的因素
• 2.支链的表面活性剂的cmc高于具有相同碳数的直链 的.
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油 微乳状
H2O
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临界胶束浓度
• 若在层状胶束中加入适量的非极性溶液，则 可能形成微乳液，形成反相胶束。
• 对表面活性剂聚集体的研究方兴未艾，已成 为有序组合体超分子化学和分子层面上的化 学研究部分。表面活性剂分子聚集效应可以 产生增溶中心和某些化学反应的微环境，形 成胶束反应器。（如纳米材料）。
• 3.增加不饱和键时, cmc相应增高;一般来说,每增一 个双键, cmc增大3~4倍.
• 4.碳氢链中有极性时, cmc显著增高. • 5.有苯环cmc增高. • 6.含碳氟链的, cmc显著减小.(具有较高的表面活性. • 7.离子cmc较非离子大100倍. • 8.在表面活性剂中添加盐,使cmc下降.二价比一价降
(一)胶束的形成 临界腔束浓度CMC： 表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。 胶体粒子范围（1～100nm） 临界浓度通常在0.02%～0.5%左右。
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临界胶束结构
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胶束(micelle)
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胶束(micelle)
表面活性剂既亲水又亲油的两亲性，使其具有一部分可溶 于水而另一部分易从水中逃离的双重性质。在水溶液中， 尽管水分子与疏水基团存在着相互作用，但水分子之间的 作用力要远大于它们之间的作用，而疏水基团则存在着相 互吸引、相互缔合而离开水相的趋势。在水溶液中疏水基 团相互吸引、缔合的作用称为疏水作用（效应）。
表面活性剂类型及应用范围
非离子表面活性剂1.聚氧乙烯型非离子表面活性剂：（1）脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）（2）烷基酚聚氧乙烯醚（APE）（3）脂肪酸聚氧乙烯醚（4）聚氧乙烯烷基胺（5）其他：烷醇酰胺聚氧乙烯化合物、脂肪酸脂聚氧乙烯化合物、脂肪酸甲酯乙氧基化合物（FMEE）2.多元醇型非离子表面活性剂（1）乙二醇酯（2）甘油酯（3）失水山梨醇脂肪酸及其环氧乙烷加成物（4）蔗糖酯3.烷醇酰胺类非离子表面活性剂4.烷基多苷（APG）阴离子表面活性剂1.羧酸盐型阴离子表面活性剂（1）高级脂肪酸盐（2）N-脂肪酰基氨基酸型：N-酰基肌氨酸盐、N-酰基谷氨酸盐、N-酰基多缩氨基酸盐等（3）烷基醚羧酸盐：脂肪醇聚氧乙烯醚所酸盐（AEC）、烷基酚聚氧乙烯醚所酸盐（NPC,APEC）、烷醇酰胺醚所酸盐（AMEC）2.磺酸盐型阴离子表面活性剂（1）烷基苯磺酸盐（2）烷基磺酸盐（3）α-烯基磺酸盐(AOS)（4）脂肪酸脂α-磺酸盐（5）琥珀酸脂磺酸盐类（6）脂肪酰氧乙基磺酸钠和脂肪酰胺烷基磺酸钠（7）其他3.硫酸脂盐型阴离子表面活性剂（1）脂肪醇硫酸酯盐（FAS）（2）脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐（3）仲烷基硫酸酯盐（4）硫酸化油和硫酸化脂肪酸酯4.磷酸酯型阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂1.铵盐型阳离子表面活性剂2.季铵盐型阳离子表面活性剂3.杂环型阳离子表面活性剂4.疏水基通过中间键与氮原子连接的阳离子表面活性剂5.聚合型阳离子表面活性剂6.翁盐型阳离子表面活性剂两性离子表面活性剂1.甜菜碱型两性离子表面活性剂（1)烷基甜菜碱（2)烷基酰胺甜菜碱（AAPB）（3)磺基甜菜碱（SB）2.咪唑啉型两性离子表面活性剂3.氨基酸型两性离子表面活性剂4.卵磷脂两性离子表面活性剂5.氧化胺型两性离子表面活性剂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、抗静电剂、阻垢剂、软化剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。
