Gimini表面活性剂：生态纺织品的环保染化助剂

Gimini表面活性剂是新一代的表面活性剂，它将2个单链的普通型表面活性剂在离子基处通过化学键连接在一起，从而极大地提高了表面活性。从分子结构看，它们相似于2个表面活性剂的聚合，有时又称为二聚表面活性剂，它的分子结构见图7-11。

图7-11　Gimini表面活性剂的分子结构

由于Gimini表面活性剂分子中2个离子基通过连接基以某种化学键连接在一起，使得2个表面活性剂单体的离子基相互紧密连接，离子基之间的排斥倾向被大大削弱，并且致使其疏水基碳链更容易产生强烈的相互作用，加强了长碳链间的结合力，使其在气—液界面排列更紧密。又由于连接基的作用，两个疏水基团在同一分子中，就比只有一个疏水基的单分子表面活性剂有更强烈的逃离水相的倾向，更易自发地吸附到气—液界面。这就是Gimini表面活性剂与普通单疏水链和单离子基表面活性剂最大的不同，也是它具有高度表面活性的根本原因（表7-5）。

CMC反映了表面活性剂形成胶束的能力，CMC值越小，表明聚集形成胶束的能力越强。表7-5中可看出结构为双长碳链双离子头的表面活性剂的CMC值大大低于单长碳链单离子头的表面活性剂。C20为降低水溶液表面张力20mN/m所需表面活性剂的用量，该值越小表明界面吸附能力越强。CMC/C20值的大小用来比较界面吸附和聚集形成胶束倾向的相对强弱，该比值越大，表明越易吸附于界面。一般而言，CMC值低的有利于乳化、分散；C20值低的有利于润湿、渗透。

表7-5　Gimini的表面活性(www.xing528.com)

同时，Gimini表面活性剂分子中的2个离子基通过化学键紧密连接并不破坏其亲水性，从而赋予Gimini广泛的应用性能。与普通型表面活性剂相比，Gimini表面活性剂更易吸附在气—液界面上，从而更有效地降低水溶液的表面张力，具有优良的润湿和乳化特性；更易聚集形成胶束，使胶束量增大，临界胶束浓度降低，是一类优良的增溶剂；具有很低的克拉夫特（Krafft）点，容易溶解于水，水溶性随亲水基类别和数量而变化，良好的钙皂分散力；与普通型表面活性剂间能产生更大的协同增效作用，尤其和非离子型表面活性剂的复配。

Gemini作为新一代表面活性剂，具有良好的表面活性和生物降解性。开发最早的是阳离子Gemini表面活性剂，其应用研究也最广，可用于石油开采、生物学上抗菌、制备新材料等，而且阳离子Gemini表面活性剂具有显著的缓染作用，可作为一种新型缓染剂应用于纤维染色。阴离子Gemini表面活性剂中磺酸盐和硫酸酯类水溶性好，具有良好的润湿、乳化、分散性，其表面活性优于普通的阴离子表面活性剂；其磷酸酯盐类主要用于生命科学和药物载体的研究。非离子Gemini表面活性剂可作为乳化剂产生O/W型乳液，在低浓度下即产生很好的洗涤效果。两性Gemini表面活性剂是温和的多功能表面活性剂，在特定的应用中仅需添加少量就可显著改善配方性能。由于Gemini表面活性剂的售价较高，因此尚难以大规模用于洗涤剂工业，一般将Gemini表面活性剂与传统表面活性剂复配使用。