非离子表面活性剂

1、非离子表面活性剂非离子表面活性剂（ nonionicsurfactant ）目的：了解农药SAA分类/使用目录一、农药助剂二、表面活性剂三、非离子表面活性剂四、我国非离子表面活性剂发展概况一、SAA概述1、农药助剂概述 在农药剂型的加工和施用中，使用的各种辅助物料的总称，虽然是一类助剂,其本身一般没有生物活性,但是在剂型配方中或施药时是不可缺少的添加物（见表）。每种农药助剂都有特定的功能：有的起稀释原药的作用；有的可帮助原药均匀地分散在制剂中；有的可防止粒滴凝聚变大；有的可增加粒子的湿润性、粘附性或渗透性；有的可防止有效成分的分解；有的可增加施药的安全性，等等。 农药助剂是随剂型加工和施药技术

2、的进步而发展的。早期的无机农药很少使用助剂。自有机农药发展以后，各种助剂也随之发展起来。随着剂型的多样化和性能的提高，助剂也向多品种、系列化发展，以适应不同农药品种不同剂型加工的需要，并出现了专门的配方加工技术。2、农药助剂分类 农药助剂按来源大体可分为：无机矿物类；生物来源的天然物质；有机合成化合物，其中又可分为表面活性物质表面活性物质和非表面活性物质两类。农药助剂的发展日趋精细化。中国已建立一定规模的农药助剂工业。 常用助剂有以下几类：（1 1）填料和载体）填料和载体在剂型加工中用于稀释原药的惰性固体填充物称为填料；能吸附或承载有效成分的填料称为载体。填料不仅起稀释作用,而且还能改善物理性

3、能,有利于原药的粉碎和分散。填料的理化性质与制剂的稳定性有关，应选择使用。粉剂加工多采用中性无机矿物如陶土、高岭土（见粘土）、硅藻土、滑石粉等。浸渍法颗粒剂采用吸油性强的活性白土、膨润土（见粘土）等。包衣法颗粒剂采用非吸油性的粒状硅砂为载体。（2 2）乳化剂）乳化剂一类表面活性剂，能使一种流体以极微小的液珠稳定地分散在另一种与之互不相溶的液体（例如油在水中）中，形成乳浊液。常用的有聚氧乙烯基的酯及醚等非离子表面活性剂非离子表面活性剂和烷基苯磺酸盐等阴离子表面活性剂。一般采用非离子型和阴离子型复合配制的乳化剂,其比例调节到最适宜的亲水亲油平衡值(HLB值)，以得到最佳乳化效果。（3 3）分散剂）

4、分散剂 一类表面活性剂，其功能是保持粉粒分散，防止凝聚结团。常用的有烷基芳基磺酸盐及其甲醛缩合物、木质素磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物、硫酸盐等。（4 4）湿润剂）湿润剂 一类表面活性剂，其功能是降低药液的表面张力，使药粒迅速湿润，并使药液容易在施用目标的表面湿润和展布，帮助药剂渗透。常用的有含皂素的皂角粉、茶子饼粉和含木质素的亚硫酸纸浆废液，以及合成的表面活性剂如聚氧乙烯基烷基芳基醚、聚氧乙烯基烷基醚、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐等。（5 5）展着剂）展着剂 一类表面活性剂，其功能为增强药剂在施用目标表面的固着能力，抵抗风雨吹洗，使药效充分发挥，兼有湿展、渗透能力。常用的有非离子或阴离子

5、表面活性剂、木质素磺酸盐、乳酪素等。在某些情况下药液中添加一些矿物油或植物油也可起展着作用。（6 6）溶剂）溶剂 指农药工业生产和应用技术中使用的溶剂、液体稀释剂和/或载体的总称。如苯类、柴油、甲醇、石油醚等。（7 7）粘着剂）粘着剂 能增加农药对固体表面粘着性能的助剂。能增加农药对固体表面粘着性能的助剂。可提高耐雨水的冲洗，提高持效性。如矿物油、明胶、聚乙烯醇等。 （8 8）稳定剂）稳定剂 指具有延缓和阻止农药极其加工制品的化学和物理性能自发劣化趋势的各类助剂总称。稳定剂有两方面的功能：一是保持和增强产品物理和物理化学性能的助剂，包括防结晶、抗絮凝、沉降、抗结快及悬浮助剂等，称物理稳定剂；二

6、是化学稳定剂，包括防分解、抗氧化、防紫外线辐照剂等，它们主要是保持和增强产品化学性能，特别是防止和减缓有效成分的分解。如1，2丁二醇、异丙基磷酸酯、wgwin D902（用于抑制甲维盐和阿维菌素的分解）等（9 9）增效剂）增效剂 本身没有生物活性，与某些农药混用时，能显著提高农药毒力和药效的助剂。广泛应用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂、叶面肥、植物生长调节剂、微量元素和生物农药等农用化学品的喷雾混合液中，特别适合内吸型药剂。以中联化工荣誉原药胺鲜酯(DA-6)为例证： 一般情况下：杀虫剂：每5克可配药液520公斤；杀菌剂：每5克可配药液1035公斤；除草剂：每5克可配药液3.520公斤；可防治和缓解

