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高分子表面活性剂的合成及其应用进展

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高分子 表面活性剂 合成 及其 应用 进展
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第 14 卷第 6 期              皮  革  科  学  与  工  程                 12 月 1004 - 7964(2004) 06 - 0024 - 07收稿日期 :2004207210第一作者简介 :王学川 ,男 ,教授 ,博士 ,陕西科大资环学院副院长 ,主要从事皮革化工材料方面的研究。高分子表面活性剂的合成及其应用进展王学川 ,赵军宁(陕西科技大学资源与环境学院 ,陕西咸阳 ,712081)摘  要 :综述了高分子表面活性剂的分类及特性功能 ,高分子表面活性剂的合成及应用等。关键词 :高分子表面活性剂 ;进展 ;研究中图分类号 :     文献标识码 : 12081)of of 前言高分子表面活性剂通常是指相对分子质量数千以上、具有显著表面活性的物质。高分子表面活性剂的应用已有很长的历史 ,一些天然高分子一直作为表面活性剂使用 \[1 \]。 1951 年 含有表面活性基团的聚合物 / 聚 1 - 十二烷 - 4 - 乙烯吡啶溴化物命名为聚皂 ,从而出现了合成高分子表面活性剂。1954 年 ,美国 司发表了聚 (氧乙烯 2氧丙烯 )嵌段共聚物作为非离子表面活性剂的报道 ,以后 ,各种合成高分子表面活性剂相继开发并应用于各种领域。2 高分子表面活性剂的分类及其特性功能211 高分子表面活性剂的分类高分子表面活性剂按离子分类 ,可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型四种高分子表面活性剂。高分子表面活性剂按来源分类可分为天然高分子表面活性剂和合成高分子表面活性剂。天然高分子表面活性剂是从动植物分离、精制而得到的两亲性水溶性高分子 \[1 ,2 \]。由海藻制得的藻朊酸 ,由植物制取的愈疮胶和黄原胶等树脂胶类 ;从动物制取的酪朊和白朊等均为高分子表面活性剂。而纤维素衍生物、淀粉衍生物以及制取亚硫酸纸浆的副产品木质素磺酸盐等叫做半合成高分子表面活性剂。天然高分子表面活性剂具有优良的增粘性、乳化性、稳定性和结合力 ,并且具有很高的无毒安全性和易降解等特点 ,所以广泛应用于食品、医药、化妆品及洗涤剂工业。合成高分子表面活性剂是指亲水性单体均聚或与憎水性单体共聚而成 ,或通过将一些普通高分子经化学改性而制得。文献中也常将普通高分子经过化学改性而制得高分子表面活性剂称为半合成高分子表面活性剂 ,如纤维素衍生物、淀粉衍生物以及制© 1995o., 12  高分子表面活性剂特性功能跟低分子表面活性剂相比 ,高分子表面活性别的主要特性 \[3 \]是 ;(1)具有较小的降低表面张力和界面张力的能力 ,大多数高分子表面活性剂不形成胶束。(2)具有较高的分子量 ,渗透力弱。(3)形成泡沫能力差 ,但所形成的泡沫都比较稳定。(4)乳化力好。(5)具有优良的分散力和凝聚力。(6)大多数高分子表面活性剂是低毒的。