表面活性剂的发展现状及趋势,表面活性剂的展望

一、阳离子表面活性剂概述

阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性；而在碱性介质中容易析出而失去表面活性。除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫、磷、砷等元素的阳离子表面活性剂。

阳离子表面活性剂在水溶液中电离时生成的表面活性离子带正电荷，其疏水基与阴离子表面活性剂相似。阳离子表面活性剂的亲水基离子中含有氮原子，根据氮原子在分子中的位置不同分为胺盐、季铵盐和杂环型三类。

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二、阳离子表面活性剂行业发展现状

阳离子表面活性剂在工业上大量使用的历史不长，但发展速度较快。它的主要用途是杀菌剂、纤维柔软剂和抗静电剂等特殊用途，因此与阴离子和非离子表面活性剂相比，使用量相对较少。根据数据显示，2020年全球阳离子表面活性剂行业市场规模为39亿美元，预计市场规模将在2021年达到43亿美元。

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随着我国阳离子表面活性剂行业起步时间较晚，但是发展速度很快，得益于国内需求的额不断增长，我国阳离子表面活性剂产量不断上升。根据数据显示，到2020年中国阳离子表面活性剂产量上升至14.8万吨。其中，产量的最多的为烷基季铵盐类，2020年产量达到10.4万吨，占总产量的70.27%。

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随着国内对于阳离子表面活性剂需求的不断增长，我国阳离子表面活性剂销量不断增长，同时产销率也在不断上升。根据数据显示，2020年中国阳离子表面活性剂销量为15.1万吨，产销率达到102.2%。

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相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国表面活性剂市场竞争格局及未来投资前景预测报告》

三、阳离子表面活性剂进出口贸易

由于我国阳离子表面活性剂产业起步晚，国内阳离子表面活性剂产量虽然增长迅速，但是国内的需求量增长速度更快，国内的阳离子表面活性剂产量不能满足国内的需求，因此只能从国外大量进口阳离子表面活性剂。根据数据显示，2020年中国阳离子表面活性剂进口量为11.09万吨。由于国内阳离子表面活性剂供不应求，因此阳离子表面活性剂出口量较低，一直没有突破1万吨。

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从进口金额来看，2020年中国阳离子表面活性剂进口金额为1.82亿美元，同比上升1.68%。相对于2019年来说，2020年阳离子表面活性剂进口量下降，但是进口金额上升，主要是受到2020年的新冠疫情影响，使得全球阳离子表面活性剂价格上升。

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四、中国阳离子表面活性剂行业发展趋势

1、多功能性

在实际应用中,不同场合往往需要有某方面特性的特效表面活性剂,而为了便于实际使用,又不能使得品种过于繁杂,因此希望有“万能”的多功能表面活性剂。而含有不同类型特性基团,就可能具有多功能性。

2、与阴离子表面活性剂的复配研究

复配是整个表面活性剂科学的主要研究发展方向之一。近年来的研究表明:若使用恰当,阴阳离子表面活性剂复配使用会表现出更好的表面活性。但在大多数情况下,阴阳离表面活性剂仍不能配合使用,这是限制其应用的一大弱点。

3、安全低毒表面活性剂

当今世界对消除表面活性剂引起的环境污染的呼声日趋强烈,而表面活性剂对环境的污染主要靠自然界微生物对其分解得以消除。如何降低毒性,使其容易生物降解,对毒性较大,生物降解性差的季铵盐型阳离子表面活性剂显得尤为重要。

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表面活性剂的发展趋势是什么？为什么？

　　目前，发达国家在表面活性剂领域的研究已具备了完整的体系，够实现产品研究开发多样化、系列化，开发力度非常大，并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。
　　以表面活性剂在农药中应用为例，国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明，表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力，以提高药量而达到增效的目的，
　　若针对各种药剂特性，采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用，且对药剂具有增溶作用，可见有选择性地开发和应用表面活性剂，可望达到对药剂增效、节约用药、减少对环境污染和降低防治成本的目的。

　　表面活性剂在医药中也有广泛的用途，它对药物的吸收有着明显的影响，研究发现表面活性剂的存在可能增加药物的吸收也可能降低药物的吸收，还应考虑到表面活性剂与蛋白质的相互作用、毒性、刺激性等。

