1、表面活性剂在化工方面的应用摘要：表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域，在石油化工中等其他化工生产中也有应用。 关键词：表面活性剂 精细化工 化妆品 化肥 药品引言：表面活性剂应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域，在石油化工中等其他化工生产中也有应用。 1 表面活性剂：1.1 表面活性剂：表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下
2、降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如 8 个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。1.2 表面活性剂分类：按极性基团的解离性质分类 1、阴离子表面活性剂 ：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠 2、阳离子表面活性剂：季铵化物 3、两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型1.3 表面活性剂的作用：1.3.1 增溶：要求：CCMC （ HLB1318） 临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当
3、其浓度高于 CMC 值时，表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。 增溶体系为热力学平衡体系； CMC 越低、缔合数越大，增溶量（MAC）就越高； 温度对增溶的影响：温度影响胶束的形成，影响增溶质的溶解，影响表面活性剂的溶解度 Krafft 点：离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为 Krafft 点， Krafft 点越高，其临界胶束浓度越小 昙点：对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高到一定程度时，溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为昙点。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。 1.
4、3.2 乳化作用：亲水亲油平衡值（HLB）：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力。根据经验，将表面活性剂的 HLB 值范围限定在 0-40，非离子型的 HLB 值在 0-20。 混合加和性：HLB=（HLBa Wa+HLBb /Wb） / （Wa+Wb） 理论计算：HLB=（亲水基团 HLB 值）+（亲油基团 HLB）-7 HLB：3-8 W /O 型乳化剂：Tween ；一价皂 HLB：8-16 O/W 型乳化剂：Span；二价皂 1.3.3 润湿作用：要求：HLB：7-9。 使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。农药行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面
5、活性剂，其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量，提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，提高防病、治病效果。 在化妆品行业中，做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。1.3.4 助悬作用：在农药行业，可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂，如可湿性粉剂中原药多为有机化合物，具有憎水性，只有在表面活性剂存在的条件下，降低水的表面张力，药粒才有可能被水所润湿，形成水悬液； 1.3.5 起泡和消泡作用：表面活性剂在医药行业也有广泛应用。在药剂中，一些挥发油脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度；药剂制备