21211 降低表面张力的能力因为高分子表面活性剂的亲水链段和疏水链段在表面或界面间具有一定的取向性 ,所以具有降低表面张力和界面张力的能力 ,但往往比低分子表面活性别差些。关于各种高分子表面活性剂的表面张力已有许多报道。21212 乳化分散功能尽管分子量较高 ,有许多高分子表面活性别能够在分散相中形成胶束 ,并且具有 ,发挥乳化功能 ,由于具有两亲结构 ,其分子的一部分可吸附在粒子表面 ,其它部分则溶于作为连续相的分散介质中 ,聚合物分子量不是太高时 ,具有空间阻碍效应 ,在单体液滴或聚合物粒子表面产生障碍 ,阻止它们接近缔合而产生凝聚。21213 凝聚功能当高分子表面活性剂分子量很高时 ,则吸附于许多粒子上 ,在粒子之间产生架桥 ,形成絮凝物 ,起到絮凝剂的作用。21214 其它功能许多高分子表面活性剂本身起泡力不太好 ,但保水性强 ,泡沫稳定性优良 ,因为高分子表面活性剂分子量高 ,所以具有随之而来的成膜性和粘附性等优良性能。3  高分子表面活性剂的合成近年来高分子表面活性剂的制备途径主要有表面活性剂单体聚合、亲水 —疏水单体共聚、高分子聚合物化学反应和天然产物的化学改性等 4 种方法 \[3 \]。311 表面活性单体聚合表面活性剂单体一般由可聚合的反应基团 (双键、三键、胺基、羟基、环氧基等 ) 、亲水基 (链段 )及亲油基 (链段 )组成 ,含有重复单元的两亲性表面活性剂单体 ,很多离子型高分子表面活性剂可溶于水或盐中 ,有较好的表面活性和增溶乳化性能 ,两性离子单体还可用于无皂乳液聚合等用途。按表面活性大单体中亲水 - 疏水链段的不同连接方式 ,所制得的高分子表面活性剂有如图所示的三种结构。图 1 由表面活性单体制备的分子表面活性剂的三种分子结构1 of of 氧化乙烯基苯乙烯。这类大单体与甲基丙烯酸低碳醇酯、苯乙烯的共聚物质量分数为1 %水溶液的表面张力为 36~ 56 m(25 ℃ ) ,界胶团浓度 ) 为 100~ 150 L ,丙烯酰胺、丙烯酸聚氧化乙烯酯大单体与第三种单体共聚得到的高分子表面活性剂 ,与低分子表面活性剂相近 ,但具有高黏度及其他特性。312 亲水 / 疏水性单体共聚采用阴离子聚合或开环聚合得到含亲水 / 疏水链段的嵌段高分子表面活性剂。亲水链段有聚氧乙烯、聚乙烯亚胺等 ,疏水链段有聚氧丙烯、聚苯乙烯和聚氧硅烷等。此类共聚物有良好的乳化性能 ,但高分子量的两嵌段或三嵌段共聚物降低表面 (界面 )张力的能力十分有限 ,其原因可能是大分子疏水链段在水溶液中易缔合 ,可形成以亲水链段为外壳、疏水链段为脱水内核的胶束 ,致使疏水链段不能在界面形成有效的覆盖 \[4 \]。多嵌段共聚物如氧乙烯 —氧52第 6 期              王学川 ,等 :高分子表面活性剂的合成及其应用进展© 1995o., 商品 ,其疏水性氧丙烯链段为亲水性氧乙烯链段所间隔而分布于整个分子链上 ,不易形成缔合 ,增大了大分子链向界面迁移的能力 ,呈现较高的表面活性。某些高分子表面活性剂的表面活性远高于低分子表面活性剂。如氧化乙烯 —硅氧烷嵌段共聚物质量分数为 011 %水溶液的表面张力最低可达 20 m (20 ℃ ) ,2 —噁唑啉开环聚合得到的均聚物或嵌段共聚物质量分数为1 %的水溶液表面张力低于 30 m(20 ℃ ) 。313 高分子聚合物化学改性在高分子中引入亲水或疏水基团以修正其亲水- 疏水性 ,可得到各种类型的高分子表面活性剂。