　　国外一些著名的表面活性剂公司在2l世纪初的发展趋势如下所述:
　　国外主要研究方向为安全、温和和易生物降解的产品。如糖苷类表面活性剂，由于原料来自天然、性能优良、低毒低刺激、易生物降解而得到迅速发展。
　　我国表面活性剂行业的发展趋势在表面活性剂领域，我国的研究开发能力和产业化基础都还比较薄弱，与国外水平差距很大，尤其在高新技术领域差距更大，这主要表现为产品品种单一落后，生产规模小，产品配套能力差，缺少系列化产品的研究开发能力。于产品的质量和性能不能满足许多高新技术产品的要求，缺少能够带动相关行业发展的表面活性剂及助剂的研究开发和生产能力，客观上阻碍了我国精细化工行业的健康发展。

　　提出了越来越高国外表面活性剂的主要研究方向为安全、温和、易生物降解，而我国在这方面的工作才刚刚起步。由于表面活性剂产品品种多，应用范围广，且由于我国在该领域基础薄弱，所涉及的亟待解决的问题也多，首先注重以下问题的解决：
　　系统开发安全、温和、易生物降解、具有特殊作用的表面活性剂，研究其构效关系，为新型产品的开发和应用提供理论基础。重点开发糖苷类表面活性剂，糖苷有多个游离羟基，类似多元醇，可开发各种多元醇类和醇类表面活性剂。
　　开发蔗糖脂肪酸酯系列产品，蔗糖脂肪酸酯是以8个羟基蔗糖为亲水基，以置换了蔗糖羟基的脂肪酸部分为憎水基的非离子表面活性剂，是通过蔗糖与脂肪酸酯交换反应形成的。除单酯外，某种条件下可生成二酯和三酯。蔗糖脂肪酸酯可作食品添加剂（乳化剂），具有无毒、无臭、无刺激性、易生物降解性等优点，其洗净力不大，但有W／0型乳化、增溶、起泡等多种性能，并且有抑制淀粉沉降和油脂结晶转变的作用。研究表面活性剂在工业催化方面的应用，重点对酯化、磺化、烷基化、硝化反应专用的新型、高效、环境友好的催化剂进行开发研究，以降低工业生产成本。
　　高相比表面活性剂的研究与开发。加强复配技术的研究，开拓已有产品的应用范围。

