表面活性劑是一類功能性的精細化學品。表面 活性劑因其兩親結構和性能,在溶液內部自聚,形成多種形式的分子有序組合體,如膠團、反膠團、囊泡、液晶等。這些分子有序組合體的質點大小或聚集分子層厚度已接近納米級數量級,可以提供形成有“量子尺寸效應”超細微粒的適合場所與條件,而且分子聚集體本身也可能有類似“量子尺寸效應”。

因此,表面活性劑分子有序組合體表現出多種多樣的實用功能,如乳化、增溶、潤濕、吸附、滲透、分散、消泡、增稠、潤滑等,被用作印染助劑,農藥乳化劑,高分子材料乳化聚合反應的分散劑,還可在采礦、石油、乳液聚合等工業得到廣泛應用。同時在膠體流變性、微乳和液晶模板等方面的應用也引起了人們的關注。近年來在無機材料超細粉體制備,納米與納米復合材料制備,分子篩與多孔材料的制備中,表面活性劑扮演了非常重要的角色,發揮了突出的功用。

加入助磨劑能顯著地提高礦物粉碎效率,降低能耗。其作用機理有二:①Rehbinder的“吸附降低硬度”理論。表面活性劑通過吸附在礦物固體顆粒表面的結構缺陷部位而達到促進表面的變形或破壞。即助磨劑分子在顆粒上的吸附降低了顆粒的表面自由能或引起表面晶格的位錯遷移,產生點缺陷或線缺陷,從而降低顆粒的強度和硬度,促進裂縫的產生和擴張。②Klimpel的“礦漿流變學調節”理論,認為助磨劑調節漿料的流變學性質和顆粒的表面電性質等,降低漿料的黏度,促進顆粒分散,提高漿料流動性,控制顆粒間、顆粒與研磨介質及襯板間的團聚與黏附。

總之,表面活性劑可使界面張力降低,使潤濕角θ接近于零,固體粉末可自發地分散于表面活性劑溶液中。同時表面活性劑可幫助液體潤濕固體的內表面,使液體滲透到顆粒內部聚集體之間的通道和空隙之中,提供一定的壓力,并在機械力的作用下,使顆粒聚集體的強化學鍵合力得到破壞。同時,表面活性劑可以幫助研磨,減少顆粒的表面能,阻止已被破壞的表面恢復鍵合,從而達到防止顆粒聚結的目的。

表面活性劑作為助磨劑亦起潤滑作用,能提高產品的比表面積,縮短粉磨時間,提高粉磨效率。其作用機理可歸結為:降低破碎能,增加脆性斷裂幾率,以防止塑性變形,控制細顆粒的絮凝和聚集,強化分散和調整漿料的流變性等。