6、过程中，它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。1.3.6 消毒、杀菌：在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用，其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能，这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度，根据使用浓度，可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒； 1.3.7 去垢、洗涤作用：去除油脂污垢是一个比较复杂的过程，它与上面提到的润湿、起泡等作用均有关。 1 2 表面活性剂在化工生产中的应用：2.1 在精细化工中的应用2.1.1 表面活性剂在化妆品中的应用2.1.1.1 皮肤用化妆品： 皮肤用化妆品直接涂敷于皮肤上，配制的关键是使其成分
7、与皮肤接近，既能对外界的各种刺激起保护作用，又不妨碍皮肤正常的生理功能。皮肤用化妆品包括膏、霜、蜜、液、乳类化妆品。1.雪花膏雪花膏是 O/W 型乳化体，主要成分是水、硬脂酸酯、保湿剂、香料等。雪花膏主要用于面部皮肤，搽在皮肤上，水分挥发后留下一层薄膜，能防止表皮水分过分蒸发，减小外界的刺激，使皮肤滋润而不干燥。 2.冷霜冷霜多为 W/O 型乳化体，涂于皮肤上水分蒸发，吸热而产生凉爽感。冷霜的典型配方是蜂蜡和硼砂作用形成 W/O 型乳化体。3.奶液（蜜）近年来，由于滋润物质、保湿剂等新原料不断出现，开发了各种高稳定性乳化体，其中流体称为奶液（蜜） （半固体称为膏霜） 。 奶液比膏霜类化妆品使用
8、方便，能均匀地铺展成薄层，无油腻感，皮肤易适应，可使皮肤光滑柔软。奶液有亲油性奶液和亲水性奶液，虽然成分多类似于膏霜，但油分少得多，使其保持稳定乳化态比霜膏要困难得多，因此表面活性剂在奶液化妆品中起决定作用。4.润肤霜润肤霜中含有的水分介于雪花膏和冷霜之间。润肤霜油水含量平衡，霜体稳定，有润肤剂、营养剂和保湿剂等功能性物质。它既给皮肤适当油分，又能保持水分的调节功能，使皮肤滋润娇嫩，光滑柔软而富有弹性。2.1.1.2 发用化妆品：发用化妆品包括洗发、护发、美发类化妆品。1.洗发用品洗发香波是专为洗发用的化妆品，它的主要成分是表面活性剂。使用它洗发时，能从头发和头皮中清除污垢、皮脂和汗水，还能除
9、去油性头发中过量的油分，补充干性头发所需要的油分。好的香波必须具备如下性质：（1）在使用性能方面，应具有良好的洗净能力，有良好的起泡性，使用方便，容易漂洗，对毛发和头皮安全、刺激性小。 （2）在调理性能方面，洗后头发爽快松散，有润湿感，易于梳理，防静电，光亮且富有弹性。由于各种功能添加剂的使用，形成了目前种类繁多、琳琅满目的发用香波。2.护发用品 护发用品是使头发保持天然、健康和美观而使用的化妆品。护发用品的安全性要好。常用的护发用品有：发油、发乳、头发调理剂、护发素等。表面活性剂在护发用品中起乳化、润湿、渗透、抗静电等作用。3.美发用品专供卷发、染发等用的化妆品为美发用品。卷发剂由卷发和中和
10、两部分组成，表面活性剂在其中起乳化、润湿和渗透作用。染发剂中的表面活性剂起乳化、渗透等作用2.1.1.3 美容化妆品：美容化妆品主要涂敷于面部皮肤和嘴唇，利用色彩变化达到美化效果，也可用于遮盖雀斑、伤痕等皮肤缺陷，具有美化、保护皮肤和满足人心理要求的功能。美容化妆品是将颜料分散在各种基质中制成的。使用的颜料包括滑石、高岭土、云母、二氧化硅、碳酸钙、氧化铁等。基质包括液态石蜡、凡士林、合成酯等油分；甘油、丙二醇等保湿剂以及表面活性剂、防腐剂、抗氧化剂等助剂。 美容化妆品有香水类、香粉类、唇膏类、眼用类等化妆品。1.香水类化妆品香水类化妆品有香水、爽身水和收敛水等。为保持身体清洁和皮肤健康涂敷于皮
11、肤表面，使皮肤洁净、湿润适度，并给以良好的刺激，促进皮肤生理功能。在此类化妆品中，表面活性剂起加溶作用。2.香粉类化妆品香粉涂于面颊，可改变脸部颜色，遮掩褐斑、雀斑，防止皮肤油分分泌，使皮肤光滑。香粉中常添加有覆盖剂、润滑剂、吸附剂等，其中使用了大量的无机亲水性粉末，为使这些亲水性物质能很好地分散，并牢固地附着于皮肤表面，必须使这些亲水性表面改性。表面活性剂如脂肪酸皂，可吸附于亲水性粉末表面，使其变为亲油性表面，从而提高香粉稳定性和对皮肤附着力。3.唇膏类化妆品唇膏是女性美容化妆品的核心。唇膏对人体必须无害，对皮肤无刺激，不能有异味，在嘴唇上易溶解、易涂敷、易保留，饮食时不易黏在容器上，在通常