世界最好的表面活性剂是什么？

1.概念： 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降的物质。 2.组成：分子结构具有两亲性 非极性烃链： 8个碳原子以上烃链 极性基团：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。 3.吸附性： 溶液中的正吸附：增加润湿性、乳化性、起泡性， 固体表面的吸附：非极性固体表面单层吸附， 极性固体表面可发生多层吸附 [编辑本段]表面活性剂的分类 表面活性剂的分类方法很多， 根据疏水基结构进行分类，分直链、支链、芳香链、含氟长链等； 根据亲水基进行分类，分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等； 有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等，还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性，很难将表面活性剂合适定位，并在概念内涵上不发生重叠。 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 4、非离子表面活性剂： 脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘），聚山梨酯（吐温） 阴离子表面活性剂 1、肥皂类 系高级脂肪酸的盐，通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链，常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同，又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐破坏，电解质亦可使之盐析 。 碱金属皂：O/W 碱土金属皂：W/O 有机胺皂：三乙醇胺皂 2、硫酸化物 RO-SO3-M 主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。脂肪烃链R在12~18个碳之间。 硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油。 高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠（SDS、月桂醇硫酸钠） 乳化性很强，且较稳定，较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物产生沉淀，对粘膜有一定刺激性，用作外用软膏的乳化剂，也用于片剂等固体制剂的润湿或增溶。 3、磺酸化物 R-SO3 - M 属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差，但在酸性溶液中不易水解。 常用品种有：二辛基琥珀酸磺酸钠（阿洛索-OT），十二烷基苯磺酸钠，甘胆酸钠 阳离子表面活性剂 该类表面活性剂起作用的部分是阳离子，因此称为阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子，所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大，在酸性与碱性溶液中较稳定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用。 常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。 两性离子表面活性剂 这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团，在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。 1、卵磷脂：是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料 2、氨基酸型和甜菜碱型： 氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO－ 甜菜碱型：R-N+(CH3)2-COO—。 在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力。 非离子表面活性剂 1.脂肪酸甘油酯： 单硬脂酸甘油酯； HLB为3~4，主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。 2.多元醇 蔗糖酯：HLB（5~13）O/W乳化剂、分散剂 脂肪酸山梨坦（Span） ：W/O乳化剂 聚山梨酯（Tween） ： O/W乳化剂 3.聚氧乙烯型：Myrij(卖泽类，长链脂肪酸酯）;Brij （脂肪醇酯） 4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物： Poloxamer 能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂 [编辑本段]表面活性剂的基本性质 1.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。 2.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 表面活性剂的基本性质 3、增溶作用 1）胶束增溶：水不溶性、微溶性药物在胶束溶液中溶解度显著增加 非洛地平-----0.025%吐温-----10倍 （表）亲水基团---亲油基团， （药）极性基团---非极性基团 89cmc，“表”的量80，胶束80，增溶量80，最大增溶浓度（MAC） [编辑本段]表面活性剂的应用 1.增溶：C>CMC （ HLB13~18） 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。 2.乳化剂： 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 3.润湿：（HLB：7-9） 4.助悬 5.起泡和消泡 6.消毒、杀菌 7.去垢剂 在生产生活中的应用 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。 在造纸工业中可以用作蒸煮剂、废纸脱墨剂、施胶剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、柔软剂、抗静电剂、阻垢剂、软化剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。 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；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；药剂制备过程中，它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。 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；而且在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，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。 [编辑本段]表面活性剂的结构 传统观念上认为，表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入，目前一般认为只要在较低浓度下能显著改变表（界）面性质或与此相关、由此派生的性质的物质，都可以划归表面活性剂范畴。 无论何种表面活性剂，其分子结构均由两部分构成。分子的一端为非极亲油的疏水基，有时也称为亲油基；分子的另一端为极性亲水的亲水基，有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”（amphiphilic structure），表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。 根据所需要的性质和具体应用场合不同，有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置，可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产，已派生出许多表面活性剂种类，每一种类又包含众多品种，给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此，必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类，才有利于进一步研究和生产新品种，并为筛选、应用表面活性剂提供便利。 导读表面活性剂：都市女性没有太多时间上美容院做一套完整的皮肤护理，那么没有关系，只有你肯动手，在家也能享受美容院级别的护肤哦。潮人教你简单六步，你就能达到美容院的护理效果了。 love clove 补水洁面乳 1、洁面 洁面一定要彻底，不要忽视颈项及锁骨位置，注意水温，最好在32度以下。 推荐美容院人气洁面产品：love clove 补水洁面乳 主要成分：保湿因子，洁面因子，尿囊素，花胎萃取液，橄榄油表面活性剂，珊瑚藻萃取物。 主要功效：白色乳霜状质地，略带清香，轻柔清除肌肤污垢，去除老化角质，平衡油脂分泌，疏通毛孔，用后清爽怡人，肌肤恢复洁净柔软，如薄膜般的柔滑细腻，光泽嫩白充满活力。适合干性，衰老性肌肤，敏感性肌肤，任何季节适用；油性，混合性肌肤夏季使用。 玫琳凯柔肤磨砂膏 2、磨砂 轻柔的磨砂可去除皮肤表层上的死皮及油脂，加速细胞新成代谢。选用含生果成分的磨砂膏，当中的天然醇素对去死皮很有效。 推荐美容院人气洁面产品：玫琳凯柔肤磨砂膏 主要成分：杏仁及杏仁磨砂微粒、橄榄油、甘油。 主要功效：去除皮肤表面老死的角质，软化粗糙表皮，平滑皮肤，焕发肌肤活力，使皮肤光滑，赋予肌肤丝绸般触感。 蒸气可以解决简单的皮肤问题 3、蒸气 蒸气有助于毛孔扩张，在水中加进香熏油更可舒缓身心，也可以解决简单的皮肤问题。 步骤a. 烧一壶开水，熄火，将壶盖打开。 步骤b. 将脸洗净后用大毛巾将自己的头与冒着蒸气的开水壶围住，形成桶状，使蒸气不向四周扩散(注意不要离水壶太近，保持一定的距离，以免烫伤)，能比较集中地使热气升到脸上，使面部毛孔受热张开，积在皮肤内的污垢就会和汗液一起顺着毛孔流出。 步骤c. 蒸完后，用干毛巾轻轻按在脸上，吸干水珠，然后用冷毛巾敷面，使张开的毛孔收缩，也可以用收敛性化妆水拍打脸部，进行皮肤调理。最好趁皮肤吸收能力最强的时候进行营养护肤与按摩，使皮肤得到良好的滋养。 提示：蒸面的时间要以皮肤的性质来决定，油性皮肤的人，蒸面时间不宜太长，但要求温度高一些，以脸部的感觉为好，一般5―10分钟即可；干性皮肤的人则相反，整气的温度不要太高，但时间可以长一些，一般为10―15分钟。中性皮肤介于二者之间。 按摩可以调节面部的血液循环 4、按摩 按摩可以调节面部的血液循环，活血化淤，消皱去斑；帮助肌肤排出废物和二氧化碳，让肌肤更加紧致有弹性；消除过多水分引起的肿胀和松弛；提高肌肤的代谢率，从而提高美容产品的吸收效果。 a.拧转摩擦法 按摩方法：手臂和腿部，在通常的反复涂抹之后，新出现了由下往上边拧转边揉擦的按摩手法。 b.打圈按摩法 按摩方法：全部以转圈的方式进行。建议用顺时针的手法对待松软的水性脂肪，较硬的油性脂肪则适合用逆时针的手法。 c.施力按压法 按摩方法：双手握拳或用拇指按压脂肪堆积的部位。 d.提拉按摩法 按摩方法：于腰部、大腿、臀部和臂部等易堆积多余脂肪的部位，用整个手掌自下而上提拉式的涂抹表面活性剂。 [编辑本段]表面活性剂的历史发展 表面活性剂和合成洗涤剂形成一门工业得追溯到本世纪30年代，以石油化工原料衍生的合成表面活性剂和洗涤剂打破了肥皂一统天下的局面。经过60余年的发展，1995年世界洗涤剂总产量达到4300万吨，其中肥皂900万吨。据专家预测，全世界人口从2000年到2050年将翻一番，洗涤剂总量将从5000万吨增加到12000万吨，净增1.4培，这是一个令人鼓舞的数字。 中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于50年代，尽管起步较晚，但发展较快。1995年洗涤用品总量已达到310万吨，仅次于美国，排名世界第二位。其中合成洗涤剂的生产量从1980年的40万吨上升到1995年的230万吨，净增4.7倍，并以年平均增长率大于10%的速度增长。据中国权威部门预测，2000年洗涤用品总量将达到360万吨，其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。其中产量超万吨的表面活性剂品种计有：直链烷基苯磺酸钠（LAS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵（AESA）、月桂醇硫酸钠（K12或SDS）、壬基酚聚氧乙烯（10）醚（TX-10）、平平加O、二乙醇酰胺（6501）硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐（石油磺酸盐）、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚（PO-EO共聚物）、脂肪醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3）等。 表面活性剂的化学结构与性能的关系 1．亲疏平衡值与性能之间的关系 H·L·B值：表示表面活性剂的亲水疏水性能 （Hydrophile-Lipophile Balance） 表面活性剂要呈现特有的界面活性，必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。 石蜡HLB值=0（无亲水基） 聚乙二醇HLB值=20（完全亲水） 对阴离子表面活性剂，可通过乳化标准油来确定HLB值。 HLB值 15~18 13~15 8~8 7~9 3.5~6 1.5~3 用途 增溶剂 洗涤剂 油/水型乳化剂 润湿剂 水/油乳化剂 消泡剂 HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。 3． 疏水基种类与性能 疏水基按应用分四种 （1） 脂肪烃： （2） 芳烃： （3） 混合烃： （4） 带有弱亲水性基 （5） 其他：全氟烃基 疏水性大小：（5）>（1）>（3）>（2）>（4） 3．亲水基的位置与性能 末端：净洗作用强，润湿性差；中间：相反。 4．分子量与性能 HLB值、亲水基、疏水基相同，分子量小，润湿作用好，去污力差； 分子量大，润湿作用差，去污力好。 5．浊点 对非离子表面活性剂来说，亲水性取决于醚键的多少，醚与水分子的结合是放热反应。 当温度↑，水分子逐渐脱离醚键，而出现混浊现象，刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高，使用的温度范围广。