表面活性剂可使界面张力降低,使润湿角θ接近于零,固体粉末可自发地分散于表面活性剂溶液中。同时表面活性剂可帮助液体润湿固体的内表面,使液体渗透到颗粒内部聚集体之间的通道和空隙之中,提供一定的压力,并在机械力的作用下,使颗粒聚集体的强化学键合力得到破坏。同时,表面活性剂可以帮助研磨,减少颗粒的表面能,阻止已被破坏的表面恢复键合,从而达到防止颗粒聚结的目的。
表面活性剂作为助磨剂亦起润滑作用,能提高产品的比表面积,缩短粉磨时间,提高粉磨效率。其作用机理可归结为:降低破碎能,增加脆性断裂几率,以防止塑性变形,控制细颗粒的絮凝和聚集,强化分散和调整浆料的流变性等。
传统的类型为烷基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠和烷基硫酸钠。这些阴离子表面活性剂中,疏水基团带支链结构的及长碳链的生物降解性差,易造成江河水质污染。此外,亲水基团磺酸盐、硫酸盐因需硫细菌参与,故降解时间长。相比之下,磷酸酯类相对容易,而羧酸盐类易降解。其中用作净洗剂的十二烷基苯磺酸钠(LAS)由于泡沫多,刺激大,有一定致畸性,且耐强碱性差,生物降解性能相对较差而逐步被脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、仲烷基磺酸盐(SAS)、α-烯烃磺酸钠(AOS)、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AEC),以及新型产品茶皂素、多肽基表面活性剂代替。
它是应用非常广泛的一类表面活性剂,能与其他类型的表面活性剂复配而起到协同和增效作用,具有消泡、乳化、净洗和分散作用。其中作为消泡剂的主要有脂肪酰胺,聚氧乙烯二烷基醚;乳化剂有3个系列:烷基酚聚氧乙烯醚(OP系列)、脂肪酸的失水山梨醇酯(S系列),聚氧乙烯脂肪酸失水山梨醇酯(T系列)。匀染剂如平平加O、平平加O-15等。
其中壬基酚聚氧乙烯醚(TX - 10)虽能生化处理,但生化后分解产物仍为酚类,有鱼毒性,且能破坏人体的生殖系统,欧洲部分国家已通过法律禁止使用,可用毒性小的天然脂肪醇聚氧乙烯醚或失水山梨醇酯替代。此外,糖基表面活性剂、烷基葡糖苷(APG)、蔗糖酯(SE)及烷醇酰胺,因其优异的应用性能、低毒、生物降解性极佳而备受瞩目。