高分子表面活性剂的性能

和低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂具有较高的相对分子质量，渗透能力差，可形成单分子胶束或多分子胶束。高分子溶液黏度高，成膜性好，具有很好的分散、乳化、增稠、稳定以及絮凝等性能，起泡性差。大多数高分子表面活性剂是低毒或无毒的，具有环境友好性。一般说来，高分子表面活性剂降低表面张力和界面张力的能力较弱，且表面活性随相对分子质量的升高急剧下降，当疏水基上引入氟烷基或硅烷基时其降低表面张力的能力显著增强。

1．表面活性

高分子表面活性剂的表面活性通常较弱，表面张力要经过很长时间才能达到恒定。表面活性不但与化学结构及相对分子质量有关，而且还与大分子化合物内链段的排列方式有关。当疏水基上引入硅烷、氟烷时，降低表面张力的能力显著增强。有机硅高分子表面活性剂由性能差别很大的聚醚链段和聚硅氧烷链段通过化学键连接而成，亲水性的聚醚链段赋予了其良好的水溶性，疏水性的聚硅氧烷链段又赋予了低表面张力，而且这类共聚物还具有生物相容性、良好的适应性和低的玻璃化温度，因此作为表面活性剂是其他有机类表面活性剂无法比拟的。氟端基聚合物具有极强的表面活性，当在水溶液中或聚合物共混体中含有极少量的氯端基聚合物时，即会发生向表面的强烈吸附现象。水溶性的氟端基聚合物水溶液在临界胶束浓度时表面张力可达到15mN／m左右。

2．乳化功能

尽管相对分子质量较高，有许多高分子表面活性剂能够在分散相中形成胶束，并且具有CMC值，发挥乳化功能。由于具有两亲结构，其分子的一部分可吸附在粒子表面，其他部分则溶于作为连续相的分散介质中，聚合物相对分子质量不是太高时，具有空间阻碍效应，在单体液滴或聚合物粒子表面产生障碍，阻止它们接近缔合而产生凝聚。高分子表面活性剂不仅具有优良的乳化稳定性，而且往往能赋予乳状液以特殊性能，这是普通表面活性剂无法比拟的。高分子表面活性剂具有较强的乳化能力，将一定量接枝共聚物溶解于油(水)中，充分震荡后，就会使油水体系乳化，并且保持乳化液稳定。

3．凝聚功能

高分子表面活性剂相对分子质量很高，能吸附于许多粒子上，在粒子之间产生架桥，形成絮凝物，起到絮凝剂的作用。即使高分子表面活性剂在低浓度时，也可以被固体粒子表面吸附，在粒子问起着架桥作用，所以是很好的凝聚剂，尤其是与硫酸铝、氧化铁等无机凝聚剂配合使用时，效果更好。阳离子高分子表面活性剂作为絮凝剂时，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分出来。非离子型表面活性剂是通过其高分子的长链把污水中的许多细小颗粒或油珠吸附后缠在一起而形成架桥。

4．分散性

普通表面活性剂虽然很多都具有分散作用，但由于受分子结构、相对分子质量等因素的影响，它们的分散作用往往十分有限，用量较大。高分子表面活性剂由于亲水基、疏水基、位置、大小可调，分子结构可呈梳状，又可呈现多支链化，因而对分散微粒表面覆盖及包封效果要比前者强得多。由于其分散体系更易趋于稳定、流动．成为很有发展前途的一类分散剂。许珂敬等在氧化物陶瓷微粉悬浮液中通过调节pH值，使颗粒间具有较高静电效应的基础上加入高分子表面活性剂，使颗粒间又具有空间位阻效应，防止了颗粒间的团聚，可得到高度分散而无团聚的粉末和悬浮液。

5．其他功能

许多高分子表面活性剂本身起泡力不太好，但保水性强，泡沫稳定性能优良。又因为高分子表面活性剂相对分子质量高，所以具有随之而来的成膜性和黏附性等优良性能。此外高分子表面活性剂还有增稠性。增稠性有两个含义：一是利用其水溶液本身的高黏度，提高别的水性体系的黏度，二是水溶性聚合物可和水中其他物质如小分子填料、高分子助剂等发生作用，形成化学或物理结合体，导致黏度的增加。后一种作用往往具有更强的增稠效果。一般作为增稠剂使用的高分子应有较高的相对分子质量，如聚氧乙烯作为增稠剂时相对分子质量应在250万左右。常用的增稠剂有酪素、明胶、羧甲基纤维素、硬脂酸聚乙二醇酯、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪胺聚氧乙烯、阳离子淀粉等。

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