表面活性剂在建筑材料中的应用进展

武晓静 孙鹏

【摘要】所谓的表面活性剂一种性能较为固定的亲水亲油基团，该基团在溶液的表面可以进行定向排列，且能够使物质的表面张力出现明显下降。随着化学学科知识与各行各业的知识交叉，目前表面活性剂已经成为了建筑行业的重要材料组成部分。本文将先对表面活性剂进行简要综述，从而阐述其在建筑材料中的广泛应用的进展过程。

【关键词】表面活性剂 建筑材料

由于表面活性剂作为一种特殊的化学材料，其分子结构具有两亲基团，即亲油亲水，而这一独特性导致了表面活性剂具有致使物质界面产生湿润感、并能渗透入物质界面等功能，现在工业发展中，也越来越广泛地将表面活性剂应用到各个生产环节，以最大程度的发挥表面活性剂的增溶、发泡等特殊化学功能。我国的表面活性剂总体发展历程具有发展起步晚、发展进程快的特点。从上世纪50年代开始起，我们便能从一些工业生产环节中看到表面活性剂的身影。目前，表面活性剂作为我国精细化工中的主要一支分类，其发展规模将随着国内经济腾飞而走上一个新的历史轨道。

特别地，表面活性剂近年来成为了建筑行业的新贵，在例如水性建筑涂料等建筑主要材料中，我们都能发现表面活性剂的重要参与。特别地，由于近年来世界各国与对烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂都推出了禁用法规，使原本已经研发形成的表面活性剂使用受到限制，于是相关专业才人也开始对表面活性剂的种类及其具体分类作用进行进一步的拓展研究，力求使符合国家规定的表面活性剂能够更快推出市场，为例如建筑业等经济龙头行业服务。

1 表面活性剂的主要分类

所谓的表面活性剂，是指同时具有亲水亲油此两性基团，且在溶液的表面上能够形成定向排列，并且进一步导致其表面张力出现显著下降的物质。为了更好的了解表面活性剂，本文将对其主要分类情况作出简要阐述。根据目前国内研究部门的紧张研究表明，虽然表面活性剂的种类很多，但是就目前所研发出来的主要有几下几类，而这几类便是运用于如建筑业等施工行业中最为频繁的表面活性剂类型：

1.1 阳离子型

焼基吡啶盐氯化物是阳离子型的表面活性剂的代表物之一，因而这类属于阳离子型的表面活性剂在水里发生离解之后，其中产生活性作用的主要是阳离子部分，因而被归类为阳离子型。1.2 阴离子型

不同于阳离子型的表面活性剂，当在水中发生离解之后，若起主要作用的是阴离子基团部分，那么这类表面活性剂就给归类为阴离子型，如常见的二烷基（辛基、己基、丁基）磺基琥珀酸盐、蓖麻油硫酸化物、烧基萘磺酸钠、硫酸月桂酯、十二烷基磺酸钠等都是典型的阴离子型的表面活性剂。

1.3 两性表面活性剂

结合阴离子型表面活性剂与阳离子型表面活性剂的特点，当在水中离解之后阴离子和阳离子基团可同时产生作用，则我们称这类表面活性剂为两性表面活性剂。在两性表面活性剂中产生作用的阳离子部分往往是由胺盐或季胺盐作亲水基，而发挥作用的阴离子部分则是羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等。

1.4 非离子型

除上述三种类型之外，还有一种非离子型表面活性剂。该种类的表面活性剂在总数量上仅次于阴离子型的表面活性剂，因而其使用范围及其广，是化学工业中必不可少的一类表面活性剂。常见的有乙二醇聚氧乙烯院基酯、乙炔乙二醇、乙二醇聚氧乙烯烧基芳基醚等。

2 综述表面活性剂在建筑材料中的应用

随着国内目前建筑业的发展需求，越来越多的化工技术被引进与建筑材料的生产过程，而表面活性剂也成为了其中重要的化学原材料之一。根据目前建筑行业对于表面活性剂的应用发展研究，我们发现表面活性剂主要在菱镁建筑材料以及水性建筑涂料这两类建筑材料的应用中发挥了重要作用，下面将根据表面活性剂在其应用环节的主要表现作出阐明：

2.1 菱镁建筑材料中表面活性剂的作用

在近年来的建筑材料行业，我们可以发现一些以氧化镁和氯化镁为主要原材料的菱镁制品已经占据了可观的市场份额，也不少传统建筑材料在菱镁建筑材料的竞争之下也逐渐退出了市场。在众多菱镁建筑材料中，菱镁波纹瓦和菱镁道路砖是其相关类行业中颇具竞争力的产品。而这类菱镁建筑材料都恰恰借助表面活性剂的作用。

表面活性剂在菱镁建筑材料的生存过程所产生的作用主要体现在利用表面活性剂的物质特征以汽泡来增大接触面、将表面活性剂的疏水作用应用与建筑材料、以及利用表面活性剂进行颜料疏散等。众多相关实验研究表明，尽管表面活性剂在菱镁制品的生产中不参与化学反应，但却起着不可替代的重要作用，而相关专业人士也需要对表面活性剂进行进一步的探索，以为菱镁建筑材料提供总体性价比最高的表面活性剂类型。

2.2 表面活性剂在水性建筑涂料中的作用

对于水性建筑涂料其重要生产辅助作用的是表面活性剂中的非离子型表面活性剂。因为非离子型表面活性剂在各类溶液中能够保证不受到强电解质无机盐和酸、碱等化学物质的影响，而且该类表面活性剂也不容易在一般固体上形成强烈吸附，相比离子型表面活性剂，它具有一定的优越性，而这也是其在水性建筑涂料中之所以得到广泛应用的主要原因。确切地说，非离子型表面活性剂在水性建筑涂料的生产环节所产生的中作用是通过降低颜填料的表面张力来促成的，当颜填料的表面张力得到降低之后，其表面膜物质将能有效地将孔隙中的空气积压出去，从而对颜料整体形成有效包裹，使颜料粒子之间不致于相互接触。

3 结语

表面活性剂建筑材料的生产制造过程中有着极其广泛的影响与作用。随着我国建筑业的高速发展，建筑材料作为建筑行业的支撑要素也被列入了重点研发对象，而如何合理地将表面活性剂运用于建筑材料的生产过程，以及如何研究探索出性价比较高的表面活性剂种类都成为了我国建筑业相关研发人员的重要任务。而且在现阶段，我们也必须清楚地认识到，国内对于表面活性剂的相关研究还是比较薄弱，其开发领域还比较狭隘，举例来说，在当前我国的工业发展进程中，其中占主导地位的被应用与工业生产环节的非离子型表面活性剂其实是国外不少国家在其20世纪发展进程中的主导产品，也就是说我国对于表面活性剂的研究在国际上是处于落后地位的。正是因为这个原因，为了从工业发展中紧追国际脚步我们必须加快对于表面活性剂在建筑材料中的应用的研究脚步，从推动工业发展来推动社会整体经济的发展。

参考文献

[1] 杜巧云，等.表面活性剂基础及应用[M].中国石化出版社，1996