双子表面活性剂在皮革工业中的应用

李 强

（无锡轻工业大学 214036）

0 引言

亲水基亲脂基具有优异的性能，并具有以下基本特性：CMC(临界胶束浓度)值低，对有机物的增溶作用强：C20 值低，表面活性大，可靠地降低于溶水的分子表面运动张力；当水浓度低时粘度高；含量降低之后水溶液的分子表面运动张力的变化趋势大，并且对于形成胶束的分子聚集体的变化趋势也比较小；它对双子晶体表面张力活性剂和其他传统分子表面张力活性剂的相互组合作用产生了很大的化学协同螯合作用。双子体的表面抗体活性剂的分子结构比一般传统中的表面分子活性剂更特殊。

1 双子表面活性剂的合成进展

目前，相关化学领域正在研究的大多数中性双子体的表面化学活性剂都分子是对称的，主要分子包括阳两性离子，阴亚阳离子，非亚阳离子和两性离子。另外，还已经开始研究了一些低聚体的表面化学活性剂，例如三聚体，四聚体等，但是随着这类聚集体的使用数量逐渐不断增加，其聚合产物的化学合成将来会变得更加困难并且目前研究较少。

1.1 阳离子双子表面活性剂的合成

阳光负离子皮革表面氧化活性剂产品可广泛地应用于各种皮革加脂剂，固着润滑剂，柔软剂和有机氯化硅增强润滑剂的工业研究。目前，与其他传统的研究表面化学活性剂方法相比，主要用于研究的季铵阳性根离子及其双子体的表面化学活性剂主要具有较低的临界胶束照射浓度，较好的人体生物化学降解性和较低的化学毒性。合成了两种分别具有对称分子结构和一种不对称分子结构的酰胺与甲基阳性根离子形成双子体的表面化学活性剂。研究最新结果表明，这类固体表面乳化活性剂的综合乳化作用能力将随着形成碳链的数量增加而不断增加。但是，其中该发泡点的性能将逐渐变差，并且其中的水溶性优异，并且存在该发泡点将温度小于0。

1.2 阴离子双基表面活性剂的合成

阴离子双基表面活性剂主要包括碳酸盐，磷酸盐，磺酸盐和硫酸盐。碳酸盐较不发达，其溶解度和抗硬水性较差；磷酸酯盐具有双链单极性头部结构，该结构易于形成缔合结构，例如反胶束和囊泡，并有望在生命科学和药物中得到广泛使用。

近年来，随着现代人们对工业表面应用活性剂的科学研究逐渐成熟，双子工业表面应用活性剂由于其特殊的化学结构和使用性能而逐渐作为一种新一代工业表面应用活性剂产品受到越来越多的企业关注。普通的疏油表面化学活性剂疏油分子通常由两个子部分及其组成的一个部分分别是非氧化极性疏油亲脂(疏水)亲水烃链部分和非非极性疏脂亲水(磷酸疏油)烃链基团，两个烃链部分分别位于两端。

2 双子表面活性剂的分子结构

双子液体表面吸附活性剂的性能结构特点双子液体表面吸附活性剂在双子表面吸附活性剂的有序耦合聚集作用过程中有效抑制了钙磷头基的氧化分离，大大提高了表面活性，并清楚地试图表明它更容易在多种气体/其他液体上共同存在时的表面进行吸附，更有效地可以降低液体表面吸附张力，更好的实现协同耦合作用，较低的马尔卡夫点，更好地易于有序聚集水分形成胶束，更好的润湿性，良好的活性钙化磷皂分散吸附能力以及其他常见的双子表面吸附活性剂没有独特的性能优势。

3 双子表面活性剂的结构和性质

双子晶体表面聚合活性剂的一个典型连接结构我们可以将其看作为它是两个分子具有相同或几乎相同连接结构的双子表面聚合活性剂，连接分子基团通过一个极性连接分子基团进行连接，并且该连接分子基团包含至少两个疏松亲水链和两个极性亲水基团(如阳离子或其他极性基质集团)，连接链基团可以看作是聚亚甲基，聚氧基苯乙烯，聚氧丙烯或其他刚性或杂质的原子基质集团。极性离子基团一般可以分为是阳极性离子，阴纯阳离子或非纯阳离子的。尽管大多数多种双子晶体表面化学活性剂都是具有对称极性结构并同时包含两个相同的对称极性电子基团，但也已初步研究了一种具有两个非对称极性结构的多种双子晶体表面化学活性剂。现在外科人们也已经开发了三个或更多的配偶极性基因集团。或作为烷基链多面体表面化学活性剂。这种不在表面上的活性剂连接是通过使用位在亲水离子头基附近的两个偶联基官能团，通过一个化学合成键将两个相同或几乎相同的亲水表面活性剂离子单体通过一个化学合成键紧密连接叠加到两亲性离子组分上，从而实现导致两个亲水离子不在表面上的活性剂之间的紧密连接。碳链之间的范德华的吸引力，即碳与表面化学活性剂的氧化疏油和水键合作用可以得到极大增强，化学中的键合力极大地直接削弱了两个离子头基官能团之间的化学排斥反应趋势。