聚丁二烯、聚异戊二烯通过三氧化硫磺化反应可得到相对分子质量为 110 × 104~ 616 × 104的水溶性高分子表面活性剂 ,质量分数为 0105 %的水溶液表面张力为 38 m (20 ℃ ) 。烷基酚与甲醛缩合物再与氧乙烯反应制得的高分子表面活性剂 ,度下的表面张力为 32 m (25 ℃ ) 。将对烷基酚与甲醛缩合所得的线性高分子与环氧乙烷加成 ,可得到水溶性非离子表面活性剂。将此种非离子表面活性剂硫酸化 ,可得到阴离子型高分子表面活性剂。聚丁二烯、聚异戊二烯通过三氧化硫磺化反应 ,可得到阴离子高分子表面活性剂。聚乙烯吡啶季铵化后可得阳离子高分子表面活性剂 \[5 \]。烷基酚 - 甲醛缩合物与氧乙烯反应制备的高分子表面活性剂 ,平均分子量 518 × 103~ 816 × 103 ,度的水溶液表面张力 32 m(25 ℃ ) ,烷基苯 / 0125 %水溶液的界面张力可低至 1 × 10~ 3 m(25 ℃ ) 。314 天然高分子产物的化学改性天然高分子产物的化学改性是非常值得重视的高分子表面活性剂制备方法 ,如将一般水溶性纤维素衍生物 (如常见的 乙基纤维素 ) 、 基纤维素 )和 丙基纤维素 ) )通过在适当的条件下与带长链烷基的疏水性反应物进行高分子化学反应 ,可提高其表面活性并进而制得具有预期性能的含长链烷基纤维素类高分子表面活性剂 \[6 \]。淀粉改性也可得到高分子表面活性剂 ,如近几年发展的阳离子改性淀粉就是一种典型的淀粉类高分子表面活性剂 ,具有良好的乳化、分散和絮凝性能。隋卫平等人 \[7 \]将壳聚糖进行经丙酸及 (22羟基 232丁氧基 ) 丙酸改性 ,生成水溶性的两亲性化合物 (22羟基 232丁氧基 )丙酸 ,羟丙酸壳聚糖 ,使之成为除具有天然高分子的生物活性、生物相容性和可降解性等外 ,制备了具有表面活性的高分子表面活性剂。4  高分子表面活性剂的应用与常用的低分子表面活性剂相比 ,高分子表面活性剂降低表面能张力的能力较差 ,成本偏高 ,始终未能占据表面活性剂领域的优势。近十余年来由于能源工业 (强化采油、燃油乳化、油 - 煤乳化 ) 、涂料工业 (无皂聚合、高浓度胶乳 ) 、膜科学 (仿生膜、 的需要 ,高分子表面活性剂研究有了新的进展 ,得到了性能良好的氧化乙烯 - 硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、乙烯基醚共聚物、烷基酚甲醛缩合物 且 ,有些高分子虽然降低溶剂表面张力的能力较差 ,但可在固液、液液界面上起重要作用 ,如具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等能力 ,可用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等 \[1 \]。因此 ,高分子表面活性剂在近十多年来迅速发展 ,目前成为表面活性剂家族的一个重要成员。下面就高分子表面活性剂应用的几个主要行业作一介绍。41 1 高分子表面活性剂在能源工业中的应用41 11 1 在石油工业中的应用 \[7 ,9 \](1)钻井用化学剂钻井用化学剂主要指钻井泥浆用化学剂和水泥外加剂 ,该类油田化学剂无论是品种还是应用量都占整个油田化学品的 60 %左右。钻井用高分子表面活性剂主要有下列几类 : (1)乙烯基单体多元共聚物。