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【深度剖析】如何正确选择合适的表面活性剂?

时间:2021-11-17来源:全球有机硅网

表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、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。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。


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表面活性剂分类有:阴离子表活,非离子表活,阳离子表活,两性离子表活。


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阴离子表面活性剂是表面活性剂中发展历史最悠久、产量最大、品种最多的一类产品。阴离子表面活性剂通常按其亲水基可分为羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸(酯)盐型和磷酸(酯)盐型等。其中产量最大、应用最广的阴离子表面活性剂是磺酸盐型,其次是硫酸(酯)盐型其中常见的磺酸盐型有:2A1SAS-60等。常见的硫酸(酯)盐型有:K12AES等。其中大部分阴离子表明活性剂有着泡沫丰富的特点,因此在不希望产生泡沫的情况下又是不受欢迎的

 

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阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物阳离子表面活性剂具有良好的杀菌、柔软、抗静电、抗腐蚀等作用和一定的乳化、润湿性能,也常常用作相转移催化剂。常见的产品有:1227,1231,1631,1831等。这类表面活性剂很少单独用作洗涤剂,因为很多基质的表面在水溶液中,特别是在碱性水溶液中通常带有负电荷,在应用过程中,带正电荷的表面活性剂会在基质表面形成亲水基向内、疏水基向外的排列,使基质表面疏水而不利于洗涤,甚至产生负面作用。

 

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两性型表面活性剂是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。然而通常所说的两面型表面活性剂,系指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂,即在亲水基一端有阳离子和阴离子,是二者结合在一起的表面活性剂。这类表面活性剂生产品种绝大部分是羧基盐类型。其中阴离子部分是羧酸基,阳离子部分由胺盐构成的叫氨基酸型两性表面活性剂,阳离子部分由季铵盐构成的叫甜菜碱型两性表面活性剂。

非离子表面活性剂

非离子表面活性剂是分子中含有在水溶液中不离解的醚基为主要亲水基的表面活性剂,其表面活性由中性分子体现出来。非离子表面活性剂具有很高的表面活性,良好的增溶、洗涤、抗静电、钙皂分散等性能,刺激性小,还有优异的润湿和洗涤功能。可应用pH值范围比一般离子型表面活性剂更宽广,也可与其他离子型表面活性剂共同使用,在离子型表面活性剂中添加少量非离子表面活性剂,可使该体系的表面活性提高。非离子表面活性剂和阴离子类型相比较,乳化能力更高,并具有一定的耐硬水能力,是净洗剂、乳化剂配方中不可或缺的成分。


由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在,所以它的稳定性高,不易受强电解质存在的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型表面活性剂能混合使用,相容性好,在各种溶剂中均有良好的溶解性,在固体表面上不发生强烈吸附。


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常见的非离子表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚由脂肪醇与环氧乙烷加成所得,是非离表面活性剂中发展最快、用量最大的品种。脂肪醇聚氧乙烯醚不含APEO,高效环保,具有优异的清洗和乳化能力。根据脂肪醇碳链长短可分为三类:

1

---AEO系列


RO-(CH2CH2O)n-H R=C12-14

根据环氧乙烷(EO)的数量可分为AEO3、AEO7、AEO9等类别,各有不同的性质和应用。

主要应用:

作为清洗剂、乳化剂广泛应用于化纤、纺织、印染、造纸等过程中,在民用洗涤剂、化纤油剂、纺织、皮革工业、农药、电镀、造纸以及化妆品等行业中均有极为广泛应用。

AEO-9易溶于水,具有优良的乳化、净洗、润湿性能,常温条件下泡沫细腻丰富,温度超过80度泡沫逐渐减少 。

2

---JFC系列


RO-(CH2CH2O)n-H R=C8-10 n=4-6

广泛应用于工业清洗、民用洗涤、农药、电镀及纺织印染工业,具有良好的渗透分散效果。

3

---平平加系列


RO-(CH2CH2O)n-H R=C16-18 n=10-30

具有良好的湿润性能,且具有较好的乳化、分散、洗净等性能。

产品用途: 

1、 用作化纤纺织油剂的乳化剂 

2、 用以配制家用和工业用的洗涤剂、金属清洗剂。

为了更好的乳化性能,支链化异构醇醚也随之被开发出来,乳化净洗性能优异,特别是TO-13碳系列产品,各种性能出众,但是不菲的价格也让广大用户望而却步。同时13碳异构醇醚流动性差,低温条件下使用较为麻烦。为了降低产品的价格巴斯夫推出了支链化异构的10碳聚醚XL系列,用以弥补13碳系列的高价格缺陷。与XL相对应的是XP系列,XP是直链的10碳醇,为了获得更好渗透性能,牺牲了部分净洗效果,同时也降低了成本,备受用户青睐。



