高分子表面活性劑的分類

常用的表面活性劑多為分子量為數(shù)百的低分子量化合物。隨著諸多熱點領域，如強化采油(enhancedoil recovery)、 藥物載體與控制釋放、生物模擬、聚合物LB膜、醫(yī)用高分子材料(抗凝血)、乳液聚合等的深入研究，對表面活性劑的要求日趨多樣化和高性能化，具有表面活性的高分子化合物現(xiàn)已成為人們關注的焦點。

通常將分子量在數(shù)千以上且具有表面活性的物質稱為高分子表面活性劑。與普通表面活性劑相似，高分子表面活性劑尚未有標準分類法。通常根據(jù)低分子表面活性劑的分類法，按其在水中的離子性來分類，可分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子型。根據(jù)在溶液中是否形成膠束，可分為聚皂及水溶性高分子表面活性劑。

聚皂

絕大多數(shù)的聚皂都帶電荷，這一點與聚電解質類似。事實上，聚皂大多數(shù)都是對聚電解質進行疏水改性的產(chǎn)物，一般是不溶于水的。目前已合成的聚皂有以下幾種(式中R均表示長鏈烷基)：

水溶性高分子表面活性劑

在溶液中不形成膠束的高分子表面活性劑，一般主要是水溶性高分子表面活性劑。按其來源分為天然、半合成和合成高分子表面活性劑三大類。

天然高分子如我們常見的各種樹膠、淀粉、微生物發(fā)酵多糖等；

半合成高分子是以淀粉、纖維素、蛋白質經(jīng)化學改性得到的各種高聚物，如陽離子淀粉、甲基纖維素等；

合成高分子則是由石油化工衍生聚合單體聚合得到的高分子，如聚丙烯酰胺衍生物、聚丙烯酸等。

高分子表面活性劑的分類

按其在水中的離子性來分類，可分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子型。

陰離子高分子表面活性劑

(1)羧酸型典型聚合物有聚丙烯酸及其共聚物、丁烯酸及其共聚物、丙烯酸馬來酸酐共聚物以及它們的部分皂化物等。

(2)硫酸酯型典型的聚合物有：

(3)磺酸型 有部分磺化聚苯乙烯、苯磺酸甲醛縮合物、萘磺酸甲醛縮合物、磺化聚丁二烯等，木素磺酸鹽亦是一種磺酸型高分子表面活性劑。典型磺酸型高分子表面活性劑如:

陽離子高分子表面活性劑

(1)胺鹽或多胺類如聚乙烯亞胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚馬來酰亞胺及其衍生物等。典型聚合物有:

(2)季銨鹽如季銨化聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶鹽、聚二甲胺環(huán)氧氯丙烷等。季銨類高分子表面活性劑在酸性、中性及堿性水介質中顯示陽電性。代表性的產(chǎn)品有:

兩性高分子表面活性劑

主要品種有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸、陽離子丙烯酸酯共聚物、兩性聚丙烯酰胺等，如:

非離子高分子表面活性劑

主要品種有聚乙烯醇及其部分酯化或縮醛化產(chǎn)品，如經(jīng)其改性的聚丙烯酰胺、馬來酸酐共聚物、聚丙烯酸酯、聚醚、聚環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷、水溶性酚醛樹脂、氨基樹脂等。

高分子表面活性劑的結構與性能

高分子表面活性劑的表面活性取決于在溶液中的大分子形態(tài)，而分子形態(tài)又與聚合物的二親性化學分子結構、組成比及大分子的相對分子質量等因素密切相關。

嵌段型表面活性劑

多嵌段疏水性鏈段分布于大分子主鏈上，適當?shù)氖杷H水序列長度將有效的防止疏水鏈段自身締合(形成單分子膠束)或分子間締合(多分子締合)

梳形表面活性劑

梳形表面活性劑具有制備容易、品種多樣等優(yōu)點。如兩性及兩親單體均聚或者共聚得到表面活性劑，根據(jù)疏水親水基團位置的不同，呈現(xiàn)出不同的支鏈化學結構

由于支鏈上存在親水基團，阻礙了疏水鏈段的聚集締合，即使在已經(jīng)生成的膠束中，與一般形成的緊密內核的膠束相比，內部相當疏松，仍然有大量水分子，因此可具有較高的表面活性；同時，由于構型的原因，二親性的支鏈可阻礙由亞甲基和次甲基組成的疏水主鏈的締合，使其參與界面的吸附。

研究表明，在保持溶解性的前提下，任何增加分子鏈剛性的因素都有利于溶液中大分子的舒展，都可能提高聚合物的表面活性。

高分子表面活性劑的應用

在制藥工業(yè)的應用

由于嵌段型和接枝型高分子表面活性劑的優(yōu)良表面活性，使得它們在制藥工業(yè)中應用廣泛，可以用作藥物載體、藥物乳化劑和分散增溶劑、潤濕劑等。此外高分子表面活性劑在藥物合成中作為相轉移催化劑，在藥物分析中也有較廣泛的應用。

在石油工業(yè)中的應用

由于開采出的原油中含有固體石蠟，致使原油流動性差，對這種易凝高粘油料的生產(chǎn)、儲運、加工等工序均帶來一定的困難，這個問題可以通過加入原油傾點下降劑或者流動性改進劑的辦法解決。利用油溶性高分子表面活性劑的分散性可以進一步改善流動性改進劑，防止燃料油中的石蠟在運輸和儲藏過程中形成沉淀。

在紡織印染工業(yè)中的應用

聚醚類高分子表面活性劑常被用作低泡洗滌劑、乳化劑、分散劑、消泡劑、抗靜電劑、潤濕劑、印染劑等；聚乙烯醇等高分子化合物作為增稠劑和保護膠體廣泛應用于乳液型印染助劑的制備中；羧甲基纖維素等纖維素衍生物被用于洗滌劑作為再沾污防止劑；木質素磺酸鹽、酚醛縮合物磺酸鹽等被用作不溶性染料的分散劑。

在造紙工業(yè)中的應用

由于高分子表面活性劑在改進紙張性能，提高紙機效率等方面有著非常獨特的重要作用，所以近年來越來越受到造紙工作者的重視。有研究表明以不同相對分子質量的聚乙二醇與馬來酸酐制備馬來酸單酯，再與丙烯酸聚合生成馬來酸單酯、丙烯酸共聚物，脫墨效果顯著。

審核編輯 ：李倩