活性劑作用原理

表面活性劑一般是低分子量分散劑。表面活性劑分子具有改性作用，特別是降低顏料和樹脂溶液間表面張力。表面活性劑結(jié)構(gòu)上含有兩種溶解性或極性相反的基團(tuán)，使表面活性增加。在水性體系中，極性基團(tuán)是一些親水基，非極性的則是憎水基或親油基。在非水性體系中，極性基團(tuán)是憎油基，非極性的為親油基。表面活性劑按其化學(xué)結(jié)構(gòu)分類，特別是極性基團(tuán)包括：陰離子、陽離子、電中性粒子和非離子。 　聚合物分散劑作用下效力由以下因素確定：

顏料表面極性基團(tuán)的吸附作用。錨固基團(tuán)可以是氨基、羧酸、磺酸、磷酸及其鹽。

介質(zhì)中圍繞在微粒周圍的非極性鏈段的行為。分子的一些部分(脂肪族或脂肪族-芳香族片斷)必須與粘接劑體系高度的相容。

類似表面活性劑的分散劑的穩(wěn)定機(jī)理是靜電穩(wěn)定：圍繞顏料粒子的極性基團(tuán)形成了雙層帶電的結(jié)構(gòu)。由于布朗運(yùn)動，液體介質(zhì)中顏料粒子時(shí)常碰撞在一起，因此在其減速進(jìn)程中具有強(qiáng)烈的重絮凝趨勢。

根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)(如：低的分子量)和靜電穩(wěn)定理論，表面活性劑有以下缺陷：

·水敏感性：表面活性劑通常使最終涂層產(chǎn)生水敏感性，不適于室外應(yīng)用。

·易產(chǎn)生泡沫：許多表面改性劑會產(chǎn)生泡沫，在涂層上產(chǎn)生缺陷(如魚眼、凹坑)。如果泡沫在研磨進(jìn)程出現(xiàn)，則導(dǎo)致生產(chǎn)能力的下降。

·干擾涂層間的粘接。

經(jīng)過多年發(fā)展，特殊的表面活性劑得到改進(jìn)，使涂層缺陷最大程度地降低，并且某些還能使涂層具有一些別的優(yōu)點(diǎn)，如消泡/抗腐蝕能力或使基材難以潤濕。

用于顏料分散作用的最常用表面活性劑有如下品種：脂肪酸衍生物，磷酸酯，聚丙烯酸鈉/聚丙烯酸，乙炔二醇和大豆卵磷脂。

表面活性劑的分類方法很多：

根據(jù)疏水基結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，分直鏈、支鏈、芳香鏈、含氟長鏈等；

根據(jù)親水基進(jìn)行分類，分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PEO衍生物、內(nèi)酯等；

有些研究者根據(jù)其分子構(gòu)成的離子性分成離子型、非離子型等，還有根據(jù)其水溶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、原料來源等各種分類方法。但是眾多分類方法都有其局限性，很難將表面活性劑合適定位，并在概念內(nèi)涵上不發(fā)生重疊。

activator；active agent

活性劑一般分為無機(jī)活性劑和有機(jī)活性劑兩類。

無機(jī)活性劑主要有金屬氧化物、氫氧化物和堿式碳酸鹽等；有機(jī)活性劑主要有脂肪酸類、胺類、皂類、多元醇和氨基醇等。活性劑僅以少量加入到橡膠膠料中就能提高其硫化度。

（1）乳化和破乳作用。表面活性劑的乳化作用是表面活性劑應(yīng)用最為廣泛的性質(zhì)之一。例如在化妝品、食品、紡織、造紙、金屬的切削液、油漆、農(nóng)藥、醫(yī)藥等方面，乳化劑都起著重要的作用。各種類型的表面活性劑都可以作為乳化劑來使用，但非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑應(yīng)用得比較多。乳化作用是指兩種互不相溶的液體形成乳狀液的過程。乳狀液是指一種不溶解或溶解度很小的液體，以一定大小的液滴分散存在于第二種液體中，形成具有明顯穩(wěn)定的懸濁液。對兩種互不相溶的液體，如果僅通過機(jī)械攪拌的方法總是不能形成穩(wěn)定的乳狀液的。要形成明顯穩(wěn)定的乳狀液，必須加入第三組分，這第三組分就是表面活性劑，一般稱其為乳化劑。

（2）增溶作用。表面活性劑在水溶液中形成膠束后具有使不溶于水的有機(jī)物的溶解度顯著增大的能力，且此時(shí)溶液呈透明狀，膠束的這種作用稱為增溶。能產(chǎn)生增溶作用的表面活性劑叫做增溶劑，被增溶的有機(jī)物稱為被增溶物。如果在已增溶的液體中繼續(xù)加入被增溶物，達(dá)到一定量后，溶液透明狀變?yōu)槿闈釥?，這種乳液即為乳狀液，在此乳狀液中再加入表面活性劑，溶液又變得透明無色。雖然這種變化是連續(xù)的，但乳化和增溶本質(zhì)上是不同的。增溶作用可使被增溶物的化學(xué)勢顯著降低，使體系變得更穩(wěn)定，即增溶在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的，只要外界條件不變，體系不隨時(shí)間變化。而乳化在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。

