简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用

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1、简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用化学化工学院08级王化成20081810010038徐畅200818100100322011年5月18日简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用王化成徐畅辽宁师范大学化学化工学院摘要：表面活性剂已经成为高新技术产业不可缺少的重要助剂。本文综述了聚合表面活性剂和高分子表面活性剂在不同领域的应用。并对其今后的研究开发方向及发展趋势作了展望。关键词：聚合表面活性剂；高分子表面活性剂；分类；应用1引言表面

2、活性剂是一大类有机化合物，它活跃于表／界面上、具有极高的降低表／界面张力的能力和效率，在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。新一代gemini表面活性剂的出现，为表面活性剂的发展开拓了广阔的前景，它已成为当今生命科学、药物科学、材料科学等众多重要领域所共同关注的热点之一。与传统单链表面活性剂相比，gemini表面活性剂具有极低的临界胶束浓度(cmc)、很强的降低表面张力的能力、奇异的聚集形态、特殊的相行为及流变性质等[1]，可以说是表面活性剂领域的一场重大变革。原因在于gemini表面活性剂分子中含有两个极性头和两条

3、疏水链，在其亲水基之间或者靠近亲水基的疏水部分之间由一个联接基团(spacer)通过化学键连接构成。这种结构一方面增强了碳氢链的疏水作用，使疏水基团自水溶液中逃逸而相互聚集成胶束的趋势增大；另一方面，受化学键的限制，极性头间的静电斥力被大大削弱。Gemini表面活性剂实质上可看作是两个传统单头单尾表面活性剂分子的聚合体，那么对于更高聚合度的表面活性剂，如三聚、四聚甚至是高聚表面活性剂，其性能又会如何呢?大量的实践证明，寡聚乃至高聚表面活性剂相比于gemini表面活性剂而言，又具有更低的临界胶束浓度、更加丰富的聚集行为和更为优异的性质.但是到目前为

4、止，关于寡聚和高聚型两亲分子的简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用研究报道还极少，从分子设计合成到物理化学性质的研究才刚刚起步，有诸多的自组装规律、有序聚集体结构方面的问题亟待解决。目前国内仅仅中国科学院化学研究所的王毅琳课题组。对寡聚两亲分子进行了初步的研究，而国外也仅有法国的Zana、美国的Menger、日本的Esumir和Ikeda、德国的Las—chewsky及阿根廷的Grau少数几个小组对三聚、四聚两亲分子进行了初步的探索。而对于聚合度更高的两亲分子来说，由于分子结构更复杂，分子质量显著提高，导致其合成难度更大。但目前研究者

5、通过聚合反应(加聚、缩聚和开环聚合)来合成这类具有更高聚合度的表面活性剂，在很大程度上取得了进展[2]。高分子表面活性剂通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的化合物，分子链段由亲水部分和疏水部分组成[3]。可以形成尺度在10nm～1000nm区间的介观相区，根据分子质量、组成和温度的不同，介观相区可以形成球状、柱状、层状、囊泡、胶束等有序结构[4]。淀粉、纤维素及其衍生物等天然水溶性高分子化合物，具有一定的乳化和分散能力，但由于具有较多的亲水基团，故其表面活性较低[5]。高分子表面活性剂在各种表／界面上有很强的吸附作用，因而分散性、凝

6、聚性和增容性均好，用量较大时还具有很好的乳化性和乳化稳定性，并可作为稳泡剂使用。许多高分子表面活性剂还具有良好的保水作用、增稠作用，成膜性和黏附力也很好[6]。2聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类2.1聚合表面活性剂的分类聚合表面活性剂根据两亲分子的结构单元的不同，即聚合度的不同，可以分为低聚表面活性剂和高聚表面活性剂，前者又包括二聚(gemini)和寡聚(三聚、四聚)表面活性剂，后者是指相对分子质量在数千以上的表面活性剂。此外，与单链表面活性剂类似，根据亲水头基的不同，聚合表面活性剂也可分为阴离子型、阳离子型、两性型以及非离子型。另外，根据

7、分子空间构型的不同，聚合表面活性剂也可以分为线型聚合表面活性剂和体型聚合表面活性剂。2.2高分子表面活性剂的分类高分子表面活性剂按离子类型分类，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四种；高分子表面活性剂按来源分类，可分为天然、天然改性(半合成)及合成型三种；按结构和制备方法，可分为无规聚合型、嵌段型和接枝型高分子表面活性剂[6]。简述聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的分类和应用3聚合表面活性剂和高分子表面活性剂的应用3.1聚合表面活性剂的应用聚合表面活性剂由于具有单链表面活性剂所不具有的许多特殊功能与性质，在我国许多工业部门得到了广泛应

8、用。3.1.1石油工业三元复合驱是20世纪80年代发展起来的三次采油技术，其特点是以表面活性剂驱为基础，采用碱、表面活性剂和聚合物之间的