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表面活性劑工業(yè)是本世紀(jì)30年代發(fā)展起來的一門新型化學(xué)工業(yè)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活中發(fā)揮著極其廣泛而重要的作用，從而獲得“工業(yè)味精”的美稱。在表面活性劑大家庭中，磺基琥珀酸類表面活性劑具有原料來源廣、合成工藝簡單、生產(chǎn)成本低、對皮膚溫和、刺激性小、生物安全易降解、無三廢污染等符合安全環(huán)保的新理念及較高的表面活性(其水溶液表面張力可達(dá)27~35mN/m)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于涂料、合成樹脂、紡織、皮革、醫(yī)藥、采礦、農(nóng)業(yè)、建材、電鍍、蓄電池、膠粘劑及洗滌劑[1,2]等行業(yè)。
磺基琥珀酸酯鹽是二次大戰(zhàn)后商業(yè)化的一種通用表面活性劑，最早的工業(yè)產(chǎn)品之一是磺基琥珀酸二辛酯鈉[3]，在美國的商品名為AerosolOT(快速滲透劑T,簡稱快T)，在日本的商品名為AirrolOP[4]。磺基琥珀酸酯表面活性劑在美國、日本及歐洲一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家的消耗量逐年增長，具有在這一領(lǐng)域逐步取代其他陰離子表面活性劑的趨勢，僅美國在20世紀(jì)90年代工業(yè)產(chǎn)品已發(fā)展為十余個(gè)系列數(shù)十個(gè)品種，年產(chǎn)量超過萬噸[5]。
近十幾年來，我國的科研工作者和精細(xì)化工企業(yè)投入了大量的人力物力，使這一類表面活性劑的開發(fā)和應(yīng)用得到迅速發(fā)展。如清新縣漢科化工科技有限公司長期致力于磺基琥珀酸酯類表面活性劑的研究開發(fā)，開發(fā)生產(chǎn)出的磺基琥珀酸脂肪醇型[磺基琥珀酸二異辛酯鈉系列(HANERCHEM?T-70/T-75/T-100)、磺基琥珀酸二丁酯鈉(HANERCHEM?DBMS-45)、磺基琥珀酸雙十三烷基酯鈉(HANERCHEM?TR-70)、磺基琥珀酸異癸酯鈉(HANERCHEM?DNS-268)、磺基琥珀酸甲基異丁基甲酯鈉(HANERCHEM?DNS-80)、磺基琥珀酸二戊酯鈉(HANERCHEM?Y-100)等]、磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯(n)醚型[磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二鈉鹽(HANERCHEM?DNS-628)等]、磺基琥珀酸烷基酚聚氧乙烯(n)醚型[乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半酯二鈉鹽(HANERCHEM?DNS-1035)]及琥珀酸烷基酰胺型[琥珀酸單十八酰胺磺酸鈉(HANERCHEM?DNSA-18)]等系列產(chǎn)品的品種數(shù)量與質(zhì)量可與國外同類產(chǎn)品相媲美。本文對磺基琥珀酸酯鹽合成、性能及應(yīng)用現(xiàn)狀和應(yīng)用開發(fā)前景作一探討，以期起到拋磚引玉的作用。
1磺基琥珀酸酯的分類
因此我們可以根據(jù)與馬來酸酐連接官能團(tuán)及連接方式的不同將其分為醇(醚)型和酰胺型，前者主要是羥基通過酯鍵與酸酐相連，故又常稱為酯型，后者是通過酰胺鍵與順丁烯二酸酐連接。以順丁烯二酸酐上兩個(gè)羧基的酯化或酰胺化程度的不同，又可分為單酯型和雙酯型及單酰胺型和雙酰胺型。
對單酯鹽而言，R1為親油基團(tuán)，可以是脂肪醇(或胺)、烷基酰胺、有機(jī)硅酸、烷基酚及上述原料的乙氧基化合物。M為K+、Na+、及NH4+、[N(CH2CH2OH)m]+n等。對雙酯而言，R1等于R2時(shí)為對稱雙酯鹽;R1不等于R2為不對稱雙酯鹽(簡稱混合酯鹽)[4]。
由于酰胺型的合成條件比較苛刻，目前市場上質(zhì)量較高的產(chǎn)品仍不多見。目前市場上開發(fā)出的醇醚型產(chǎn)品主要有3個(gè)系列，即R分別為高級脂肪醇型(MS)、脂肪醇聚氧乙烯醚型(AESS)、烷基酚聚氧乙烯醚型(APSS)3.2潤濕力
琥珀酸二酯磺酸鈉結(jié)構(gòu)與潤濕力關(guān)系為當(dāng)碳原子數(shù)小于14，且不帶支鏈時(shí)，隨正構(gòu)碳鏈的增長潤濕力增強(qiáng)，隨支鏈數(shù)增加，潤濕力減弱。當(dāng)碳原子數(shù)大于14后，則隨碳鏈長度增加，其潤濕力下降，而隨支鏈的增加潤濕力增強(qiáng)。烷基碳數(shù)合計(jì)在16～18時(shí)，其潤濕性能優(yōu)能，例如HANERCHEM?T-70/75/100(磺基琥珀酸二異辛酯鈉)具有非常優(yōu)異的潤濕性，表現(xiàn)出良好的滲透性，這樣使其用途幾乎涵蓋了所有工業(yè)領(lǐng)域：紡織、造紙、聚合物、涂料、化妝品、合成洗滌劑等，等別是其在乳膠合成、壓敏膠的抑泡與防縮孔、日用汽霧劑、干洗、紡織、顏料分散等選取用HANERCHEM?T-70。
3.3表面活性
具有較低的表面張力和良好的抗硬水性能，磺基琥珀酸單酯或單酰胺的發(fā)泡性優(yōu)于兩性表面活性劑。它比相同碳鏈長度的AES或K12泡沫稍低，但當(dāng)琥珀酸酯磺酸鹽與AES復(fù)配時(shí)，能顯示出顯著的協(xié)同效應(yīng)，其泡沫高度比單純AES有所減少，但泡沫穩(wěn)定性特別好。
3.4滲透力
醇型乙氧基化合物的滲透力在醇碳數(shù)為12~14和乙氧基聚合數(shù)為5時(shí)最佳，碳數(shù)過大或過小將使?jié)B透力變差。酰胺型的滲透力一般不如醇型。
3.5乳化性
在乳液聚合中常加入乳化劑以獲得穩(wěn)定的乳液，磺基琥珀酸類表面活性劑一開始就以優(yōu)異的乳化性能得到人們的認(rèn)可，在醋酸乙烯、醋丙、純丙及EVA為基礎(chǔ)的有乳液聚合中HANERCHEM?DNS-628、HANERCHEM?DNS-1035、HANERCHEM?DBMS-45等賦予膠乳適中的顆料，渣少，凍融性好，膠膜耐熱且不發(fā)黃，并可作膠乳的添加的穩(wěn)定劑用，HANERCHEM?產(chǎn)品的乳化力要顯著優(yōu)于十二烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚。
4 國內(nèi)有待開發(fā)的新品種
近十幾年來，國外研制和開發(fā)了一些特殊用途的產(chǎn)品，有些尚待拓展新的用途，而在我國它們?nèi)蕴幵趯?shí)驗(yàn)室研究階段[14]。
