有機(jī)硅表面活性劑的主鏈由柔軟的Si-O鍵組成，這使得它既不親水也不親油，因此適用于水溶液以及普通碳?xì)浔砻婊钚詣o法應(yīng)用于的非水介質(zhì)。此外，有機(jī)硅表面活性劑的甲基排列在界面上，可以將表面張力降低到約20mN/m左右，而普通碳?xì)浔砻婊钚詣┑膩喖谆帕性诮缑嫔希荒軐⒈砻鎻埩档偷郊s30mN/m左右。

有機(jī)硅表面活性劑的性質(zhì)    

降低表面張力的性能：優(yōu)秀的表面張力降低能力。

潤濕性能：良好的潤濕特性。

消泡性和穩(wěn)泡性：高效的消泡和穩(wěn)泡作用。

生理惰性無毒副作用：對生物和環(huán)境友好。

乳化作用：良好的乳化性能。

良好的配伍性能：與其他物質(zhì)的相容性高。

溶液的低表面張力

作為常見的有機(jī)硅表面活性劑，聚二甲基硅氧烷具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致分子間的弱相互作用增強(qiáng)。而其中的硅氧主鏈含有氧原子，使得它更容易與材料表面上的極性分子或原子團(tuán)形成氫鍵作用。這些特性使得有機(jī)硅表面活性劑比普通的表面活性劑具有更好的表面活性和易布展性。

有機(jī)硅表面活性劑的使用條件由于硅氧鍵易被堿性裂解，因此有機(jī)硅表面活性劑更適合于在中性或弱酸、微弱堿性的條件下使用。例如：涉及到的有機(jī)硅乳液、有機(jī)硅助劑復(fù)配的農(nóng)藥乳液等等。強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性介質(zhì)都易導(dǎo)致主鏈降解。而消泡劑、脫模劑等有機(jī)硅表面活性劑可在中性介質(zhì)或有機(jī)相中，150℃條件下長期使用，也可在 200℃條件下，短期使用[1]。

合成方法    

有機(jī)硅表面活性劑有多種合成方法，包括環(huán)氧基硅烷與十八烷基二甲基叔胺的加成反應(yīng)、鹵烷基硅烷與十八烷基二甲基叔胺的取代反應(yīng)、氨基硅烷的季銨化反應(yīng)以及氨基硅烷與環(huán)氧化合物的開環(huán)反應(yīng)等。其中，鹵烷基硅烷與十八烷基二甲基叔胺的取代反應(yīng)是制備有機(jī)硅季銨鹽較簡便的方法。例如，長碳鏈的十八烷基二甲基叔胺與γ-氯丙基三甲氧基硅烷的取代反應(yīng)是一種簡便的制備方法。

在1967年，美國的Dowcorning公司開發(fā)了有機(jī)硅表面活性劑DC-5700并申請了專利。該產(chǎn)品一經(jīng)上市就受到用戶的喜愛，至今仍是較受歡迎的織物抗菌劑之一。有機(jī)硅表面活性劑在20世紀(jì)60年代開始被廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域，但其大規(guī)模快速發(fā)展始于20世紀(jì)80年代。

在80年代末期，山東大學(xué)硅冠公司開發(fā)了一種與DC-5700相似的有機(jī)硅表面活性劑產(chǎn)品，名為STU-AM101。它的分子結(jié)構(gòu)式為：

   

邵徽等合成了新型含氟烷基季按鹽，將其作為整理劑處理后的棉織物顯示出耐久的抗菌活性和極低的臨界表面能。合成路線如下[2]：

   

國外此類產(chǎn)品層出不窮，且大多以專利形式出現(xiàn)。美國專利采用烯丙基縮水甘油醚含氫硅油與在酸催化作用下，制備出含環(huán)氧基團(tuán)的聚硅氧烷，然后利用環(huán)氧基團(tuán)與有機(jī)胺反應(yīng)合成季銨鹽結(jié)構(gòu)的化合物。此路線可任意改變聚硅氧烷及聚合物中環(huán)氧基的含量，還可選用不同的有機(jī)胺和季銨化試劑進(jìn)行反應(yīng)，合成一系列有機(jī)硅表面活性劑表面活性劑。

