陈泳仪
中山市芬娜日用化工有限公司 528415
摘要：有机硅表面活性剂是一种重要的新型表面活性剂，由于其优异的表面活性、良好的润湿和铺展性、以及热稳定好、生理安全等特点，已在聚氨酯泡沫产品、纺织、油漆和涂料、化妆品以及农药等诸多领域获得了广泛的应用。本文对非离子、阴离子、阳离子日用化工中的研究现状进行综述,并提出有机硅表面活性剂在日用化工中应用研究的建议。
关键词：有机硅;?表面活性剂;?日用化工;
有机硅表面活性剂在日用化工行业中是一种用量较大的表面活性剂,它可作为乳化剂用于各种日用化学品中。当它用于洗发香波等日化产品中时,具有乳化、起泡、分散以及增溶的作用,能使香波泡沫丰富、细微且稳定,并有抗静电效果。有机硅表面活性剂对人体无副作用,能在皮肤表面形成脂肪层的保护膜,防止皮肤干燥,是优良的皮肤润滑剂和保湿剂,特别是作为乳化剂和乳化稳定剂适用于配制面部和眼部化妆品。
一、有机硅表面活性剂在日用化工中的应用
1、非离子型有机硅表面活性剂在日用化工中的应用
有机硅表面活性剂是指其疏水基团为聚二甲基硅氧烷链，亲水基团一般是与之相连的聚醚链（或嵌段或接枝），也有带胺基的。它们属于有机硅家族中的一类。而通常所说的有机硅是指聚硅氧烷产品或硅烷、聚硅烷产品。严格意义讲，含Si-C键的化合物都叫有机硅。更广义的把正硅酸酯类也归入有机硅，非离子型表面活性剂主要是以聚硅氧烷主链作为疏水基,聚醚为亲水基组成的有机硅-聚醚共聚物。通过改变引入聚醚的种类、数量及位置,可以有效地调节非离子型有机硅表面活性剂的亲水亲油性,从而达到不同的润滑、乳化、稳泡消泡等性能,可广泛应用于个人护理品方面。由于乙氧基(EO)带负电性,能够增加有机硅表面活性剂分子的极性,因此EO数量越多,有机硅表面活性剂分子越亲水。研究表明聚醚改性的表面活性剂的cmc和γcmc都随EO链长的增加而增大。研究表明聚醚改性三硅氧烷随EO链长的增加表面活性下降,而对应的聚醚改性四硅氧烷则存在最佳EO链长(EO=8)。其中,在较低EO数的一定范围内两者的γcmc变化幅度均较小,而EO数超出一定范围后,γcmc增大幅度更为显著。对于润湿性能,聚醚改性三硅氧烷的润湿能力随EO数的增大呈现减弱趋势,而聚醚改性四硅氧烷则在EO链长较短时变化不大,当EO链长较长时才明显减弱。
2、阳离子型有机硅表面活性剂在日用化工中的应用
亲水基团中含有季铵盐、咪唑盐、吡咯盐、吡啶盐等结构单元时为阳离子有机硅表面活性剂,尤其是季铵化的聚硅氧烷是护发美发的最佳调理剂。一般采用环氧基硅烷与叔胺的加成反应、烃基硅烷与叔胺的取代反应、氨基硅烷的季铵化反应以及氨基硅烷与环氧化合物的开环反应等制备季铵盐型有机硅表面活性剂。采用上述方法制备的季铵盐型有机硅表面活性剂,该产品具有优良的性能。合成了阳离子三硅氧烷表面活性剂,对其表面活性进行了研究,发现这类阳离子有机硅表面活性剂在1.0%(质量分数)时能将水的表面张力降至21 m N/m,并且认为阳离子有机硅表面活性剂具有良好杀菌性能和金属防腐性能。
3、阴离子型有机硅表面活性剂在日用化工中的应用
