表面活性剂基于其多种功能可应用于多种不同领域,但在某些用途中表面活性剂的残留也会引起弊端。有鉴于此,日本大阪市立工业研究所研制成用后可通过简单的化学处理使之分解而失去表面活性的非离子和阴离子类表面活性剂。这类表面活性剂和一般表面活性剂一样可用于乳化聚合和洗涤的用途,使用完毕后用稀盐酸处理很容易使之分解。这些表面活性剂的实用化存在其合成的原料—直链烷基酮的供给问题,但此问题有可能获得解决。
乳化聚合操作简便,适用于多种不同单体聚合,但需数量较多的表面活性剂(烷基苯磺酸盐等)作乳化剂,生成的聚合物即使充分水洗也仍含有大量金属(钠等),生成的聚合物即使用凝固法和水洗法精制也不适合用作电子材料,此外使用非离子表面活性剂进行乳化聚合时往往发生聚合稳定性差的问题。还有使用聚合反应性表面活性剂虽不残留表面活性剂,但聚合物中残留其聚合的表面活性剂的亲水基导致聚合物耐水性不良。
大阪市工业技术研究所开发的分解性表面活性剂的亲油基与亲水基的连结部分导入了可用酸切断的键。这种表面活性剂是用有长链烷基的醛或酮与甘油合成的含二氧杂戊环的化合物的衍生物。使用醛时,除生成五元环外还生成六元环,分解性稍差,以使用酮为宜。该衍生物与环氧乙烷加成生成非离子表面活性剂,用1,4-丁磺内酯磺化或用氨基磺酸硫酸化则生成阴离子表面活性剂。
二氧杂戊环化合物的合成可得到良好效率。这些表面活性剂有很强降低表面张力的能力,其中非离子表面活性剂具有与聚氧乙烯壬基酚醚同等的乳化力。此外,试验确证,其中的非离子和阴离子表面活性剂都有良好的洗净力。磺化的阴离子表面活性剂用于丁腈橡胶的聚合,生成的聚合物的灰分含量经后处理(盐酸处理、醋酸处理)后比用十二烷基苯磺酸钠作乳化剂生成的聚合物低约1/2,用硫酸化阴离子表面活性剂作乳化剂聚合成的甲基丙烯酸丁酯聚合物中钠、钾的含量比使用十二烷基硫酸钠作乳化剂制成的聚合物少得多。
这些表面活性剂经酸处理很容易分解。非离子表面活性剂室温下在1%盐酸水溶液中3h~4h内分解;阴离子表面活性剂用1%盐酸处理30min内分解;用0.1%盐酸处理2h~3h分解。
某些特定的氟里昂在印刷电路板、半导体等电子材料的精密清洗等各种清洗中的用途占其用量的1/2以上,由于这些氟里昂被禁用,在这些用途中含表面活性剂的水性清洗剂的使用正在增多,但表面活性剂有水溶性,排放到环境中几乎不可能进行回收、利用等。但是,分解性表面活性剂可以解决这样的问题。美国联合碳化物公司已开发成功旨在降低废水的COD的分解性表面活性剂。
大阪市立工业技术研究公司开发的这种分解性表面活性剂要实现低成本工业化生产还存在具有长链烷基酮的供应问题,不过据说用直链烷烃氧化法工业生产高级仲醇的日本触媒公司正在研究应用此氧化技术由直链烷烃制造酮,已有解决原料问题的方向,上述分解性表面活性剂今后将会有很大发展。