12、的温度和湿度下不变形、不出油、不干裂、不变色。唇膏的原料有油脂、蜡、色料和表面活性剂。油脂和蜡是构成唇膏的基体物料；色料起染色作用；表面活性剂在唇膏中起分散、润湿和渗透作用，能促进色料均匀分散，降低嘴唇皮肤的表面张力，使唇膏易于在嘴唇上均匀铺展，提高色料渗透力，使膏体稳定，并能滋润皮肤。唇膏常用的是非离子表面活性剂，有卵磷脂、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等。 4.眼用类化妆品眼用类化妆品涂于眼部、睫毛、眉毛，用以突出眼部立体感和神秘感，增加个人魅力。眼用类化妆品包括眉墨、眼影、睫毛油等。表面活性剂在其中起分散、渗透、乳化等作用。配方举例如下（眼影） 。 2.1.1.4 口腔卫生用化妆品：口腔卫生
13、用化妆品包括牙膏和漱口水。他们能净化口腔，预防龋齿、牙周炎，使口腔清爽舒适。1.牙膏牙膏由摩擦剂、润湿剂、黏合剂、起泡剂、增稠剂、甜味剂、稳定剂、药物、香料和水等组成。牙膏中的表面活性剂起着重要的作用。表面活性剂的起泡作用使牙膏中各种有效物扩散到口腔各个角落和牙齿缝隙，并渗入黏附于牙齿表面的沉积物中，减少污垢与牙齿的黏附力而被清除；表面活性剂的吸附和润湿作用能增大污垢在牙齿表面上的接触角和水溶性，使污垢易于脱落；表面活性剂的分散乳化作用使牙膏中功能性物质均匀扩散。因此，要求牙膏中使用的表面活性剂除垢性强、泡沫丰富、易于漱净。2.漱口水漱口水的主要功能是清洁口腔，除去腐败发酵的食物残渣，抑制产生
14、恶臭的微生物。漱口水由醇、润湿剂、香料和表面活性剂组成。表面活性剂用来加溶香精油，除去口腔内食物残渣，杀菌。2.1.2 表面活性剂在涂料中的应用2.1.2.1 润湿分散剂：颜料的研磨与分散过程是制造涂料的主要工序，大约 80%的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂，可以缩短工时，得到颜料分散程度均匀一致的色浆，提高涂料的贮存稳定性，改善涂膜状态，提高紫外线的吸收和反射能力，增加颜料的耐候性和耐化学药品性。1 为了获得良好的涂料分散体系，可以使用某些表面活性剂来增强颜料的润湿和稳定作用。表面活性剂能吸附在颜料表面，从而改变颜料的表面性能，使颜料的润湿和分散过程容易进行。润湿是改变颜
15、料表面性能的过程，除掉表面吸附的水和空气，改变其极性，降低液-固之间界面张力和接触角，增加颜料和漆料的亲合力，缩短颜料在漆料中的研磨分散时间，通过粉碎形成颜料细小颗粒的悬浮体。在无外力作用下，要保持颗粒稳定的分散状态，就必须加入一定量的分散剂，分散剂吸附在颜料微粒的表面，通过形成双电层、物理屏蔽作用、氢键作用、偶极作用，防止分散了的颜料粒子再度聚集，使其在分散体系中处于稳定的悬浮状态。润湿剂和分散剂的作用有时很难区分，同一种产品常兼具润湿和分散双重作用。2 润湿分散剂的种类：不同类型的涂料，所用的润湿分散剂分子结构也不相同，其中水性涂料和溶剂型涂料所用润湿分散剂最具代表性。（1）水性涂料用润湿
16、分散剂 水性涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料。在制备这类涂料的过程中，若采用多种颜料，常因其物理性质差别较大，制得的浆料靠强烈搅拌也只能暂时分散均匀，在贮存和使用过程中常发生颜料沉淀和浮色等现象，为解决这些问题，就需要在涂料制备过程中加入表面活性剂，以提高体系分散稳定性。在水性涂料中使用的润湿剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型表面活性剂。阴离子型表面活性剂有：二烷基（辛基、丁基、己基）磺基琥珀酸盐、蓖麻油硫酸化合物、十二烷基磺酸钠、烷基萘磺酸钠、硫酸月桂脂、油酸丁基酯硫酸化合物等；阳离子型表面活性剂有：烷基吡啶盐氯化物等；非离子型表面活性剂有：烷基苯酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯乙二醇
17、烷基醚、聚氧乙烯乙二醇烷基芳基醚等。分散剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型表面活性剂。阴离子型表面活性剂有：烷基磺基琥珀酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、脂肪酸胺衍生物硫酸酯、蓖麻油硫酸化合物等；阳离子表面活性剂有：烷基吡啶鎓氯化物、三甲基硬脂酸酰胺氯化物等；非离子表面活性剂有：烷基酚聚氧乙烯醚、山梨糖醇烷基化合物等。另外，还有聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物等高分子表面活性剂。（2）溶剂型涂料用润湿分散剂 溶剂型涂料使用的润湿分散剂大部分属于高分子聚合物类表面活性剂。包括天然高分子类（如卵磷脂） 、合成高分子类（如长链聚酯的酸和多氨基盐、聚丙烯酸衍生物、聚醚衍生物等） 。2.1.