该类共聚物在泥浆中主要起增粘、降滤失、流型改进和稳定井壁作用 ,并具有很好的抗温 (200 ℃ ) 、抗盐、抗钙 (饱和 ) 能力 ,已广泛用于我国各主要油田的钻井作业 ,年用量上万吨。(2) 产品对多分散的搬土胶体体系起到高分子护胶作用 ,在有大量 能有效地维护搬土粒子的稳定性。该系列产品的抗温能力强 (约 200 ℃ ) ,因此特别适用于深井、超深井 ,石膏、盐岩和高矿化度的62 皮革科学与工程                     第 14 卷© 1995o., 已在中国 10 多个油田应用 ,年用量 5000 吨左右 ,取得了显著的经济效益。(3)两性离子聚合物系列产品。该类产品是由多种阳离子、非离子和阴离子单体经共聚作用而形成的水溶性高分子聚合物 ,具有很好的抗温 (180 ℃ ) 、抗盐、抗钙 (达饱和 )和很强的抑制性 ,能有效地防止地层伤害 ,保护油气层产能 ,已在我国 16 个油田 5 000多口井上应用。与其它化学剂相比 ,用该系列产品配成的钻井液打井 ,一般井径扩大率可降至 4 %~10 % ,平均机械钻速提高 8 %~ 30 % ,采油量提高20 % ,缩短完井周期 5~ 30 d ,取得了巨大的经济效益。 (4)阳离子聚合物产品。包括阳离子聚丙烯酰胺、聚季铵盐聚合物产品 ,与非离子聚合物复配使用 ,形成阳离子泥浆体系。该体系具有强抑制性 ,适于强造浆、易坍塌井段作用。 (5)正电胶和复合金属两性离子聚合物产品。正电胶产品在水溶液中形成无机凝胶体系 ,具有很好的流变性能 ,复合金属两性离子聚合物系正电胶与两性离子聚合物的复合体 ,它兼具正电胶和两性离子聚合物的强抑制性和很好的流变性能 ,是近年来新开发的一种新型钻井泥浆处理剂 ,在新疆、中原、大港等油田的应用中取得了很好效果。(2)采油用化学剂此类化学品分为酸化、压裂和采油用化学剂。酸化、压裂用化学剂主要用于中低渗透层、裂缝性地层的改造 ,目的是扩大油气流通孔道 ,提高油气井产量。配制压裂液用的化学剂主要是天然高分子表面活性剂 (瓜胶、田脊粉 ) 、羧甲基纤维素、合成高分子表面活性剂 (聚丙烯酰胺等 ) 及其它添加剂 ,年用量近万吨 ,已成为开发低渗透油层的主要手段。三次采油用化学剂品种较多 ,高分子表面活性剂在此占有重要地位。如三次采油中非常有效的聚合物驱、表面活性刑 / 聚合物驱及碱 / 表面活性剂 / 聚合物驱 ,其中的聚合物从广义上来说均为高分子表面活性剂。我国适于各种三次采油的潜力很大 ,总计有地质储量 6714 亿 t ,按平均提高采收率 1214 %计算 ,实施后可增加可采储量 814 亿 t ,前景非常光明。(3)油气集输用化学剂集输用化学剂大都是不同类型的普通表面活性剂、油溶性高分子表面活性剂和 / 或特种溶剂的复合物 ,用它们来解决石油井、处理站及管线中的生产问题。原油破乳剂、原油清防蜡剂和长输管线化学降凝、降粘剂是此类化学剂的三大主要品种。高分子表面活性剂以其独特的结构和性能一直受到原油破乳剂研究人员和生产者的重视 ,继环氧乙烷环氧丙烷共聚物、酚醛及烷基酚甲醛树脂的环氧烷聚醚、胺类的环氧烷聚醚、多元酵类环氧烷聚醚等高分子表面活性剂在原油破乳剂方面得到广泛应用之后 ,20 世纪 80 年代末又进一步研制开发了聚酯胺型和聚丙烯酸酯类高分子表面活性剂 ,具有独特的破乳性能。利用新的合成技术制备特殊高分子表面活性剂是当前原油破乳剂 ,特别是稠油破乳剂研究的新方向。