特种有机硅单体应用场景_概述说明以及解释
特种有机硅单体应用场景概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代化工和新材料领域中，特种有机硅单体作为一类重要的化学原料，其广泛应用于各个行业。
特种有机硅单体具有独特的结构和性质，可以通过不同的合成方法得到。
它们在化妆品、建筑材料以及医药领域等方面具备广阔的应用场景。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来探讨特种有机硅单体的应用场景、概述和解释。
首先，在引言部分我们将给出对整篇文章内容的概括，并介绍文章的结构。
接下来，我们将详细探讨特种有机硅单体在化妆品行业、建筑材料领域以及医药领域中的应用场景。
然后，我们会对特种有机硅单体进行概述说明，包括定义和特点、综合用途和优势，还有生产与应用现状等方面的内容。
在紧接着的部分，我们将对特种有机硅单体进行解释，包括分子结构与性质关联解释、合成方法及工艺解释以及应用技术与进展解释。
最后，我们将在结论部分总结特种有机硅单体应用场景和概述说明的重要性，并对特种有机硅单体未来的发展趋势和应用前景进行展望。
1.3 目的本文旨在全面探讨特种有机硅单体的应用场景、概述和解释。
通过对各个领域中的具体案例分析，我们希望能够更好地了解特种有机硅单体在化妆品行业、建筑材料领域以及医药领域中的实际应用情况。
同时，通过对特种有机硅单体的概述说明和解释，我们可以深入了解其定义、特点以及生产与应用现状。
最终，通过本文的撰写，我们希望能够为读者提供一份全面且清晰的关于特种有机硅单体应用场景以及其概述与解释的参考资料。
2. 特种有机硅单体的应用场景2.1 化妆品行业特种有机硅单体在化妆品行业中具有广泛的应用。
它们可以用作化妆品中的稳定剂、乳化剂和防曬剂。
由于其良好的附着性和透气性，特种有机硅单体能够提供持久、舒适且自然的妆容效果。
此外，特种有机硅单体还能改善化妆品产品的质地和触感，使其更易于涂抹和延展。
2.2 建筑材料领域在建筑材料领域，特种有机硅单体被广泛应用于涂料、密封胶和粘合剂等产品中。
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科技讲座
日用化学工业
第 39卷
也更加滑爽舒适。除涂饰剂外, 有机硅改性聚氨酯还 可用作皮革封底剂。有机硅表面活性剂改性水性聚氨 酯的发展前景非常广阔, 尤其是在对环境保护日益重 视和皮革工业快速发展的今天, 用有机硅表面活性剂 改性水性聚氨酯以提高聚氨酯的耐水性和耐季节性等 性能具有很大的应用潜力 [ 10 ] 。 1 2 3 其他功能助剂
1 有机硅表面活性剂的应用
1 1 在建材领域中的应用
有机硅表面活性剂在碳氢表面活性剂应用效果不 好的领域可找到一些特殊用途, 如涂料行业中做乳化 剂、润滑剂, 聚氨 酯发 泡 塑料 中 做弹 性 泡 沫的 稳 定 剂 [ 2, 3] 。含硅高分子表面活性剂毒性低, 安全性好, 在 当前人们日益重视环境保护的形势下受到青睐。
HAN F u, L IU Zh i- yan, ZHOU Y a- w en, XU Bao - cai ( Schoo l of Chem ical and Env ironmenta l Eng ineering, Be ijing T echno logy and Business U n ive rs ity, Be ijing 100048, China)
1 2 在皮革中的应用
1 2 1 加脂剂和柔软剂 加脂是皮革生产中的一个重要工序, 用加脂剂处
理皮革, 可在胶原纤维表面形成一层油膜, 从而使成革 具有一定的柔软性、丰满性和弹性 等物理机械性 能。 有机硅表面活性剂作为加脂剂和柔软剂主要是因为它 良好的润滑性能和防水性能。经过有机硅表面活性剂 浸渍的革纤维分散、润滑性能好, 成革柔软, 尤其适于 服装革和鞋面革, 也可以用于毛皮制造。