当亲水基团中含有磺酸盐、羧酸盐、磷酸酯盐、硫酸盐等结构单元时为阴离子有机硅表面活性剂。一般采用聚醚型硅油再进行羧基化、磷酸化或磺化改性,即可制得相应阴离子-聚醚有机硅表面活性剂,但大多产品是侧链型?。阴离子表面活性剂常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精， 阳离子表面活性剂在液体洗涤剂中是作为辅助表面活性剂，一般适用于较高档次产品，主要用于洗发香波。阴离子表面活性剂通常分为高级羧酸盐型?磺酸盐型?硫酸酯盐型?磷酸酯盐型?脂肪酰-－肽缩合物等.它在表面活性剂家族中品种最多,用量最大,其应用十分广泛.阴 离子表面活性剂在化妆品中的应用越趋广泛.其主要作用是作乳化剂?增溶剂?润湿剂和活效组分增效剂.最重要的是考虑其药理学和毒理学上的安全,如单烷基磷酸酯盐,由于在皮肤和毛发洗涤用品中被大量使用,成为日本花王公司的一个得意品种。最近日本专利用磷酸月桂酯钠盐等制备对皮肤温和的洗涤剂?洗发香波,经研究,在一定PH值下不仅有软化?调理头发的功效,而且防止头皮发痒.专利用双十六烷基磷酸钙复配成性能优良具有抗水?抗油?对皮肤附着力好的固体化妆品.
二、有机硅表面活性剂在日用化工中的发展思路
对于有机硅表面活性剂在日用化工中的应用,从目前国内外研究看主要集中在对有机硅表面活性剂的结构改性方面,通过在有机硅的主链上接枝、改性等从而改变有机硅表面活性剂的性能。这些研究一方面是对不同类型有机硅表面活性剂进行改性,一方面是通过对性能的需求对有机硅进行改性。从目前研究及日用化工未来发展方向上看,有机硅表面活性剂未来发展主要在以下几方面:
(1)有机硅表面活性剂在日用化学品的特殊功能的研究,比如阳离子改性有机硅表面活性剂在发用日化品中的抗静电、杀菌作用,非离子表面活性剂的消泡功能,有机硅表面活性剂与其他表面活性剂的配伍性。
(2)目前国内研究表面活性剂主要集中在以Si-O键为主链的有机硅表面活性剂,而对于以Si-C为主链的有机硅表面活性剂的性能及在日化品中的应用几乎还没有涉及,国外采用Si-C为主链的有机硅表面活性剂研究相对成熟一些。
(3)绿色化和温和化是有机硅表面活性剂在日用化工中应用的一大热点,现在人们对日化品的要求越来越高,对于用户来说产品的刺激越低越好,有机硅本身具备这样的优势,如再适当进行改造将呈现更温和更环保的特征,比如用糖基、氨基酸等生物活性基团进行改性,使得有机硅表面活性剂更易于降解和对皮肤无任何副作用,甚至可以达到食用的要求。
总结：在社会发展的关键时期，产业技术转型的关键阶段，只有充分结合国家的相关要求，立足企业发展核心，全面深化环境保护治理工作，才能有效的推进各项能源产业的生产转型提升能源产业的市场竞争力和价值。因此在社会发展的关键时期，在不影响工业化发展进程的前提下，全面推进化工企业的产业转型尤为重要。化工企业只有不断深化节能环保产业化的发展，才能进一步提升自身的市场竞争力，实现自身的市场价值，发挥自身的作用，有效的为人民的生活贡献自己的价值。随着对有机硅表面活性剂研究的深入,其在日用化工中的应用也会进一步扩大。可以预见,在不久的将来,有机硅表面活性剂的应用会受到更多关注。
参考文献
[1]周宇鹏.有机硅表面活性剂在日化及纺织行业的应用[J].有机硅材料,2002,16(1):24-26.
[2]周述慧,白亚之.有机硅表面活性剂在个人护理品中的应用[J].日用化学品科学,2008,31(1):24-27.