在全球通货膨胀以及疫情的大背景下,原料价格也持续上涨,如何选择一款性价比高的产品是各大企业都共同面临的一个问题。


近年,巴斯夫又在国内推出了M系列非离子表面活性剂,这款早已被欧洲国家接纳的混合醇聚氧乙烯醚在中国一经上市就引起巨大反响,M系列有着优异的耐碱能力,不易形成凝胶的性质,良好的乳化性,迅速被用户用于各个方面。


不论是乳化甲基硅油,氨基硅油后,制成乳液的稳定性,还是乳化转相速度,或者是纺丝油剂的去除及分散,和其他产品复配的性能全面提升,都让人刮目相看。最后配上其优惠的价格,让不少使用过的用户都对其称赞有加。


目前正广泛用于硅油乳化,前处理精炼,金属清洗,胚布除蜡等各个领域,因为Lutensol  M系列不含APEO,对生态环境友好,是取代烷基酚聚氧乙烯醚NPOP的优良选择。

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M系列在氨基硅油中

与传统的异构13TO经典乳化剂配方组合相比,使用Lutensol M5或Lutensol AO+M的乳化剂配方组合展现出优异的转相效率,大大降低了乳化设备的转速需求,减轻负荷的同时,节省70%乳化时间!

 

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M5对于氨基硅油的乳化效果如图,能乳化出稳定的微乳液,且转相速度快,对乳化设备要求低。

以下是各乳化剂配方对于蓝星C845硅油乳化情况如图所示。

 

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以下是市面上某0.3氨值,800cs的301牌氨基硅油乳化后,在室温放置一周后所拍摄照片。不论是您想要乳液或稀释后产品呈现透明还是乳白色,宝思德化学都有配方供您选择。


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M系列在氨基硅油中

M系列在与传统XP系列复配后在各个比例,各种粘度的甲基硅油乳化中都有着不错的表现,并且添加M系列后对其稳定性,乳液粘度都有很大的改善。

 

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在对甲基硅油的乳化中,传统配方XP30M5复配后,展现出优异的高温稳定性。

 

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经典配方XP30+XP80相比,XP30+M5的组合在乳化甲基硅油后有着不错的流动性,降粘效果明显。


宝思德化学(上海)有限公司,专业从事纺织化学品的代理及经销业务,产品可应用于化纤制造、纤维油剂、前处理、染色、后整理等纺织印染工艺流程中。


公司拥有完整、科学的质量管理体系,业务领域涉及化学原材料贸易、进出口代理、技术服务等。


我司依托于巴斯夫、埃肯等多个国际知名化学品供应商,整合国内化工行业资源,为广大客户提供高效、专业、全面、前沿的原材料以及技术服务。


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非离子表面活性剂

巴斯夫特殊表面活性剂

M系列:M5,M7

AO系列:AO3,AO5,AO7,AO8,AO11

AXN系列:A3N,A7N,A9N

XP系列:XP30,XP50,XP70,XP80,XP90

XL系列:XL40,XL50,XL70,XL80,XL90

TO系列:TO3,TO5,TO6,TO7,TO8,TO10,TO40

脂肪醇聚氧乙烯醚:AEO-3,AEO-5,AEO-7,AEO-9,平平加0-25

异构十醇聚氧乙烯醚:1003,1005,1006,1007,1008,1009

异构十三醇聚氧乙烯醚:1303,1305,1306,1307,1308,1309,1310,1340壬基酚聚氧乙烯醚:NP-4,NP-6,NP-7,NP-8,NP-9,NP-10,NP-40

脂肪胺聚氧乙烯醚:1808,1810,1815

油酸脂系列:PEG-400MO,PEG-400DO,PEG-600MO,PEG-600DO

腰果酚聚醚:NSF-7,NSF-9

司盘系列:司盘S20,司盘S40,司盘S60,司盘S80,司盘S85

吐温系列:吐温T20,吐温T40,吐温T60,吐温T80OP-10,FMEE,高温匀染剂A料,高温匀染剂B料等其他非离子表面活性剂

阴离子表面活性剂:K12,AES,CO-436,DB-45,FMES,SAS-60

阳离子表面活性剂1227,1231,1631,1831

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