Abstract: App lication o f organ ic silicone surfactants in industrial and agricu ltural f ie lds w ere rev iew ed. U ses o f organic silicone surfactan ts in building m aterials formu lations ( paint and coat ing m aterials, plastic m ateria ls), leather industry ( fat liquo r, leather softener, leather surface finish ing agents ), cosm et ics ( em ulsifier, conditioner), tex tile industry ( fabric so ftener, antistatic agents, defoam er) and pesticide ( spray m od if ier, fo liar uptake ad juvan,t act ivator ) w ere introduced in detai.l M eanw h ile, the deve lopm ent o f organic silicone surfactants in the future w as prospected. K ey w ord s: organ ic silicone surfactants; applica tion
除丙烯酸树脂外, 有机硅表面活性剂改性的聚氨 酯在皮革中也得到了广泛的应用, 与其他涂饰材料相 比, 聚氨酯类涂饰材料具有分子结 构可调性强、手感 好、黏附力强、耐磨、不热黏和不冷脆等优点。所以近 年来, 聚氨酯树脂已部分取代丙烯酸树脂乳液用作皮 革涂饰材料。由于有机硅是一类疏水性、透气性和耐 季节性都较好的材料, 将它用到水性聚氨酯的合成改 性中, 涂饰后得到的皮革将具有较好的耐湿擦性, 手感
1) 表面处理剂 有机硅高分子表面活性剂在亮漆工业中有着良好 的应用效果。阴离子硅酮的氨基硅氧烷表面活性剂在 漆皮金属、木皮以及塑胶等工业中有着广泛的用途, 新 近用作玻璃陶瓷的保护剂, 欧洲的许多国家用的微晶 陶瓷, 一般都会用到氨基聚硅氧烷表面活性剂。 2) 乳化剂与润湿剂 与低分子乳化剂相比, 高分子表面活性剂乳化力
丙烯酸树脂是皮革工业中应用工艺最为成熟、使 用量最大的涂饰材料。随着制革工业服装革和其他软 革对中高档涂饰剂的用量和品种的需求日增, 对涂饰 的性能要求也越来越高, 传统的丙烯酸树脂涂饰剂远 不能满足涂饰质量的要求, 为适应发展需要, 人们对涂 饰用的丙烯酸树脂进行了大量的改性研究。有机硅改 性丙烯酸树脂皮革涂饰剂既保留了第一、第二代产品 的优点, 还赋予了极好的表面性能和耐候性, 成革柔软 细润、涂层薄、强度高和真皮感强, 符合现代皮革加工 及应用的性能要求, 可以更好地满足人们对皮革制品 的时尚性、艺术性和华美性的追求 [ 9] 。
3) 消泡剂与流平剂 含硅高分子消泡剂表面张力低、溶解度小、分散性 好、作用持久、用量少, 具有强大的破泡、抑泡能力。传 统的有机硅树脂系消泡剂会因使用量过大而出现缩孔 和缩边等弊病, 改进方法是烷基中引入氨基、聚醚、环 氧基和硅氟基等。新的有机硅树脂及乳化型有机硅树 脂如 EFKA22是硅氧烷衍生物, 台湾德谦公司的 5500 和 6500改性硅氧烷及聚醚接枝的有机硅 BYK 系列消 泡剂等都具有很好的消泡效果。 为了防止在涂膜 干燥后表面出 现桔皮、刷痕、波 纹、缩孔、针孔等不规整的表面状态, 必须添加流平剂, 使涂料涂装后形成光滑平整的涂膜, 流平剂也是一种 表面活性剂。相容性受限制的长链有机硅化合物是一 种主要的高分子类型的流平剂。硅油及有机硅改性树 脂是涂料行业中使用最早、最广泛的流平剂, 硅油有聚 甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷; 有机改性的可根据 有机基团的类型分为聚醚改性聚甲基硅氧烷和聚酯改 性聚甲基硅氧烷, 有机基团控制与树脂的相容性, 即有 机基团数越大与树脂亲和性越好, 聚甲基硅氧烷数控 制流平性和增滑性。