傳統(tǒng)的表面活性劑主要是以碳?xì)浠鶊F(tuán)為疏水基構(gòu)成的簡(jiǎn)單兩親結(jié)構(gòu)，其定義也是以較低濃度時(shí)水的表（界）面張力顯著降低為唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)。隨著合成表面活性劑和助劑的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，消除表面活性劑引起的環(huán)境污染的呼聲日趨高漲，表面活性劑的環(huán)境友好、可降解等方面的研究不斷深入，表面活性劑的性質(zhì)、作用（如表面活性、生物活性、藥學(xué)活性等）也不斷派生出一些新的理解范疇。表面活性劑的概念修飾也隨之有所改變，不再絕對(duì)以溶劑表（界）面張力的顯著降低作為是否是表面活性劑的唯一衡量尺度。例如，高分子表面活性劑一般降低水的表界面張力的能力都較低，并沒(méi)有明顯的臨界膠束濃度，但卻具有許多傳統(tǒng)表面活性劑不具備的功能（如保水作用、增稠作用、成膜作用、黏附作用等），一般也歸為表面活性劑的范疇。

目前通常認(rèn)為，只要在較低濃度時(shí)能顯著改變?nèi)軇┑谋恚ń纾┟嫘再|(zhì)或與此相關(guān)、由此派生的性質(zhì)的物質(zhì)都可以劃歸表面活性劑范疇。由此定義的表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)仍可用傳統(tǒng)表面活性劑的棒狀圖描述，所包括的表面活性劑的類(lèi)型卻有了較大擴(kuò)展，如：

1、根據(jù)疏水基可以分為氟系表面活性劑、硅系表面活性劑、硫系表面活性劑、硼系表面活性劑等；

2、根據(jù)來(lái)源的不同可分為生物表面活性劑、反應(yīng)型表面活性劑、天然及天然物改性表面活性劑等；

3、根據(jù)結(jié)構(gòu)特征改變產(chǎn)生了冠醚表面活性劑、Gemini表面活性劑（含有兩個(gè)極性頭的連體表面活性劑）；

4、根據(jù)分子量的改變產(chǎn)生了高分子表面活性劑等；

5、根據(jù)應(yīng)用性能不同，又新派生出絮凝劑、成膜劑、靶向示蹤載體、防水劑、防油劑、防污處理劑、高效消泡劑、極壓抗磨劑、防霧劑、油品抗菌劑、抗腐蝕劑及阻燃劑等；

6、根據(jù)功能不同，分為孿生表面活性劑、雙頭型表面活性劑、分子叉型表面活性劑等。

新型表面活性劑的分類(lèi)如上圖[1]所示。

圖1 新型表面活性劑分類(lèi)

1. Gemini表面活性劑

圖2 Gemini 表面活性劑的結(jié)構(gòu)示意圖

Gemini表面活性劑可視作由兩個(gè)同一（或者幾乎同一）的兩親成分，在其頭基或靠近頭基處由間隔基團(tuán)通過(guò)化學(xué)鍵將兩親成分聯(lián)結(jié)而成。其分類(lèi)方法紛雜。根據(jù)間隔基團(tuán)的不同，可分為剛性基團(tuán)（如苯基）、柔性基團(tuán)（如聚亞甲基、聚氧乙烯基、聚氧內(nèi)烯基、甘油基—CH₂CH(OH)CH₂—等）或雜原子（—O—、—NH—、—S—)等聯(lián)結(jié)；根據(jù)Gemini表面活性劑的極性頭的親水性質(zhì)不同，分類(lèi)為陰離子型Gemini、陽(yáng)離子型Gemini、非離子型Gemini；根據(jù)疏水鏈分為碳?xì)滏溞?、碳氟鏈型以及等長(zhǎng)鏈、不等長(zhǎng)鏈、飽和鏈、不飽和鏈等。本文根據(jù)極性頭的親水性質(zhì)來(lái)分類(lèi)，其分類(lèi)方法大致如下：

圖3 Gemini 表面活性劑分類(lèi)

2. 有機(jī)硅表面活性劑

傳統(tǒng)表面活性劑為兩親結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，疏水基由碳?xì)滏溄M成，稱(chēng)為碳氯表面活性劑。而元素表面活性劑不同于傳統(tǒng)表面活性劑，分子中含有氟、硅、磷、硼等元素且具有某種特定功能的表面活劑，可認(rèn)定為元素表面活性劑，或稱(chēng)為特種表面活性劑。常見(jiàn)的元素型表面活性劑有有機(jī)氟系表面活性劑、有機(jī)硅系表面活性劑以及有機(jī)硼系表面活性劑。