7、药害；植物生长调节剂：每5克可配药液1020公斤；叶面肥肥料与微量元素：每5克可配药液535公斤。 （10）喷雾助剂）喷雾助剂 指喷雾施药时应用的助剂总称。应用喷雾助剂的原因是因为现今施药技术，特别是喷雾施药技术中，普遍存在农药有效利用率低的问题。有人对杀虫剂在田间喷施后药剂的分布作典型调查后指出，真正达到害虫体的药量不到施药量的1%，即99%以上的农药不仅没有发挥作用，而是变成污染源，引起人们越来越强烈的关注。二、表面活性剂1、SAA概述 表面活性剂表面活性剂(surfactant)，是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面

8、活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏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（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。 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，如右图1。 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

9、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，但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”2、SAA性质 表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力，也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。 许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。囊泡和胶束都是此类聚集体。表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。当胶束在水中形成，胶束的尾形成能够包裹油滴的核，而它们的（离子/极性）头能够形成一个外壳，保持与水接触。表面活性剂在油

10、中聚集，聚集体指的是反胶束。在反胶束中，头在核，尾保持与油的充分接触。表面活性剂通常分为四大类：阴离子，阳离子，非离子和两性离子（双电子）。表面活性剂系统的热动力学很重要，不论是理论上还是实践上。因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。表面活性剂溶液可能含有有序相（胶束）和无序相（自由表面活性剂分子和/或离子）。 胶束（如右图2）表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部，避免与极性的水分子接触；分子的极性亲水头端则露于外部，与极性的水分子发生作用，并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。形成胶束的化合物一般为两亲分子，因此一般胶束除可溶于水等极性溶剂以外，还能以反胶束的形式溶于非极

11、性溶剂中。3、SAA分类 人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后，根据是否生成离子及其电性，分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。按极性基团的解离性质分类：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）4、SAA性能应用 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

12、。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。1.增溶增溶要求要求：CCMC （ HLB1318）临街胶束浓度（临街胶束浓度（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。增溶体系为热力学平衡体系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

13、界胶束浓度越小昙点昙点：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。这是因为聚氧乙烯与水之间的氢键断裂，当温度上升到一定温度时，聚氧乙烯可发生强烈脱水和收缩，使增溶空间减小，增溶能力下降。2 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.乳化作用乳化作用亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值（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。混合加和性混合加和性：HLB=（HLBa /Wa+

14、HLBb /Wb） / （Wa+Wb）理论计算理论计算：HLB=（亲水基团HLB值）+（亲油基团HLB）-7HLB：3-8 W /O型乳化剂：Span；二价皂HLB：8-16 O/W型乳化剂：Tween；一价皂3.润湿作用润湿作用要求要求：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。4.助悬作用助悬作用 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

15、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；5.起泡和消泡作用起泡和消泡作用 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。6.消毒、杀菌消毒、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。7.抗硬水性抗硬水性 甜菜碱表面活性剂对钙、镁离子均表现出非常好的稳定性，即自身对钙、镁硬离子的耐受能力以及对

16、钙皂的分散力。在使用过程中防止钙皂的沉淀，提高使用效果。8.增粘性及增泡性增粘性及增泡性 表面活性剂有对改变溶液体系的作用，增大粘度变稠或增大体系的泡沫，在一些特除的清洗、开采行业有广泛的应用。5、HLB值与应用性能关系三、非离子表面活性剂1、非离子表活概述 在水溶液中不产生离子的表面活性剂。非离子表面活性剂在水中的溶度是由于分子中具有强亲水性的官能团，非离子表面活性剂在数量上仅次于阴离子表面活性剂，是一类大量使用的重要品种，随着石油工业的发展，所用原料环氧乙烷成本的不断降低，它的产量还会不断提高。 由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也

17、不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。 非离子表面活性剂在水中不发生电离，是以羟基（一OH）或醚键（ROR）为亲水基的两亲 非离子表面活性剂结构分子，由于羟基和醚键的亲水性弱，因此分子中必须含有多个这样的基团才表现出一定的亲水性，这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点，决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越，如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。由于它与其他类型表面活性剂相容性好