对于离子双子表面活性剂，离子端基具有两倍电荷，并被吸附在小固体颗粒的表面，这它可以使小固体颗粒更稳定地分散在水中。双子临界胶束表面活性剂的临界胶束溶液浓度(cmc)的数值比溶液中相应的季铵型传统双子表面活性剂低1-2 个数量级，例如12-2-12 的网络结构(疏水链由12 个碳原子和连接链组成)由2 个碳原子组成)季铵型双子表面活性剂，其cmc 的数值约为0055%，而溶液中相应的季铵型传统双子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(dtab)为0500%。双子表面活性剂双子水溶液的高粘度和流变性质与其在水溶液中的聚集状态密切相关。双子座表面活性剂的水溶液在非常低浓度下可以具有非常高粘度，特别要注意的是对于具有一些短连接子的具有双子座表面活性剂的双子水溶液在高粘度具有有趣的流变性。随着短连接子双子表面活性剂溶液浓度的增加，溶液粘度的数值可以进一步地增加6 个以上的数量级；但是随着双子水溶液中阳离子浓度的进一步地增加，溶液的粘度进一步降低。因为双子水溶液中阳离子表面活性剂(如阳离子)聚集体结构的显着变化对溶液的粘度具有显着影响。

随着当今全球对环境健康保护意识的进一步增强，对人们在日常生活和工业中广泛使用的各种高表面活性剂也提出了许多新的要求。近年来，人们一直都在致力于积极探索和研究合成各种具有高表面活性的新型有机表面化合物活性剂。1971 年，邦顿等人。率先合成了一系列阳离子双子表面活性剂，但它们并没有在国际上引起太多的关注。1991 年，menger 等人。他们合成了一个具有刚性的双离子基团互相连接的双离子头基双烃链表面活性剂，并将其正式命名为geminis(是天文学的术语，意为geminis 的星座)，生动地详细描述了此类基团和表面活性剂的化学结构。特征)。随着Gemini 表面活性剂研究的不断发展，其应用领域也在不断扩大。在这里，作者总结了双子表面活性剂的结构和合成进展，并展望了其发展前景。

通常，连接基团应接近双子表面活性剂的亲水基团。如果连接基团远离亲水基团并靠近疏水链的另一端，则该物质将成为另一种特殊的双子表面活性剂，即平行表面活性剂，双子表面活性剂试剂溶液的表面活性大得多，这可以更有效地降低水溶液的表面张力。当传统表面活性剂的疏水链中的确当碳原子质量数和元素密度不断增加并达到一定的含量程度时，该化学物质在水中的离子含量和水中溶解水浓度就可能会出现急剧下降，并且表面活性也受到限制。双子表面活性剂的两个亲水基团使它同时具有较长的疏水链和良好的水溶性。

此外，连接基团通过化学键连接两个亲水基团，从而减少了具有相同电性能的亲水基团之间的静电排斥力。双子单链单头表面结构学活性剂连接分子是一系列的具有优异结构学性能的分子表面结构学活性剂。它们的连接分子由两个普通的双子型单链单头基双子表面活性剂连接分子共同组成，它们通过一个连接基团在单链单头基团的连接处通过一个化学配位键互相连接。其中极性连接基团的分子可以理解为是一个聚亚甲基，聚氧乙烯，聚氧丙烯以及其他刚性或杂原子基团。具有极性连接基团的分子可以理解为是阳离子，阴离子或非极性阳离子的。

尽管大多数的双子单链单头表面结构学活性剂均具有对称分子结构并且同时包含两个相同的极性连接基团，但它们中都包含了具有不对称分子结构的多聚双子表面活性剂也有媒体报道，李刚森等就已经成功研制出了含有三个或三个以上极性基团或三个以上烷基链的新型多聚双子表面活性剂。多聚双子型单链单头表面活性剂连接分子的这种结构学特性使其明显地可以表现出更易在惰性气体溶液表面上的吸附，更有效地大大降低了表面张力，更好地实现复配协同效应，更低的kraff 点，更易聚集生成胶团，更好的润湿性，良好的钙皂吸附能力以及同等普通单链单头表面活性剂不可能具备的独特性能优势。

4 双子表面活性剂的研究现状及其性质

1971 年，bunton 等学生首次在临床上合成了一类属于阳离子型的双子表面活性剂：烷基-，-双二烷基双甲基烷基溴化铵，并对它们的表面活性和临界胶束离子浓度的稳定性进行了深入的研究。1990 年，zhu 等的合成学生研制出了一种属于阴离子型的双子烃链表面活性剂。1991 年美国emory 大学的menger 等学生首次合成了以新型的刚性间隔基结构联接离子头基的双烷烃链表面的活性剂，并重新命名其为双子型表面活性剂。此后对于双子烃链表面活性剂的深入研究及新型双子结构的应用双子烃链表面活性剂不断被应用和报道。各国已对新型双子表面活性剂技术做了大量的深入研究和工作，并先后合成了许多新型双子结构的表面活性剂，如：不对称型、无公害双糖型、阳离子(季铵盐)和阴离子(烷基磷酸盐)的两性型。