§3.7 特种表面活性剂和功能性表面活性剂

1、含氟表面活性剂：以氟碳链代替通常的疏水基团碳氢链，有极强的疏水性和较低的分子内聚力，低浓度下呈现高的表面活性。碳氢链一般在12个碳原子以上才有好的表面活性，而氟碳链在6个碳原子以上就有好的表面活性，一般在C8~C12为最佳，且其临界胶束浓度为相应碳氢表面活性剂的1/10~1/100，易在油的表面形成一层水膜，可作为“轻水灭火剂”使用，用含氟表面活性剂处理的固体表面，抗水、抗黏、防污、防尘，还可作为表面疏水剂、疏油剂，广泛应用于纺织、皮革、造纸和化工等行业。

      

2、含硅表面活性剂：疏水基为硅烷基和硅氧烷基，有很强的降低表面张力的能力，有较好的润湿、消泡、稳泡能力，有良好的分散性、抗静电性、乳化性能，有较高的热稳定性。广泛用于膏霜及发用化妆品中，可增进皮肤的滑爽细腻感，无油腻感和残留感。还用于织物的柔软防水和平滑整理等。

 

3、含硼表面活性剂：具有沸点高不挥发的特点，高温下稳定但能水解，它是由具有临近羟基的多元醇、低碳醇的硼酸三酯和某些脂肪酸合成的（P81）。通常为非离子型，在碱性介质中呈现阴离子型。具有良好的相容性、抗菌性和低毒性，非常适用于合成树脂的抗静电剂。也可作稳定剂、防蚀剂、乳化剂等。  

4、高分子表面活性剂

  分子量在数千到一万以上的具有表面活性的物质，一般称为高分子表面活性剂。

高分子表面活性剂的性质不仅与分子量有关，而且与单体的组成有关。一般具有以下特点：①降低界面张力的能力小，多数不形成股束，②渗透力弱，③起泡力差，但形成的泡沫稳定；④乳化力好；⑤分散力和凝聚力优良；⑥多数低毒或无毒。高分子表面活性剂一般用于悬浮体的絮凝及稳定，乳状液的稳定和破乳。此外还用于多种表面活性剂的复配。

 

5、冠醚型表面活性剂

  为疏水链上连接有环状冠醚的表面活性剂，结构式如图：P82，具有对阳离子选择性络合的能力、相转移催化等特殊功能。主要是由含活性端基的长链烷烃与含活性端基的聚醚反应合成的，活性端基可以是—Cl、—OH、—NH2。

  

6、生物表面活性剂

  用生物技术合成的表面活性剂，是依靠微生物对培养基的生物降解完成的，微生物在代谢过程中会分泌出具有一定表面活性的代谢产物，如糖脂、多糖脂、脂肽或中性类脂衍生物等。不仅具有优良的表面活性，且无毒无害易降解，是一个净化环境变废为宝的过程，属于“绿色表面活性剂”，在石油、纺织、医药、化妆品、食品等行业有广泛应用。

7、反应型表面活性剂

  带有反应基团，能与所吸附的基体发生化学反应，从而永久地键合在基体表面，对基体起表面化学作用。反应型表面活性剂的化学结构有两个特征：（1）它是表面活性剂，（2）它能参与化学反应，且反应之后也不丧失其表面活性，即包括亲水基和亲油基之外还包括反应基。反应型表面活性剂可分为聚合乳化剂、表面活性引发剂、表面活性链转移剂、表面活性交联剂、表面活性交联剂、表面活性修饰剂，广泛用于乳液聚合、溶液聚合、分散聚合、无皂聚合、功能性高分子的制备等方面。

8、双子型表面活性剂

  分子中至少含有两个亲水基团和两个疏水基团，在靠近亲水基处由连接基通过化学键进行连接，如图3-11所示（P85）

     

  

  双子型表面活性剂具有较高的界面活性。低的CMC，很低的Krafft点，良好的钙皂分散能力，优异的润湿、起泡、稳泡、增溶、洗涤能力，独特的流变性，适于做微乳液，在油气开采、化学化工、纳米材料、生物技术、日用化学领域有广泛的应用前景。

9、Bola型表面活性剂

  以一个疏水链连接两个亲水集团（离子型或非离子型）构成的两亲化合物，它的溶液表面是U型构相，两个亲水基深入水相，弯曲的疏水链伸向气相。

Bola型表面活性剂降低表面张力的能力不是很强，CMC较高，Krafft点较低，常温下有较好的溶解性。

Bola型表面活性剂的结构有三种类型：单链型、双链型、半环型，如图3-12（P86），

 

Bola型表面活性剂可以再单层类脂膜和双层类脂膜囊泡中形成孔，使离子穿越，形成离子通道，对生物细胞膜的功能发挥及神经元的传导具有重要意义，对离子的选择性传输可以实现信号控制，能在非生物领域人工模拟生物离子通道，将极大地改善信息传输作用。