（3）洗滌作用。洗滌作用可定義為，從浸在某種介質(zhì)，一般為水，中的固體表面除去污垢的過程。在此過程中，借助于洗滌劑以減弱污垢與固體表面之粘附作用，并施以外力，包括機(jī)械攪拌或人工洗，使污垢與固體表面分離而懸浮于介質(zhì)中，最后將污垢洗。水在天然纖維、棉、毛等上的潤濕性較好，在人造纖維上較差，表面活性劑能夠降低水的表面張力，使其接觸角減小。因而，纖維的潤濕在洗滌劑作用下比較容易實(shí)現(xiàn)。

surface active agent， SAA，即表面活性劑。

不同物質(zhì)加入水中，其溶液的表面張力會隨加入物質(zhì)的濃度變化而變化。表面活性劑是這樣一種物質(zhì)：當(dāng)取少量物質(zhì)溶于水中后，就能引起水溶液表面張力（或液/液界面張力）顯著降低，這種物質(zhì)就是表面活性劑（Surface active agent,SAA）。

綠色表面活性劑生物表面活性劑

生物表面活性劑是微生物在代謝過程中分泌出的具有一定生物活性的次級代謝產(chǎn)物。與合成表面活性劑一樣，生物表面活性劑由親水基和疏水基兩部分組成，但生物表面活性劑比合成表面活性劑更具有潛在的優(yōu)勢： （1）可生物降解，不會造成再污染；

（2）無毒或低毒；

（3） 一般不致敏、可消化，因此可用于化妝品和食品的添加劑；

（4）可以用工業(yè)廢物生產(chǎn)，有利于環(huán)境污染治理；

（5）具有更好的環(huán)境相容性和起泡性，在極端溫度、p H 值、鹽濃度下具有更高的選擇性和專一性；

（6）結(jié)構(gòu)多樣，有可能適用于特殊領(lǐng)域。

最初人們對生物表面活性劑感興趣，主要是由于其具有高效、低毒以及無污染等優(yōu)點(diǎn)，可替代化學(xué)表面活性劑。近年來研究發(fā)現(xiàn)，生物表面活性劑除具有表面活性的功能外，還具有潛在的抗菌活性，包括抗真菌、抗細(xì)菌、抗支原體和抗病毒等活性，此外，還可用在免疫調(diào)節(jié)分子、黏合劑、疫苗及基因治療等方面。

目前，國內(nèi)外只有少數(shù)幾種生物表面活性劑產(chǎn)品走向市場，大多數(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，這主要是由于它的經(jīng)濟(jì)成本較高影響了其廣泛應(yīng)用。但是，隨著生物技術(shù)的不斷進(jìn)步和生物工程的發(fā)展，人們對生物表面活性劑，尤其是對產(chǎn)生生物表面活性劑菌株研究的不斷深入，有望在將來大規(guī)模應(yīng)用具有商業(yè)價(jià)值的生物表面活性劑。

綠色表面活性劑可降解型表面活性劑

可降解型表面活性劑又叫做 tempory （暫時(shí)性）表面活性劑，或可控半衰期表面活性劑（surfactantswith controlled half-live）?？山到庑捅砻婊钚詣┳畛醯亩x是指在完成其應(yīng)用功能后,通過酸、堿、鹽、熱或光的作用能分解成非表面活性物質(zhì)，或轉(zhuǎn)變成新表面活性化合物的一類表面活性劑。近年來，對可降解表面活性劑的定義已發(fā)生變化。環(huán)境影響已成為新型表面活性劑發(fā)展的主要推動力，生物降解性也已成為判斷表面活性劑好壞的重要指標(biāo)。

可降解型表面活性劑具有很好的環(huán)保性能，這些表面活性劑可以解除一些復(fù)雜情況。例如,使用可降解型表面活性劑在乳液聚合中可以不產(chǎn)生泡沫，或者使用后可形成穩(wěn)定的乳液等。存在于此類表面活性劑中的分子極性基和疏水基之間的弱鍵斷裂后，可分解出水溶性和非水溶性兩種產(chǎn)物，而它們一般都可以通過后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)化操作過程去除。這一方法在有機(jī)合成和各種生物化學(xué)領(lǐng)域很有用途。可降解表面活性劑的優(yōu)勢還在于其裂解產(chǎn)物具有的新功能。例如，用于個(gè)人護(hù)理用品的某種表面活性劑，它在使用后可以分解生成對皮膚有益的產(chǎn)物，這種分解后衍生出新功能性的表面活性劑有時(shí)被稱做功能性表面活性劑。表面活性劑在一定條件下裂解成非活性產(chǎn)物，能適用于一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，如生物制藥領(lǐng)域。而能形成泡囊或微乳液的可裂解型表面活性劑可用于制藥，滿足代謝物無毒的需要。

綠色表面活性劑反應(yīng)型表面活性劑

反應(yīng)型表面活性劑是指帶有反應(yīng)基團(tuán)的表面活性劑，它能與所吸附的基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而永久地鍵合到基體表面，從而對基體發(fā)揮表面活性作用，同時(shí)成為基體的一部分，它可以解決許多傳統(tǒng)表面活性劑的不足。

反應(yīng)型表面活性劑至少應(yīng)包括兩個(gè)特征：它是表面活性劑；它能參與化學(xué)反應(yīng)，而且反應(yīng)后也不喪失其表面活性。反應(yīng)型表面活性劑除了包括親水基和親油基外，還應(yīng)包括反應(yīng)基團(tuán)。