表面活性剂:合成·性能·应用
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1.5 表面活性剂的未来发展

表面活性剂形成一门工业,可追溯到20世纪30年代。近年来,已发展成为精细化学品工业的一个重要门类。目前,全世界表面活性剂品种有6000多种,商品牌号16000种以上,年产量已超过1.4×107t,且每年以3%~4%的速度增长。

从品种上看,表面活性剂市场中,阴离子表面活性剂约占55%的市场份额,非离子表面活性剂约占35%,阳离子和两性离子表面活性剂约占10%。直链烷基苯磺酸盐(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、脂肪醇硫酸盐(AS)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基酚聚氧乙烯醚(APEs)等5大类表面活性剂占60%以上的份额。

近年来,全球表面活性剂行业保持平稳发展态势,2012年全球表面活性剂市场销售额达到约166亿美元,产销量1850万吨,年均增长率约为5.8%。全球表面活性剂市场预计在2019年将达到402.86亿美元,市场总量将达到2280.2万吨,2014~2019年期间的销量增长率将达到5.40%,销售额增长率将达到5.80%,其中亚太地区市场的复合年增长率预计将达到5.6%。其主要推动因素是洗涤剂和家居清洁产品,这部分表面活性剂需求量的年增长率将达到2.6%。而新兴市场液态洗涤剂的生产量和消费量的不断增加,以及个人护理产品和公共设施清洁行业的快速发展都增加了表面活性剂的用量。其中洗浴产品和化妆品市场对表面活性剂的需求量还将进一步增加,亚太地区和南美地区的需求量增长率将分别达到4.3%和4.8%。亚太地区、拉丁美洲和中东非洲地区成为表面活性剂重要的新兴市场,其中亚太地区是全球表面活性剂消费量最大的地区,预计这一地区到2020年增长率将达到5.6%,占全球表面活性剂消耗量的37%。

我国表面活性剂产量2009年为128.3万吨,2014年为172.5万吨,2015年为186.1万吨,2017年国内表面活性剂产量达到213.03万吨,销量为218.39万吨。

  表面活性剂是一种功能性精细化工产品,从趋势来看,国际上表面活性剂的发展倾向于生态安全、无环境污染、生物降解完全、功能性强、化学稳定性及热稳定性良好,而成本低的产品。

在表面活性剂合成方面:一方面对现有并已大量使用的表面活性剂的生产工艺进行改进,进一步降低成本,提高产品质量,减少有毒副作用的物质含量以提高安全性;另一方面重点开展环保绿色和安全型表面活性剂、可再生资源型表面活性剂、功能型和功效型表面活性剂的研究开发。除了石油原料外,来自动植物原料的“绿色”原料受到重视。而高分子表面活性剂、仿生表面活性剂、反应性表面活性剂、元素表面活性剂及生物表面活性剂等的开发将更加活跃。通过表面活性剂之间、表面活性剂与其他物质之间的复配,以达到提高性能、降低成本、优化使用的目的。

在性能研究方面:随着表面活性剂工业的发展,表面活性剂科学的基础研究也愈来愈深入,已由传统的界面化学进入到分子界面化学。例如,表面活性剂溶液的相行为、利用激光及中子散射研究微乳、胶束及液晶的微结构、选择性增溶、表面解离、表面改性、胶束催化、单分子膜及仿生表面活性剂、表面活性剂结构与性能的关系,生物表面活性剂、混合表面活性剂体系以及功能性表面活性剂的分子设计等等。无疑,这些研究将使表面活性剂科学的理论更为丰富,将为表面活性剂工业提供性能更好、成本更低的新产品创造条件,促使表面活性剂工业有更大的发展。

在应用研究方面:表面活性剂除大量应用于日用化工领域外,还广泛应用于纺织印染、合成纤维、石油开采、化工、建材、冶金、交通、造纸、水处理、农药乳化、化肥防结块、油田化学品、食品、胶卷、制药、皮革、国防等各个领域。未来表面活性剂的应用研究将主要集中在高技术领域,如煤炭、石油开采、机械加工、电子加工等。