18、2.2 消泡剂1.泡沫产生的原因（1）表面活性剂的使用。在涂料制造中，需加入各种助剂，其中润湿剂、分散剂、流平剂、乳化剂、防沉淀剂等，都是表面活性剂，这些物质本身能产生稳定的泡沫，就使得泡沫的产生具备了客观条件。（2）在涂料制造过程和涂装过程中，大量采用高速、省力、自动化程度高的设备和施工技术，使涂料体系内部发生紊流、飞溅、冲击、气窝的概率增大，有助于泡沫的产生。（3）化学反应产生气泡，如聚氨脂涂料中若混入微量水，水与异菁酸酯发生反应会生成二氧化碳气体，在漆膜中出现小泡和针孔。（4）在有孔隙的底材上涂装，孔隙内的空气自涂膜内部上溢，若气泡上升不到表面，就会留在涂膜中形成鱼眼，若上升到表面，就会
19、形成缩孔和针眼。 2.消泡剂的种类消泡剂既有抑制泡沫产生的作用，又有消除泡沫的作用。一种合格的消泡剂本身具有较低的表面张力，而且表面张力越小，消泡效果越好；同时消泡剂还应具有一定的亲水性，使其不溶于发泡介质之中，又能很好地进行分散；此外，消泡剂不能影响乳液的稳定性。因此，大部分消泡剂是表面活性低，HLB 值低，不溶于发泡介质的表面活性剂。在涂料工业中，消泡剂的用量不大，但专用性很强。水性涂料中用的消泡剂有：矿物油、脂肪酸低级醇酯、高级醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸金属皂、高级脂肪酸甘油脂、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸和多乙烯多胺的衍生物、丙二醇与环氧乙烷的加聚物、有机磷酸酯、有机硅树脂等。溶剂型涂料
20、用的消泡剂有：低级醇、高级脂肪金属皂、低级烷基磷酸酯、有机硅树脂、改性有机硅树脂等。2.1.2.3 流平剂1.条痕效应和流平性涂料施工后，都有一个流动及干燥成膜的过程，这一过程也叫流平过程。用刷涂、刮涂、滚涂等方法施工的时候，涂料被迫在底材和朝后倾斜的涂布器表面间展开，产生不稳定的流动，因此都会留下明显的条痕。一般涂层越厚，条痕越宽，涂布器向后倾斜外伸程度越大，条痕越明显，这种现象称为条痕效应。流平性较好的涂料，施工后很快流平，形成光滑平整的涂层。而流平性不好的涂料，成膜后会留下明显的刷痕、橘皮等缺陷，影响外观。要使用流平剂改善涂料的流平性，可以考虑两个方面的因素：选用可以降低涂料表面张力的活
21、性剂，以提高涂料的流平性；选用挥发速度慢又能降低涂料施工黏度的溶剂，改善涂料流动性，延长流平时间，达到最终流平。2.流平剂的种类根据流平剂的作用方式及化学结构，将流平剂分为以下四类：（1）高沸点溶剂类 选择沸点在 160以上的溶剂，用以调整涂料的溶剂组成，使涂料在干燥过程中具有梯度的挥发速度及溶解力，达到干燥与流平的统一。（2）有机硅类 聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、聚甲基硅氧烷-聚醚嵌段共聚物、聚二甲基硅氧烷-聚酯嵌段共聚物等，在流平剂中用量很大。（3）聚丙烯酸酯类 这是一类用特殊方法合成的丙烯酸酯共聚物，具有比树脂、漆料低得多的表面张力，能够改善涂料的流平性。（4）醋丁纤维素类（CAB
22、） CAB 与多种树脂、溶剂的混溶性较好。作为流平剂，可降低涂料的表面张力。施工后，由于溶剂释放性好，能大大缩短涂料的表干时间，并迅速迁移到涂料表面，形成单分子膜，从而得到光滑的涂膜。一般 CAB 丁酰基含量越高，流平性越好。2.1.2.4 乳化剂：以水为分散介质的乳液涂料（又称乳胶漆） ，是以聚合乳液为基础，颜料、填料、助剂分散其中而组成的水性分散体系。由于乳液涂料具有可用水稀释、施工方便、快干、不燃、低毒、节能、涂膜性能优异等特点，被广泛用于建筑内外涂料、工业用漆、纤维处理、造纸等多种应用领域，是当前涂料工业发展的重要方向之一。聚合物乳液是乳液涂料的重要成分，它在很大程度上决定着漆膜的物理