18、，所以常可以很好地混合复配使用。2、非离子表活的分类一、醚类非离子表面活性剂一、醚类非离子表面活性剂1、烷基酚聚氧乙烯醚类、烷基酚聚氧乙烯醚类 由于苯酚为弱酸,其酸度大于脂肪醇,所以生成的加成物速度快,产物中不含游离苯酚。烷基酚聚氧乙烯醚的酚羟基对位的烷基碳原子数通常在8 9,低碳支链的烷提高了水溶性和洗涤效能,对酸、碱及氧化剂都较稳定,成本也较低。1)壬基酚聚氧乙烯醚 NP系列、农乳100号 110 120 130 140壬基酚/环氧乙烷质量比 1:1 1:2 1:3 1:4 EO平均摩尔数 4-5 9-10 14-15 19-202)辛基酚聚氧乙烯醚 乳化剂OP系列、磷辛10号（仲辛基酚聚

19、氧乙烯醚）3)双三丁基酚聚氧乙烯醚 (C4H9)- -O(EO)nH4)烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚 乳化剂11号（旅顺化工厂）5)苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 乳化剂12号（旅顺化工厂）2、苄基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚 1)二、三苄基酚聚氧乙烯醚 乳化剂BP、梧乳BP,浊点65-702)二苄基联苯酚聚氧乙烯醚 农乳300号3)苄基二甲基酚聚氧乙烯醚 农乳400号4)二苄基异丙苯基酚（又称二苄基复酚）聚氧乙烯醚 乳化剂BC浊点69-715)二苄基联苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 宁乳31号浊点76-84用量少泛用性广。3、苯乙基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 农乳600号与5

20、00号复配环氧乙烷数20-27浊点83-92对有机磷乳化性最好，有两种类型：a、三苯乙基酚聚氧乙烯醚、三苯乙基酚聚氧乙烯醚，常用有三种规格 三苯乙基酚/环氧乙烷（质量比） 浊点（1%水溶液） EO加成数 1:2.22.3 7075 2021 1:2.6-2.7 80-85 24-25 1:3.23.3 95100 3031 b、双苯乙基酚聚氧乙烯醚、双苯乙基酚聚氧乙烯醚2)苯乙基异丙苯基酚聚氧乙烯醚 农乳600-2号中间体/EO质量比 浊点（1%水溶液） EO加成数 1:2.1-2.3 70-75 17-18 1:2.6-2.8 85-90 20-243)二苯乙基复酚聚氧乙烯醚 乳化剂BS，与

21、500号复配对有机磷农药乳化性很好4)二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚5)苯乙基萘酚聚氧乙烯醚4、脂肪醇聚氧乙烯醚及其类似产品、脂肪醇聚氧乙烯醚及其类似产品1)月桂醇聚氧乙烯醚，目前以椰子油醇（主要成分为C12醇）为主要原料生产，渗透剂JFC浊点40-50渗透剂EA2)异辛基聚氧乙烯醚 Igepal CA3)十八烷醇基聚氧乙烯醚 平平加系列农乳200号4)异十三醇聚氧乙烯醚 赫斯特GenapolX系列 日本触媒化学Softanol系列5)脂肪醇聚氧乙烯醚5、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其类似产品、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其类似产品1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 EPE型农乳1601宁乳33号用于复配1

22、656L/1656H，PEP型农乳1602宁乳34号用于复配宁乳0211/02122)苯乙基苯丙基酚聚氧乙烯醚 农乳1601-浊点79-80、1602-浊点73.5-803)苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚6、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚1)脂肪胺（又称烷基胺）聚氧乙烯醚2)脂肪酰胺聚氧乙烯醚3)烷基胺氧化物4)季胺烷氧化物及其类似产品二、酯类非离子表面活性剂二、酯类非离子表面活性剂1、脂肪酸环氧乙烷加成物、脂肪酸环氧乙烷加成物1)油酸聚氧乙烯酯2)硬脂酸聚氧乙烯酯3)松香酸聚氧乙烯酯2、蓖麻油环氧乙烷加成物及其衍生物、蓖麻油环氧乙烷加成物及其衍生物 国内乳化剂By国外称BL，宁乳110 120

23、130 140 乳化剂EL、PC3、多元醇脂肪酸酯及其环氧乙烷加成物、多元醇脂肪酸酯及其环氧乙烷加成物 失水山梨醇脂肪酸酯：斯潘系列20 40 60 80 85亲油性较强失水山梨醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物：Tween系列水溶性比斯潘大4、甘油为基本原料的非离子助剂、甘油为基本原料的非离子助剂1）二聚甘油和脂肪酸酯2)双甘油聚丙二醇醚3)甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯三、端羟基封闭的非离子表面活性剂三、端羟基封闭的非离子表面活性剂1、对称结构的端羟基封闭的非离子助剂、对称结构的端羟基封闭的非离子助剂2、不对称结构的端羟基封闭的非离子助剂、不对称结构的端羟基封闭的非离子助剂四、高分子非离子表面活性剂四、高分子非离子表面活