活性劑
摘要
activator;active agent
活性劑一般分為無機活性劑和有機活性劑兩類。[1]
無機活性劑主要有金屬氧化物、氫氧化物和鹼式碳酸鹽等;有機活性劑主要有脂肪酸類、胺類、皂類、多元醇和氨基醇等。活性劑僅以少量加入到橡膠膠料中就能提高其硫化度。
類別
表面活性劑的分類方法很多:[2]
根據疏水基結構進行分類，分直鏈、支鏈、芳香鏈、含氟長鏈等;
根據親水基進行分類，分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PEO衍生物、內酯等;
有些研究者根據其分子構成的離子性分成離子型、非離子型等，還有根據其水溶性、化學結構特徵、原料來源等各種分類方法。但是眾多分類方法都有其局限性，很難將表面活性劑合適定位，並在概念內涵上不發生重疊。
作用原理
表面活性劑一般是低分子量分散劑。表面活性劑分子具有改性作用，特別是降低顏料和樹脂溶液間表面張力。表面活性劑結構上含有兩種溶解性或極性相反的基團，使表面活性增加。在水性體系中，極性基團是一些親水基，非極性的則是憎水基或親油基。在非水性體系中，極性基團是憎油基，非極性的為親油基。表面活性劑按其化學結構分類，特別是極性基團包括:陰離子、陽離子、電中性粒子和非離子。 聚合物分散劑作用下效力由以下因素確定:
顏料表面極性基團的吸附作用。錨固基團可以是氨基、羧酸、磺酸、磷酸及其鹽。
介質中圍繞在微粒周圍的非極性鏈段的行為。分子的一些部分(脂肪族或脂肪族-芳香族片斷)必須與粘接劑體系高度的相容。
類似表面活性劑的分散劑的穩定機理是靜電穩定:圍繞顏料粒子的極性基團形成了雙層帶電的結構。由於布朗運動，液體介質中顏料粒子時常碰撞在一起，因此在其減速進程中具有強烈的重絮凝趨勢。
根據其化學結構(如:低的分子量)和靜電穩定理論，表面活性劑有以下缺陷:
·水敏感性:表面活性劑通常使最終塗層產生水敏感性，不適於室外應用。
·易產生泡沫:許多表面改性劑會產生泡沫，在塗層上產生缺陷(如魚眼、凹坑)。如果泡沫在研磨進程出現，則導致生產能力的下降。
·干擾塗層間的粘接。
經過多年發展，特殊的表面活性劑得到改進，使塗層缺陷最大程度地降低，並且某些還能使塗層具有一些別的優點，如消泡/抗腐蝕能力或使基材難以潤濕。
應用
(1)乳化和破乳作用。表面活性劑的乳化作用是表面活性劑應用最為廣泛的性質之一。例如在化妝品、食品、紡織、造紙、金屬的切削液、油漆、農藥、醫藥等方面，乳化劑都起着重要的作用。各種類型的表面活性劑都可以作為乳化劑來使用，但非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑應用得比較多。乳化作用是指兩種互不相溶的液體形成乳狀液的過程。乳狀液是指一種不溶解或溶解度很小的液體，以一定大小的液滴分散存在於第二種液體中，形成具有明顯穩定的懸濁液。對兩種互不相溶的液體，如果僅通過機械攪拌的方法總是不能形成穩定的乳狀液的。要形成明顯穩定的乳狀液，必須加入第三組分，這第三組分就是表面活性劑，一般稱其為乳化劑。
(2)增溶作用。表面活性劑在水溶液中形成膠束後具有使不溶於水的有機物的溶解度顯著增大的能力，且此時溶液呈透明狀，膠束的這種作用稱為增溶。能產生增溶作用的表面活性劑叫做增溶劑，被增溶的有機物稱為被增溶物。如果在已增溶的液體中繼續加入被增溶物，達到一定量後，溶液透明狀變為乳濁狀，這種乳液即為乳狀液，在此乳狀液中再加入表面活性劑，溶液又變得透明無色。雖然這種變化是連續的，但乳化和增溶本質上是不同的。增溶作用可使被增溶物的化學勢顯著降低，使體系變得更穩定，即增溶在熱力學上是穩定的，只要外界條件不變，體系不隨時間變化。而乳化在熱力學上是不穩定的。
(3)洗滌作用。洗滌作用可定義為，從浸在某種介質，一般為水，中的固體表面除去污垢的過程。在此過程中，藉助於洗滌劑以減弱污垢與固體表面之粘附作用，並施以外力，包括機械攪拌或人工洗，使污垢與固體表面分離而懸浮於介質中，最後將污垢洗。水在天然纖維、棉、毛等上的潤濕性較好，在人造纖維上較差，表面活性劑能夠降低水的表面張力，使其接觸角減小。因而，纖維的潤濕在洗滌劑作用下比較容易實現。