23、、化学及机械性质。乳液聚合过程一般需要单体、水、引发剂、乳化剂四种主要物质。乳化剂在乳液聚合的整个过程中，从胶团形成，自由基引发反应开始，直到分散稳定的聚合物乳液形成为止，都起着不可替代的作用。1.乳化剂的种类乳化剂是典型的表面活性剂，阴离子型、阳离子型、两性、非离子型表面活性剂都可用作乳化剂。用作乳化剂的阴离子表面活性剂有：烷基醚硫酸盐、脂肪酸硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基胺磺酸盐、烷基硫酸盐等；阳离子表面活性剂有：烷基胺盐、烷基季铵盐、烷基吡啶盐等；两性表面活性剂有：磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯；非离子表面活性剂有：聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、山梨糖醇、山梨糖醇酐及其脂肪酸酯、甘露醇
24、和脱水甘露醇及其脂肪酸酯等。2.1.2.5 抗静电剂抗静电涂料是具有排除积累静电荷能力的涂料。它的主要作用是：保证装饰涂层不吸灰尘、耐污染；保证仪器、仪表不受静电干扰，确保其精确度和灵敏度；消除高空设施上的静电，防止雷电的损害；有利于静电的泄漏，防止火灾发生。涂料中加入抗静电剂，可制备抗静电涂料。抗静电剂是表面活性剂，可通过不同的渠道泄漏静电荷或降低摩擦因数，以抑制静电荷的产生。一般要求其具有以下特点：防止静电效果好；防止静电效果持久；与成膜物质有良好的混溶性；不影响涂料的其他性能。可以作为抗静电剂的表面活性剂有：季铵盐类阳离子表面活性剂，磷酸酯类阴离子表面活性剂，聚氧乙烯非离子表面活性剂。2
25、.1.3 表面活性剂在农药中的应用2.1.3.1 农药中使用的表面活性剂：表面活性剂是农药助剂的主要成分，农药助剂中以表面活性剂为活性组分的有：分散剂、乳化剂、润湿剂、渗透剂、黏着剂、消泡剂、抗絮凝剂、增黏剂、触变剂、稳定剂等。其中重点是分散剂、乳化剂、润湿渗透剂。1.农药乳化剂农药乳化剂有阴离子、非离子、阳离子、两性离子四类表面活性剂，使用最多的是前两类。（1）非离子乳化剂 非离子乳化剂是最早使用的农药乳化剂。它在水溶液中不电离，对酸、碱、金属盐都比较稳定，可与阴、阳离子表面活性剂复配使用而不产生沉淀，在低浓度下即产生良好的表面活性。由于在合成时聚氧乙烯亲水基组分在分子中所占比例可以根据需要
26、进行调节，能够得到一系列不同 HLB 值的乳化剂，因此极大地扩展了它的应用范围。非离子乳化剂主要有醚类、酯类两大类。醚类非离子乳化剂 这是酚类和醇类化合物的环氧乙烷或环氧乙烷、环氧丙烷共聚加成物。如仲辛基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚等。酯类非离子乳化剂 脂肪酸和多元醇脂肪酯的环氧乙烷加成物都归于这一类型非离子乳化剂中。其中最重要的是蓖麻油的环氧乙烷加成物，还有脂肪酸环氧乙烷加成物、松香酸环氧乙烷加成物等。（2）阴离子乳化剂 阴离子乳化剂的功能远不如非离子。在阴离子表面活性剂中，作为农药乳化剂使用的仍以