我国的原油有 90 %是靠注水开发的 ,原油大部分以乳化液的形式采出 ,外输至炼厂前必须脱水处理 ,我国原油破乳剂年用量为 20 000 t。41112 在煤炭工业中的应用(1)选煤用高分子表面活性剂絮凝法分选煤时 ,一般分散灰分并絮凝煤。所用分散剂和絮凝剂为高分子表面活性剂 ,絮凝剂分子量较高 ,其分子链越长 ,在煤粒表面的吸附能力越强 ,絮凝效果也越好。分散剂分子量相对较小 ,它能有选择地吸附在灰分表面使其分散。美国 人用偏磷酸钠和磺化聚丙烯酸盐作分散剂分散黄铁矿 ,用絮凝剂 7 对原煤中的超细粒部分进行选择性絮凝 ,煤的回收率达到 9215 % ,黄铁矿硫由 1160 %下降至 0160 %。(2)水煤浆制备用高分子表面活性剂水煤浆是一种新型煤基液体燃料 ,是洁净煤技术的重要组成部分 ,并被作为国际能源发展战略的一个重要组成部分。水煤浆的利用可满足日益严格的环保要求 ,并可集选煤、生产、运输和应用于一体。当微细的煤灰 (粒径 < 74μ m 约占 84 %)和水混合时 ,会产生煤灰粒子的凝集 ,从而影响了流动性 ,使煤灰浓度只能达到 50 %~ 62 %。用以多元醇、烷基酚、聚乙撑亚胺等多链化合物为起始剂 ,与氧化烯烃反应而合成的高分子表面活性剂作为水煤浆分散剂时 ,可使煤灰浓度达到 69 %。高分子表面活性剂不72第 6 期              王学川 ,等 :高分子表面活性剂的合成及其应用进展© 1995o., 也可作非水系分散剂。如煤和重油组成的混合燃料 ,由多元醇与氧化烯烃加成反应制得的高分子表面活性剂有明显的分散效果 ,而且随着起始剂的活泼氢和氧化烯烃的支链数增加 ,分散作用也增强。412 高分子表面活性剂在水处理化学品中的应用41211  阻垢分散剂高分子表面活性剂以其对碳酸钙、磷酸钙优异阻垢分散性能而引入水处理配方 ,进而促进了碱性水处理配方及全有机处理配方的发展。目前 ,用于阻垢分散剂的高分子表面活性剂可归纳为以下几种类型 :(1)均聚物 :聚丙烯酸、聚马来酸等 ,其主要性能是对 2)二元共聚物 :丙烯酸 / 马来酸共聚物、丙烯酸/ 丙烯酸经烷基酪共聚物等 ,除能抑制碳酸钙垢外 ,还有优良的抑制磷酸钙垢的能力。(3)带强极性基团的二元共聚物 :磺化苯乙烯 /丙烯酸共聚物、磺化苯乙烯 / 马来酸共聚物、丙烯酸 /22丙烯酸胺基 222甲基丙基磺酸共聚物等。此类共聚物具有抑制碳酸钙、磷酸钙的功能 ,且对锌离子有稳定作用。(4)新型三元或四元共聚物 :丙烯酸 / 烯磺酸 / 丙烯酰胺共聚物、丙烯酸 / 烯磺酸 / 丙烯酸酯 / 醚共聚物等 ,其特点是阻垢性能进一步提高 ,特殊功能强。20 世纪 80 年代以来 ,各种新型共聚物阻垢分散剂不断问世 ,其中最令人瞩目的是带磺酸基团以及带醛酸基团的共聚物。出现的各种新型共聚物阻垢分散剂 ,除了更好地控制了碳酸钙垢外 ,还使硫酸钙垢、磷酸钙垢、磷酸锌垢和氧化铁垢等得到很好的控制 ,从而适应了不同水质和运行条件的要求。我国自上世纪 70 年代开始对上述品种陆续进行了开发研究 ,并取得了长足的发展。目前 ,国外已有的大奖品种我国基本都有 ,只是系列化品种少于国外。41212 絮凝剂高分子表面活性剂以其独特的絮凝作用而广泛地用于水处理中作絮凝剂 ,其主要品种有聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸类和季铵聚合物类。