多行業(yè)應(yīng)用：    

有機(jī)硅表面活性劑在多個行業(yè)應(yīng)用，包括化妝品、紡織工業(yè)、塑料聚合物和農(nóng)藥助劑等領(lǐng)域。

化妝品應(yīng)用    

有機(jī)硅表面活性劑在化妝品中具有廣泛應(yīng)用。大部分有機(jī)硅表面活性劑是聚有機(jī)硅氧烷的改性產(chǎn)品，其中的硅氧烷在個人護(hù)理品中具有潤膚作用，使皮膚柔軟、平滑且有彈性。與其他親脂性潤膚劑不同，硅氧烷不會堵塞皮膚表面的孔隙。有機(jī)硅表面活性劑具有較低的表面張力，生物惰性且對人體無毒，因此可以改善化妝品的性能。在日化行業(yè)中，有機(jī)硅表面活性劑被廣泛用作乳化劑，可用于香水、洗發(fā)水和香波中，起到乳化、起泡、分散和增溶的作用。它可以使香波產(chǎn)生豐富而穩(wěn)定的泡沫，并具有抗靜電效果。有機(jī)硅表面活性劑對人體無副作用，能在皮膚表面形成保護(hù)膜，防止皮膚干燥，因此在配制面部和眼部化妝品時作為乳化劑和乳化穩(wěn)定劑得到廣泛應(yīng)用。

農(nóng)藥應(yīng)用    

有機(jī)硅表面活性劑被廣泛用作農(nóng)藥助劑，以提高農(nóng)藥的效果。有機(jī)硅農(nóng)藥助劑具有三硅氧烷接枝聚醚的結(jié)構(gòu)，可以顯著增強(qiáng)農(nóng)藥在農(nóng)作物莖葉和昆蟲體表的潤濕、分散、展著和滲透性能，減少噴霧藥液的隨風(fēng)飄移，增強(qiáng)抗雨水沖刷能力，減少用量、延長有效期，并降低水/有機(jī)溶劑的用量，以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

消泡劑應(yīng)用    

有機(jī)硅表面活性劑被用作高效消泡劑。它們具有表面張力低、表面活性高、消泡力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好和化學(xué)穩(wěn)定性好等特點。有機(jī)硅消泡劑可以廣泛應(yīng)用于蒸餾、化工反應(yīng)、發(fā)酵、涂料、造紙、印染、廢水處理等工業(yè)領(lǐng)域。有機(jī)硅消泡劑可以破壞泡沫并防止泡沫再次生成，從而提高生產(chǎn)效率和安全性。

紡織工業(yè)應(yīng)用    

有機(jī)硅表面活性劑在紡織工業(yè)中具有多種應(yīng)用。它能改善織物的手感，提高潤濕性，防止靜電產(chǎn)生，并提高纖維的吸濕性和平滑性。經(jīng)過有機(jī)硅表面活性劑處理的織物降低了纖維之間或纖維與人體之間的摩擦力，使織物具有滑爽柔軟的手感，舒適美觀。有機(jī)硅表面活性劑還可用作織物的乳化劑和高溫消泡劑。其中，聚醚改性硅油是較常用的一種，可改善織物的親水性、抗靜電性和防污性，且乳化方便，不易漂油。

聚氨酯泡沫塑料應(yīng)用    

有機(jī)硅表面活性劑用作乳化劑，能將聚氨酯泡沫體系的各原料組分乳化成均勻的分散體系，以利于反應(yīng)順利進(jìn)行。它還起促進(jìn)成核的作用，促進(jìn)氣泡形成，并具有穩(wěn)泡作用。

涂料工業(yè)應(yīng)用    

有機(jī)硅表面活性劑用于改善涂料性能。通過改變?nèi)〈璞砻婊钚詣┛梢詫崿F(xiàn)消泡、調(diào)節(jié)潤滑性、提高顏料在溶液中的穩(wěn)定性、提高涂料的流動性以及改善物質(zhì)的潤濕性等效果。具體的改性效果取決于改性基團(tuán)的位置、結(jié)構(gòu)和大小。例如，側(cè)鏈連接的聚醚改性聚硅氧烷可用作涂料中的流動性改善劑，以及木材和家具涂料、防腐涂料和印刷油墨的潤滑劑。有機(jī)硅表面活性劑還可用作穩(wěn)沫劑、乳液穩(wěn)定劑、涂料增稠劑和多色涂料的色料擴(kuò)散劑[3]。

在其他應(yīng)用方面，在石油生產(chǎn)中，它們被用作原油破乳劑。在輕工業(yè)中，有機(jī)硅表面活性劑可以作為天然皮革滑爽劑、防水劑、光亮劑、皮鞋油拋光劑等的組分。此外，它們還可以用作玻璃表面防霧劑、照相顯影液的消泡劑、燃料油和烴類溶劑的消泡劑、脫模劑、地板光亮劑的添加劑，以及各種目的潤濕劑、去垢劑和起泡劑等。

有機(jī)硅表面活性劑產(chǎn)品    

參考文獻(xiàn)：    

[1] 崔孟忠,有機(jī)硅表面活性劑及其應(yīng)用, 精細(xì)與專用化學(xué)品 2008,17:11-17;

[2] 楊鈴,陳金偉.有機(jī)硅表面活性劑的研究進(jìn)展[J].廣東化工,2017,44(12):187-189.

[3] 有機(jī)硅表面活性劑應(yīng)用，wenku.baidu.com/view/a714ff8d31b765ce050814fc.html?_wkts_=1687224077