27、烷基苯磺酸钙为主，如十二烷基苯磺酸钙，是一种具有优良乳化性能的油溶性阴离子乳化剂，与非离子乳化剂复配，适用于乳化绝大多数农药。（3）混合型乳化剂 混合型乳化剂是由阴离子乳化剂（通常为钙盐）与一种或几种非离子乳化剂混合组成的乳化剂。它具有用量少，乳化稳定性高，对水温和，水的硬度适应范围宽的优点。近三十年来直接应用于农药的乳化剂一般都是混合乳化剂。在混合型乳化剂中，钙盐作为亲油性乳化剂组分，非离子乳化剂多作为亲水性乳化剂组分。两者以不同比例混合，互相补充配合，起到提高性能、降低用量，取得理想效果的作用。2.农药分散剂分散剂的类型 作为农药分散剂使用的表面活性剂主要有阴离子和非离子表面活性剂两类。阴
28、离子分散剂有：烷基萘磺酸盐、烷基萘磺酸盐甲醛缩合物、烷基磷酸酯、烷基苯磺酸钙等。非离子分散剂有：烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯氢化蓖麻油、环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚等。高分子型的表面活性剂分散剂，由于分子链节中含有较多亲油基和亲水基分枝，带有较多的电荷，有较强的分散能力，适合在多种情况下作分散剂。主要品种有：木质素磺酸盐、聚合羧酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸盐等。 3.农药润湿剂和渗透剂（1）润湿剂和渗透剂的类型 润湿剂和渗透剂是通过降低液体表面张力，改变液滴在表面上的接触角来发挥作用的，接触角越小，润湿铺展所需时间越短的润湿剂性能越好。研究表明，具有支链结构长
29、链疏水基的表面活性剂分子能有效降低液体表面张力，而相对分子质量小，含有强亲水基的表面活性剂能迅速在水中扩散，亲水基在疏水链中央的表面活性剂往往有较好的润湿渗透力，因此从结构特点来看，带有支链的长链疏水基，而亲水基又位于疏水链中央的表面活性剂常是优良的润湿渗透剂。农药润湿渗透剂有天然和合成两类，其中天然润湿渗透剂有：皂角苷、亚硫酸纸浆废液、动物蛋白水解液等。合成润湿渗透剂包括阴离子和非离子表面活性剂两类。阴离子润湿渗透剂有：脂肪酸硫酸酯盐、-烯基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二烷基丁二酸酯磺酸钠盐、脂肪酰胺 N-甲基牛磺酸钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、单双烷基萘磺酸钠、木质素磺酸
30、钠、聚合羧酸钠、磷酸酯盐等。非离子润湿渗透剂主要有烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚两类。其中烷基酚聚氧乙烯醚主要是壬基酚和辛基酚的环氧乙烷加成物，以加成 510 个环氧乙烷的产物润湿、渗透性较好；脂肪醇聚氧乙烯醚是目前用量最大的非离子润湿渗透剂，随着脂肪醇碳数和结构变化可得到不同性能的产品。2.1.3.2 表面活性剂在农药基本剂型中的应用1.在农药乳油中的应用工厂中生产的农药，未经加工成型之前称为原药。固态的原药称为原粉，液态的原药称为原油。绝大多数的农药是油溶性的，不能直接在农业上使用，为了使少量农药能够均匀地喷洒在大面积农作物上，最常用的方法之一就是把原药配制成乳油后使用。乳油是农药基本
31、剂型之一，是由农药原药、乳化剂、溶剂、助溶剂配制成的透明油状体，加水能形成相对稳定的乳状液，稳定度要求在 99.5%以上。乳油可分为 O/W 型和 W/O 型两种乳状液，O/W 型一般选用亲水性较高的乳化剂，W/O 型一般选用亲油性较高的乳化剂。绝大多数农药乳油属于 O/W 型乳油。农药乳油的发展与表面活性剂的发展有着密切的关系。表面活性剂即乳油中的乳化剂，是农药乳油中的重要组成成分。早期的有机合成农药滴滴涕，用肥皂或硫酸化（或磺化）蓖麻油作为乳化剂，配成的乳油黏度很大，流动性能差，乳化分散性能不好，乳化剂的用量也很大。20 世纪 40 年代中期，醚型非离子表面活性剂如烷基酚聚氧乙烯醚、苄基联