(1)聚丙烯酰胺类 :这是一大类产品 ,它们同样有阴离子、阳离子和非离子型之分 ,近年来也出现了两性产品。自美国氰胺公司于上世纪 50 年代初研制成功聚丙烯酰胺并有效地用作絮凝剂以来 ,高分子絮凝剂在上世纪 60~ 70 年代经历了一个鼎盛时期。上世纪到 70 年代后期 ,日本及美国生产絮凝剂的公司已达数十家 ,品种上百个。到目前为止 ,世界上聚丙烯酰胺类仍然是高分子絮凝剂的主流品种 ,估计它们占整个高分子絮凝剂市场的 80 %。(2)聚丙烯酸类 :高分子量的聚丙烯酸钠是阴离子型絮凝剂 ,可广泛用于各种工业废水、废液处理 ,特别是氯碱工业的盐水处理上 ,该品种我国也早已生产。(3)季铵聚合物类 :聚二甲基二烯丙基氯化铵是20 世纪 60 年代美国 司开发的老品种 ,20世纪 70 年代该公司将此产品与丙烯酰胺共聚制得了性能更加优越的产品 ,至今该产品在美国阳离子型聚丙烯酰胺中仍占相当比例。413 高分子表面活性剂在造纸工业中的应用高分子表面活性剂在造纸工业得到了广泛的应用 \[3 ,4 \],可以用作滤水性助留剂、施胶剂和涂覆颜料的分散剂。使用助留剂的目的是为了提高抄纸工艺中微细纤维及填料的留着率 ,加快浆料滤水性。助留剂主要采用聚乙烯亚胺和阳离子型丙稀酰胺聚合物。使用施胶刑的目的是为了提高纸张的抗水性 ,除松香系施胶剂烯酮二聚物及链烯基琥珀酸等反应性施胶剂之外 ,还有高分子型施胶剂。高分子型施胶剂可以采用链烯一马来酸酐系共聚物和甲基丙烯酸一甲基丙烯酸酯共聚物。高分子型施胶剂多用作表面施胶 ,也可用于词典纸等待殊纸的中性施胶。为了提高印刷用涂料纸和白板纸的印剧效果 ,需要涂布粘土和碳酸钙之类的白色颜料 ,涂料的主要成分为粘合剂和颜料 ,需要使用分散剂来分散颜料 ,分散剂多采用丙烯酸类聚合物。其他造纸用高分子表面活性剂有造纸废水絮凝剂、树脂控制剂、抗油抗水剂、纸张柔软剂、造纸消泡剂和阻垢分散剂等。414 高分子表面活性剂在橡胶、合成树脂工业中的应用高分子表面活性别还广泛用于橡胶、合成树脂82 皮革科学与工程                     第 14 卷© 1995o., 作为乳液聚合用乳化剂、分散剂、表面改性剂。最近几年 ,人们开发了许多两亲性高分子表面活性剂 ,并作为乳化剂应用于乳液聚合之中 ,如美国的学的 究小组合成了 为乳化剂时苯乙烯的乳液聚合。随春争等人 4 合成带磺酸基的 生物作为乳化剂 ,而徐克强则合成了高分子乳化剂 甲基丙烯酸十八烷基酯一甲基丙烯酸共聚物〕 ,可用于反相乳液聚合物和非水乳液聚合物的制备。此外 ,聚乙烯醇系表面活性剂还可用于合成树脂工业中悬浮聚合的分散剂 ,而聚乙烯醇一聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚或接技共聚体以及聚乙烯丙酰胺等也是优良的分散剂和乳化剂。415 在涂料和油墨工业中的应用传统的低分子分散剂因分散能力有限、品种较少 ,无法胜任表面涂覆物涉及铺展、均化。加之分散过程的费用和能量较高。而聚合物分散刑具有空间稳定和静电稳定双重功能 ,尤其是空间稳定的优越性 ,品种众多 ,足可以满足各种各样的需要 ,并赋予表面涂覆物更加优良的性能。高分子表面活性剂的发展大大推动了涂料和油墨 ,尤其是高级涂料的发展。