化工助剂:什么是高分子表面活性剂
高分子表面活性剂一般是指相对分子质量大于2000的表面活性剂。这类表面活性剂通常具有良好的乳化作用、凝聚作用、分散作用、洗涤作用,且毒性较小。
高分子表面活性剂具有多种作用,以下是其中几种常见的用途:
乳化作用:高分子表面活性剂可以降低水和油之间的表面张力,使得水和油能够均匀混合,形成稳定的乳状液。
凝聚作用:高分子表面活性剂可以使得溶液中的微小颗粒聚集在一起,形成较大的团块,达到沉淀、过滤等分离纯化的效果。
分散作用:高分子表面活性剂可以稳定固体颗粒,防止其凝聚和沉淀,从而使得固体颗粒能够在溶液中均匀分散。
洗涤作用:高分子表面活性剂可以作为洗涤剂,能够有效地去除污垢和油脂等污染物。
毒性小:高分子表面活性剂的毒性相对较小,对环境和生物的危害较小。
高分子表面活性剂的合成根据离子的有无可分为阴离子、阳离子、非离子和两性离子等类型,也可根据亲水基的种类和含有量以及相对分子质量的大小分为不同的类型。
阴离子高分子表面活性剂
1.羧酸型:典型聚合物有聚丙烯酸及其共聚物、丁烯酸及其共聚物、丙烯酸马来酸酐共聚物以及它们的部分皂化物等。
2.硫酸酯型:典型的聚合物有:脂肪醇硫酸酯盐、仲烷基硫酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES)、脂肪酸衍生物的硫酸酯盐、不饱和醇的硫酸酯盐。
3.磺酸型:有部分磺化聚苯乙烯、苯磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物、磺化聚丁二烯等,木素磺酸盐亦是一种磺酸型高分子表面活性剂。
阳离子高分子表面活性剂
1.胺盐或多胺类:如聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚马来酰亚胺及其衍生物等。
2.季铵盐:如季铵化聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶盐、聚二甲胺环氧氯丙烷等。季铵类高分子表面活性剂在酸性、中性及碱性水介质中显示阳电性。
两性高分子表面活性剂
主要品种有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸、阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。
非离子高分子表面活性剂
主要品种有聚乙烯醇及其部分酯化或缩醛化产品,如经其改性的聚丙烯酰胺、马来酸酐共聚物、聚丙烯酸酯、聚醚、聚环氧乙烷-环氧丙烷、水溶性酚醛树脂、氨基树脂等。
高分子表面活性剂的应用
在制药工业的应用
由于嵌段型和接枝型高分子表面活性剂的优良表面活性,使得它们在制药工业中应用广泛,可以用作药物载体、药物乳化剂和分散增溶剂、润湿剂等。此外高分子表面活性剂在药物合成中作为相转移催化剂,在药物分析中也有较广泛的应用。
在石油工业中的应用
由于开采出的原油中含有固体石蜡,致使原油流动性差,对这种易凝高粘油料的生产、储运、加工等工序均带来一定的困难,这个问题可以通过加入原油倾点下降剂或者流动性改进剂的办法解决。利用油溶性高分子表面活性剂的分散性可以进一步改善流动性改进剂,防止燃料油中的石蜡在运输和储藏过程中形成沉淀。
在纺织印染工业中的应用
聚醚类高分子表面活性剂常被用作低泡洗涤剂、乳化剂、分散剂、消泡剂、抗静电剂、润湿剂、印染剂等;聚乙烯醇等高分子化合物作为增稠剂和保护胶体广泛应用于乳液型印染助剂的制备中;羧甲基纤维素等纤维素衍生物被用于洗涤剂作为再沾污防止剂;木质素磺酸盐、酚醛缩合物磺酸盐等被用作不溶性染料的分散剂。
在造纸工业中的应用
由于高分子表面活性剂在改进纸张性能,提高纸机效率等方面有着非常独特的重要作用,所以近年来越来越受到造纸工作者的重视。有研究表明以不同相对分子质量的聚乙二醇与马来酸酐制备马来酸单酯,再与丙烯酸聚合生成马来酸单酯、丙烯酸共聚物,脱墨效果显著。
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