32、苯酚聚氧乙烯醚等，在农药乳化剂中已占有主要地位，但也存在许多缺点。1955 年发现了油溶性的十二烷基苯磺酸钙与非离子表面活性剂复配的混合型农药乳化剂。这种混合型乳化剂不仅用量明显减少，而且具有良好的自动乳化分散性能，适用范围广。只要选择不同种类、不同聚合度的非离子表面活性剂，即可用于配制各种农药乳油。乳油的优点是：乳油加水稀释成乳剂后，原油被分散成很小的液珠，因此可均匀地大面积施用，由于乳油中含有乳化剂，使乳油较容易在农作物、病菌和虫体上润湿、黏附，并且药剂容易渗透到他们体内，可以获得良好的防治效果。由于乳剂受风雨的影响较小，所以药效期较长。乳油在加工制作和加水稀释使用时，原药不会像粉剂那样飞
33、扬而对操作人员造成危害。乳油的使用也很方便，加水稀释成乳状液后即可用喷雾器或其他工具进行喷洒。2.在可湿性粉剂中的应用可湿性粉剂是加入水中后能被水润湿的粉状制剂。可湿性粉剂由农药原药、填料、润湿剂、分散剂、稳定剂组成。填料要有很强的吸收性，将原药吸收后形成的固体易于被粉碎，通常用黏土、硅藻土、二氧化硅作填料。这些填料使农药原药在贮存过程中能保持一定的热稳定性，而且填料本身在水中有良好的悬浮性能，无絮凝现象。由于很多有机农药都是疏水性物质，不能被水润湿，因此在可湿性粉剂中要加入润湿剂，润湿剂要达到使可湿性粉剂在 12min 内即能被水润湿的标准。为使药粉能很快在水中分散，还要加入一定量的分散剂，
34、使药粉加水稀释后有良好的、较长时间的悬浮性能，要求可湿性粉剂的悬浮率要达到 70%以上。可湿性粉剂的润湿好坏决定于选择合适的润湿剂及浓度。润湿剂应选择水溶性好的固体润湿剂，而不是液体润湿剂。这是因为：固体润湿剂可以减少填料的液体载荷；能使表面活性剂较好地分布，而不吸收在填料内部。常用的润湿剂是阴离子表面活性剂烷基苯磺酸钠和非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚。分散剂应选择分散能力强的表面活性剂，例如某些嵌段或接枝聚合物表面活性剂；高分子分散剂，特别是分子或链节上有较多分支的亲油基和亲水基，并带有足够电荷的高分子。研究表明，使用同样的农药原药制成不同剂型会有不同使用效果，一般配成乳油比可湿性粉剂的药
35、效好。这是因为可湿性粉剂颗粒较粗，使药剂的分散沉积和覆盖能力受到影响，而且药剂的溶解、扩散、渗透能力也不能很好发挥，所以可湿性粉剂加工的颗粒细度一般要求达到 5m,并配合使用分散剂使悬浮率达到 70%左右才能取得良好的药效。与乳油相比，可湿性粉剂也有其优点。乳油在配制过程中要使用大量的有机溶剂，而配成可湿性粉剂不仅可节省大量有机溶剂，避免溶剂造成对环境的污染，而且可以节省乳化剂和包装。可湿性粉剂可使用软包装材料，用后的空包装容易处理，而乳油使用玻璃、金属、塑料等硬包装，用后的空包装处理难度要大得多，而且容易造成二次污染和中毒事故。从长远利益考虑，可湿性粉剂是重点发展的农药剂型。 3.在微乳液中的应用微乳农药是利用表面活性剂的作用，将液态油性农药以超微细状态（粒径0.10.01m）均匀分散在水中，形成透明或半透明的均相体。微乳液是一个自发形成的热力学稳定分散体系，表面活性剂是制备微乳液的关键组分。目前，关于微乳液的乳化剂选择还没有一套完整的理论依据，许多配方工作都以混合膜理论和加溶作用理论为基础并参照表面活性剂的 HLB 值和临界胶团浓度(cmc)进行综合考虑和选择，应注意以下几个方面。（1）对非离子表面活性剂而言，因其亲水亲油性对温度非常敏感，当体系温度靠近三相区浊点线略低时，形成 O/W 型微乳液，升高温度，亲水性下降，体系变浑浊；当温度