高效的聚合物型分散剂即超分散剂目前已在国外油漆与油墨行业中获得广泛应用 \[11 \],超分散剂独特的分子结构及相应的作用机理使其具有一系列优异的应用效果 ,主要表现在 :(1)大幅度提高油墨、油漆产品质量 :超分散剂可以使涂膜具有高色度、高亮度、高光泽、高透明度(对透明颜料而言 ) ,同时提高颜料的抗絮凝能力。若使用恰当 ,超分散剂可使涂膜的着色强度与光泽提高 15 %以上 ,透明度提高 20 %以上。(2)降低颜料成本 :对有机颜料而言 ,由于使用超分散剂以后分散细度提高 ,颜料表面积增加 ,且表面与树脂之间的亲和力增加 ,从而使颜料的着色强度大大提高。适量减少有机颜料用量 ,可以达到同样的着色效果。(3)提高生产效率 :在加有超分散剂的研磨体系中 ,一旦因破碎产生新的表面 ,超分散剂能很快吸附到新生表面上并使其稳定 ,有效避免了已分散粒子的重新聚集 ,不仅节省了加工能耗 ,同时也缩短了研磨时间 (一般可节省研磨时间 20 %~ 30 %) ,从而提高了生产效率。416 日用化学品工业天然高分子化合物如蛋白质、淀粉、纤维素等可以通过水解和化学改性生产一系列高分子衍生物作为高分子表面活性剂应用于日用化学品工业中 \[9 \],聚乙二醇、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等水活性高分子化合物 ,由于具有亲水基 ,因而能够与水作用形成氢键 ,显示一定的保湿效果 ,它们常与通用保湿剂一起用于膏、霜、乳液及化妆水等化妆品之中 ,聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素等高分子化合物使气泡膜得到强化 ,并延长气泡保持时间 ,对气泡的性质和外观给予明显的影响。它们在一些与泡沫有密切关系的化妆品中广泛应用。如剃须膏、泡沫浴及洗发香波等 ,其中聚乙烯吡咯烷酮在用于洗发香波之类的发用化妆品中 ,不仅具有泡沫稳定作用 ,而且会残存在漂洗后的毛发上 ,可赋予柔润的光泽 ,聚乙烯吡咯烷酮在用作牙膏的泡沫稳定剂时 ,还具有除去牙斑的功效。羧甲基纤维家应用于香波或泡沫浴等之中 ,由于其胶体保护作用 ,可使洗脱的悬浮污垢不再重新附在皮肤或毛发上 (即所谓的抗再沉积效果 ) 。41 7 在其他领域中的应用41711 皮革复鞣剂复鞣是制革生产过程中极为重要的工序 ,通过复鞣 ,不仅可以强化鞣制效果 ,而且还可以从多方面改善皮革的性质 ,大大提高皮革的价值 ,因此复鞣技术被称作皮革生产中的点金术 \[10 \]。皮革生产中应用的复鞣剂大部分为有机物 ,主要有醛鞣剂、植物鞣剂、聚合物鞣剂 (即高分子表面活性剂 ) 等。这些复鞣剂的应用性能各异 ,以聚合物鞣剂性能最为优越 ,特别是聚丙烯酸类聚合物鞣剂。丙烯酸类聚合物鞣剂有如下应用特点 : (1) 由于填充、交联及与铬盐的配位作用 ,使革身各部位趋于均匀 ,并增加厚度 ,提高力学性能 ; (2)鞣剂分子可以隔离纤维 ,保持纤维问有足够的活动空间 ,从而表现出一定分散作用 ,使复鞣革质轻、柔软、弹性好 ; (3)鞣剂分子上的经基与铬 ( Ⅲ ) 的配位 ,使配位化合物分裂化能降低 ,提高了白度。41712 陶瓷用分散剂在陶瓷制作中 ,虽然水是最常用的介质 ,但在某92第 6 期              王学川 ,等 :高分子表面活性剂的合成及其应用进展© 1995o., 其是在电子陶瓷领域 ,通过带状铸型工艺 ,使用有机溶剂能够产生优异的薄膜陶瓷。