聚酯改性的有机硅耐高温、耐水 解性较好, 可在高温和有水存在下使用。有机硅类流 平剂相对分子质量一般都在 3 000以上。 1 1 2 塑料建材 含硅聚醚型非离子表面活性剂早在 20世纪 60年 代初已用于聚氨酯泡沫体一步法生产, 随后不同聚合 度的非离子、阴离子和阳离子表面活性剂相继合成并 应用于聚氨酯泡沫塑料。 有机硅表面活性剂在聚氨酯泡沫塑料生产过程如 体系分散、气泡生长、气泡稳定及气室开放等中起重要 作用, 是一种很好的聚氨酯泡沫塑料的稳泡、匀泡剂。 利用其表面活性, 可以制造聚氨酯软泡、硬泡、半硬泡 及高回弹性泡沫等。另外, 作为阻燃性的有机硅泡沫 稳定剂, 在聚氨酯泡沫中的应用已越来越广 [ 6] 。 聚硅氧烷磷酸甜菜碱型的两性含硅高分子表面活 性剂具有优越的抗静电性能并且安全无毒, 已应用在 塑料领域中 [ 4] 。在塑料加工方面, 郭彩云等 [ 7] 用含氢 硅油与不饱和聚醚通过硅氢加成合成有机硅聚醚共聚 物, 在聚乙烯的加工中, 能有效地解决熔体破裂问题, 降低设备能耗, 赋予聚乙烯易加工性。
收稿日期: 2008- 06- 16; 修回日期: 2009 - 02 - 27 基金项目: 北京市属高校人才强教计划资助项目 ( PHR 200906109) ; 十一五 国家科技支撑计划资助项目 ( 2006BAE01A 07 - 7 ) 作者简介: 韩 富 ( 1972- ) , 男 ( 汉 ) , 山西人, 副教授, 博士, 电话: ( 010) 68985382, E - m ai:l han @f th. b tbu. edu. cn。
200
第 3期
韩 富等: 特种表面活性剂和功 能性表面活性剂 ( IV )
科技讲座
较好, 且泡沫少, 干燥后聚合物的耐水性、与基材的黏 接性、密实性提高等, 使聚合 物乳液的各种稳 定性提 高、流变性能改变, 常被用作乳化剂, 特别是在高聚物 乳液聚合中使用。一种新型的高分子乳化剂有机硅与 不饱和羧酸共聚物 [ 5] 就能起到很好的乳化效果。
第 39卷第 3期 2009年 6月
日 用化 学工 业
Ch ina Surfactant Detergent& Cosm et ics
Vol 39 No 3 June 2009
特种表面活性剂和功能性表面活性剂 ( IV ) 有机硅表面活性剂的应用
韩 富, 刘志妍, 周雅文, 徐宝财
(北京工商大学 化学与环境工程学院, 北京 100048)
1 1 1 涂料工业 有机硅高分子表面活性剂可以作为主体组分用作
表面处理, 提高被处理材料的光泽及防水抗污性能, 保 护材料免受破坏; 也可作涂料添加剂, 改善涂料的各项 性能, 具有多功能性。如新型的聚硅氧烷磷酸甜菜碱 型的两性含硅高分子表面活性剂, 不仅具有甜菜碱型 两性表面活性剂的增泡性好、洗涤去污力强的优点, 还 具有硅表面活性剂的润滑性好、剥离性、安全无毒的特 点, 已用于涂料工业领域中 [ 4] 。
皮革功能助剂特指防水剂、光亮剂、滑爽剂和手感 剂等。随着人们生活水平的提高和生活方式的改变, 消费者对皮革制品的性能提出了更高的要求, 不仅要 求皮革具有丰满、柔软和穿着舒适等特性, 还希望皮革 具有更多的使用性能。在欧美, 无涂饰或轻涂饰的防 水革已成为时尚。适合户外运动的鞋面革、汽车坐垫 革、高档沙发革、油变色革、绒面革和磨砂革等, 均对防 水性有较高的要求。为适应国内外市场的发展需求, 开发高品质的防水革将是一件非常有意义的事情。要 想生产出高档的防水革, 好的防水材料是必不可少 的 [ 11] 。有机硅表面活性剂与皮革纤维结合之后, 能大 大降低皮革的表面张力, 结合后有机硅的疏水基团向 外, 使皮革具有很好的防水性能, 而且不影响 皮革的
关键词: 有机硅表面活性剂; 应用
中图分类号: TQ403( 2009) 03- 0200- 07
Special surfactants and functional surfactants ( IV)
Application of organic silicone surfactants