有機(jī)硅系表面活性劑屬于特種表面活性劑。與傳統(tǒng)碳?xì)浔砻婊钚詣┫嗨?，其疏水基含有硅元素，可分為硅烷基型（即?碳連接）與硅氧烷兩類(lèi)。有機(jī)硅系表面活性劑中疏水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)對(duì)表面張力的影響主要有如下五點(diǎn)：

① 硅原子取代碳原子的位置對(duì)表面張力有一定的影響，硅原子取代碳原子的位置離親水基團(tuán)越遠(yuǎn)，表面張力越小。

② 對(duì)于聚硅烷疏水基團(tuán)，硅取代數(shù)為1或大于1，表面張力變化不大。

③ 對(duì)于聚硅氧烷疏水基團(tuán)，硅取代數(shù)在2~5之間，其環(huán)氧乙烷加合物具有最佳表面張力。

④ 疏水基有無(wú)側(cè)鏈及環(huán)氧乙烷加成數(shù)的大小對(duì)表面張力無(wú)明顯影響，主要影響臨界膠束濃度、分散性及潤(rùn)濕性。

⑤ 聚硅氧烷系與聚硅烷系表面活性劑的乳化性能比較，在乳化硅油時(shí)，降低系統(tǒng)表面張力的能力沒(méi)有多大的差別。在低濃度下，聚亞甲基硅烷系表面活性劑更好些；在濃度較高時(shí)，硅原子取代數(shù)又較大時(shí)，聚硅氧烷系活性劑乳化能力就低于硅烷系活性劑。

有機(jī)硅表面活性劑有極其廣泛的用途，可用作聚氨甲酸酯泡沫塑料的穩(wěn)泡劑、洗滌劑、消泡劑，造紙、印染、食品、制藥及石油破乳等行業(yè)的快速消泡劑，玻璃纖維與增強(qiáng)塑料的偶聯(lián)劑，染料和顏料的分散劑，合纖的柔軟整理劑、殺菌劑以及玻璃器皿、汽車(chē)、家具的上光劑，其他應(yīng)用領(lǐng)域正在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

有機(jī)硅系表面活性劑是國(guó)外20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的一個(gè)新品種。美國(guó)道康寧公司開(kāi)發(fā)了有機(jī)硅季銨鹽產(chǎn)品用作紡織品整理劑，我國(guó)自20世紀(jì)80年代以來(lái)，先后有上海樹(shù)脂廠(chǎng)、山東大學(xué)、中國(guó)紡織大學(xué)、成都有機(jī)硅研究中心、湖南輕工研究所等單位開(kāi)發(fā)與美國(guó)道康寧公司PC-5700相近的產(chǎn)品。隨著有機(jī)硅材料的推廣應(yīng)用，有機(jī)硅系表面活性劑的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用必將得到迅速發(fā)展。

3. 生物表面活性劑

生物表面活性劑是微生物或植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，分泌出具有兩親結(jié)構(gòu)的化合物，其可以吸附于界面、改變界面的性質(zhì)。按照親水基的類(lèi)別，分為以下幾種：糖脂系生物表面活劑，?；s氨酸系生物表面活性劑，磷脂系生物表面活性劑和其他生物表面活性劑。

生物表面活性劑的特性是：微生物的代謝產(chǎn)物；較低的臨界膠束濃度；低毒甚至無(wú)毒；生物相容性好；具有較高的起泡性[2,3]。利用生物表面活性劑進(jìn)行原油污染修復(fù)，提高石油回收率以及應(yīng)用到食品、醫(yī)藥和生物工程等方面都成為研究的熱點(diǎn)[4]。

【參考文獻(xiàn)】

[1]謝亞杰，王偉，劉深. 表面活性劑制備技術(shù)及分析測(cè)試. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2006.

[2] Mohanram R，Jagtap C，Kumar P．Isolation，screening，and characterization of surface-active agent-producing，oil-degradingmarine bacteria of Mumbai Harbor[J]．Marine pollution bulletin，2016，105(1)：131-138．

[3] 王巖峰．生物表面活性劑產(chǎn)生菌的分離及其產(chǎn)物性質(zhì)的研究[J]．廣東化工，2016，43(12)：85-87．

[4] LIU Zhi-feng，ZENG Gung-ming，ZHONG Hua，et al．Production and characterization of biosurfactant from Bacillus subtilis CCTCC AB93108[J]．Journal of Central South University，2010，17(3)：516-521