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表面活性剂

能在液体表面形成单分子层,并显著降低两种液体间界面张力的助剂。是农药助剂中用途最广,用量最大的一类助剂。主要用作乳化剂、润湿剂、分散剂、粘着剂、助悬剂、渗透剂、起泡剂、消泡剂等。 两种表面活性剂示意图(据华世豪等,1985) 特性这类物质分子由两部分组成,一部分为亲水的极性残基,另一部分为疏水(亲油)的非极性残基。这种结构称为双重亲媒结构,亦称双亲媒结构。常见的亲水性基团有:①阴离子型。

能在液体表面形成单分子层,并显著降低两种液体间界面张力的助剂。是农药助剂中用途最广,用量最大的一类助剂。主要用作乳化剂、润湿剂、分散剂、粘着剂、助悬剂、渗透剂、起泡剂、消泡剂等。

两种表面活性剂示意图(据华世豪等,1985)

特性

这类物质分子由两部分组成,一部分为亲水的极性残基,另一部分为疏水(亲油)的非极性残基。这种结构称为双重亲媒结构,亦称双亲媒结构。常见的亲水性基团有:①阴离子型。包括羧基、磺酸基、硫酸酯基、磷酸酯基、膦酸基等(见图)。②阳离子型。胺基、季胺基、吡啶嗡基、基、聚乙烯胺基等(见图)。③两性离子型。氨基羧酸基、甜菜羧酸基、氨基硫酸酯基、磺基甜菜碱基等。④非离子型。多元醇基、氨基醇基、聚乙二醇基、半极性键原子团等。疏水基有:①脂肪族。包括脂肪族羧基、脂肪醇基、甘油三酸酯基、脂肪酸衍生物等。②烃基。烷烃基、a-烯烃基、聚烯烃基、环烷基、烷基苯基、烷基酚基、聚氧链烯二醇等。

分类

按照结构和性质可分为5大类,其中以阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂在农药加工和使用中最为重要。

阴离子表面活性剂

亲水基为阴离子部分的表面活性剂,是由疏水性的阴离子与亲水性的阳离子形成的盐类。最常见的阴离子表面活性剂有:①碱金属皂类。它由动植物油经氢氧化钠皂化而成,主要用作润湿剂和去垢剂。②硫酸化脂肪酸盐类。其中以土耳其红油(即硫酸化蓖麻油)最为重要,它是由蓖麻油和硫酸反应,再经氢氧化钠中和制成。曾一度成为重要的乳化剂,但现在已被性能更好的其他乳化剂代替。③烷基、烷基芳基磺酸盐类。此类物质易于生产,原料易得,是目前最重要和最常用的农药表面活性剂。烷基芳基磺酸盐对硬水和酸碱有相当强的抵抗力,用途广泛,品种很多。其中烷基苯磺酸钠是中国目前重要的农药可湿性粉剂的润湿剂。烷基苯磺酸钙是高效能复合乳化剂中的重要组成部分,烷基萘磺酸盐是农药可湿性粉剂的强力润湿剂,其他的磺酸盐也多用作润湿剂、渗透剂、展着剂、分散剂等。

阳离子表面活性剂

亲水基为阳离子部分的表面活性剂。除具有润湿和乳化性能外,在很低的浓度下还有某些杀菌消毒作用。这一类表面活性剂主要为季胺盐类,由于成本较高,在农药助剂中很少应用。

两性离子表面活性剂

一个分子上同时带有正负电荷,并且能互相中和的表面活性剂。由于这类表面活性剂生产成本高,而且对有机磷农药有促进分解作用,故很少作为农药助剂使用。

非离子表面活性剂

在水中不解离的表面活性剂。它不受水质影响,性质稳定,有良好的乳化、湿润、分散、助溶等性能,为目前配制有机农药乳油的主要乳化剂种类。商品化的非离子表面活性剂品种主要分为两个类型:①酯类非离子表面活性剂。品种主要有聚氧乙基脂肪酸酯、聚氧乙基山梨醇月桂酸酯、脱水山梨醇与长链脂肪酸形成的酯、脂肪酸单甘油酯和多甘油酯及磷酸酯型乳化剂等。②醚类非离子表面活性剂。品种有烷基聚氧乙基醚、烷苯基聚氧乙基醚、多芳核基聚氧乙基醚等。

其他表面活性剂

自然界中糖苷、动物蛋白、动物胶等都具有表面活性,但作用机制尚不清楚,故又称为性质不明的表面活性剂。此类表面活性剂的性能虽不够理想,但在自然界广泛存在,可加以利用。①皂素。皂素为一种糖苷,存在于一些植物组织中,如茶子(饼)、皂角、无患子等。不同植物的皂素虽有相似的表面活性,可以作为农药可湿性粉剂的润湿剂,但在分子结构上有区别。皂素有强吸水性和溶血作用,对冷血动物,尤其是鱼类有毒。②纸浆废液。纸浆废液是制造纸浆时的副产品,主要成分为木质素磺酸韩、五碳糖、六碳糖等,可以作为润湿剂和分散剂。③大豆蛋白和乳蛋白。大豆蛋白和乳蛋白与一定比例的石灰混合加工,可以作为农药展着剂。④其他在农药加工或使用中常用的表面活性剂还有植物树胶、糊精、废糖蜜等,以及动物下脚料水解产物等,都可作为农药的展着剂和分散剂。