含有聚氧乙烯醚的脂肪醇、硫醇、烷基酚、蓖麻油等類型的非離子表面活性劑均可當作潤濕劑。當有效碳數(shù)為10~11時,含6~8個EO基團為好的潤濕劑。壬基酚聚氧乙烯醚的EO數(shù)為3~4時潤濕性能好(如NP-4)。另外EO/PO嵌段共聚物,蓖麻油聚氧乙烯醚,山梨醇(聚氧乙烯)脂肪酸酯,有機硅等均可作為潤濕劑。
包覆膠束的表面活性劑分子的極性“頭部”與水的相互作用更強烈,因此它們形成親水外層,在膠束之間形成屏障。這會抑制油滴,即膠束的疏水核心,合并成更少、更大的膠束液滴(“破乳”)。包覆膠束的化合物通常是兩親性的,這意味著膠束可以作為非質(zhì)子液滴穩(wěn)定溶劑如水包油,或質(zhì)子溶劑如油包水。當液滴是非質(zhì)子的時,它有時是稱為反膠束。
表面活性劑通常是兩親性的有機化合物,這意味著它們同時包含疏水基團(它們的尾部)和親水基團(它們的頭部)。因此,表面活性劑既含有水不溶性(或油溶性)成分,又含有水溶性成分。表面活性劑會在水中擴散并在界面處吸附在水和油混合的情況下,空氣和水之間或油和水之間的界面。水不溶性疏水基團可以延伸出主體水相、進入空氣或進入油相,而水溶性頭部基團保留在水相中。
世界表面活性劑的年產(chǎn)量估計為1500萬噸,其中大約一半是肥皂。其他特別大規(guī)模生產(chǎn)的表面活性劑是直鏈烷基苯磺酸鹽(170萬噸/年)、木質(zhì)素磺酸鹽(600,000噸/年)、脂肪醇乙氧基化物(700,000噸/年)和烷基酚乙氧基化物(500,000噸/年)。
在本體水相中,表面活性劑形成聚集體,例如膠束,其中疏水尾部形成聚集體的核心,而親水頭部與周圍液體接觸。也可以形成其他類型的聚集體,例如球形或圓柱形膠束或脂質(zhì)雙層。聚集體的形狀取決于表面活性劑的化學結(jié)構(gòu),即親水頭和疏水尾之間的大小平衡。衡量這一點的是親水-親油平衡(HLB)。表面活性劑通過吸附在液-氣界面上來降低水的表面張力。將表面張力和表面過量聯(lián)系起來的關(guān)系稱為吉布斯等溫線。
表面活性劑在許多實際應用和產(chǎn)品中作為清潔劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑、發(fā)泡劑和消泡劑發(fā)揮著重要作用,包括洗滌劑、織物柔軟劑、機油、乳液、肥皂、油漆、粘合劑、油墨、防霧劑、滑雪蠟、滑雪板蠟、再生紙脫墨、浮選、洗滌和酶促工藝以及瀉藥.還有農(nóng)用化學制劑,例如除草劑(一些)、殺蟲劑、殺生物劑(消毒劑)和殺精子劑(nonoxynol-9)。個人護理產(chǎn)品,如化妝品、洗發(fā)水、沐浴露、護發(fā)素和牙膏。表面活性劑用于消防和管道(液體減阻劑)。堿性表面活性劑聚合物用于使油井中的油流動。