还有工程陶瓷领域 ,如果在滑移铸型过程中使用水 ,含有氯化物的陶瓷粉对水是敏感的 ,当用有机溶剂 (最常用的是 油 )加工陶瓷时 ,必须要有分散剂。而此时 ,低分子分散剂不起作用 ,必须使用高分子分散剂。D ,非常适用于陶瓷。41713 磁带和磁盘用分散剂录音带和录像带以及计算机软盘和硬盘通常由非水涂覆工艺制作 ,其涂料在耐久性胶粘剂中含有高填充的磁性颗粒 ,主要是非刚性体系中的聚氨酯树脂。典型地 ,该涂料加入中等极性的溶剂如酯、酮和四氢呋喃来施用 \[11 \]。已知这些胶粘剂的分散能力很差 ,需要一种分散剂帮助分散这些磁性颗粒聚集体 ,并使分散的颗粒稳定。为产生所需的电磁性能和磁带、磁盘的光滑度 ,必须要有一状态很好的分散体。过去许多厂家用卵磷脂 ,一种脂肪酸磷脂和甘油酯的混合物来解决此分散问题 ,但效果不很理想。近年 ,用于此磁性物分散。与用卵磷脂作分散剂相比 , 有以下优点 : (1) 较高的矫顽磁性 (给出更高的频率响应 ) ; (2)较高的垂直度 (给出更高的信噪比 ) ; (3) 较好的定向性 (给出更高的信噪比并降低磁道间的互扰 ) 。5  结束语对高分子表面活性剂的研究工作始于上世纪50 年代 ,由于这是跨学科的新兴领域 ,许多研究工作尚不完善 \[6 ,8 ,11 ,12 \]。与大量合成研究工作相对照 ,高分子表面活性剂的基础研究工作则显得比较薄弱。一方面高分子表面活性剂结构复杂 ,如不采用离子型反应方法 ,很难得到结构规整的分子 ,这给高分子表面活性剂的结构表征和性能研究带来很大困难 ,不少有关高分子表面活性剂的基础研究均局限于结构规整的两嵌段或三嵌段共聚物。另一方面 ,由于分子中存在性能完全不同的链段 (亲水及疏水 ) ,溶液中大分子与溶剂中分子的作用更为复杂 ,大多数高分子表面活性剂溶液性质的研究是在非水介质中进行的 ,在水溶液中两亲性高分子与水分子之间强烈的氢键作用及难以得到完全溶解的真溶液是造成研究困难的主要原因。由于存在上述困难 ,对高分子表面活性剂溶液性能的研究多集中在表 /界面活性、胶束形态等方面 ,仍有大量基本理论问题没有彻底解决。参考文献 :\[1 \]肖进新 ,赵振国 . 表面活性剂的应用原理 \[M\] ,北京 :化学工业出版社 ,2003. 372 - 383.\[2 \]陈永春 ,易昌风 ,程时远 ,等 1 高分子表面活性剂的研究现状 \[J \]1997 ,5 :25 - 29.\[3 \]易昌凤 ,徐祖顺 ,程时远 . 高分子表面活性剂的功能与用途 \[J \]1997 ,2 :8 - 10.\[4 \] L , , A , et of a of [J \] . 2001 ,(115) 10 :6252 - 6257.\[5 \] . 1998 ,39(19) :4665- 4668.\[6 \]张光华 ,顾玲 ,卢凤纪 . 高分子表面活性的特性及其在造纸工业中的应用 \[J \]2003 ,33(1) :25 - 28.\[7 \]徐坚 . 高分子表面活性剂研究进展 \[J \]1997 ,14(30) 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本文标题:高分子表面活性剂的合成及其应用进展
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