松香酸钠是天然松香的钠盐(主要成分为松香酸的羧酸盐),外观为黄色至棕黄色粉末,易溶于水(水溶液呈碱性,pH=9.0-10.0),不溶于乙醇、乙醚。松香酸钠常温下性质稳定,具良好的表面活性、乳化性与黏结性,低毒,生物降解性好,是日化、选矿、纺织领域常用天然表面活性剂。

图1 松香酸钠的性状图
润滑特性
松香酸钠具有两亲结构(亲水基与亲油基),具备乳化分散、钙皂分散及抗硬水性能。在钻井领域松香酸钠可通过吸附隔离摩擦面降低阻力,在建筑材料中作为混凝土外加剂提升力学性能。松香酸钠为三苯环结构阴离子型表面活性剂,由松香酸与氢氧化钠皂化而成,使不溶于水的羧酸变为能溶于水的羧酸钠盐.松香酸钠具有润滑减振性能是因为它的两亲结构(一端亲水基,一端亲油基),用作冲洗液时,它的亲水基吸附在钻具和孔壁上,而亲油基则起着隔离摩擦面的作用,使固体之间的摩擦变为油面之间的摩擦,借以降低孔壁与钻具之间的摩擦阻力.由于它的亲油基碳原子数多达19个,因此具有良好的润滑性能.同时,由于松香酸钠具有降低冲洗液之界面张力的性能,使钻具的回转阻力减小. 皂化溶解油是我队早先使用的润滑剂。
工业应用
松香酸钠在日化领域中,作为日化级产品可用作洗涤剂的活性成分,例如添加于香皂、洗洁精等产品中,凭借其良好的去污与乳化能力,尤其适用于油脂类污渍的去除。松香酸钠也被应用于化妆品领域,如在护肤品和护发素中充当乳化剂与调理剂。在选矿领域中,工业级松香酸钠常用作矿物浮选剂,特别适用于铁矿石、铜矿石的浮选过程,其通过吸附于矿物表面,有效增强矿物与气泡的结合力,从而显著提升选矿效率。在其他工业领域中,松香酸钠同样发挥着重要作用:在纺织工业中可作为织物柔软剂,改善织物手感;在造纸工业中用作施胶剂,以增强纸张的抗水性;在涂料工业中则作为乳化剂,有助于改善涂料的稳定性。
改性水泥基材料
在一项针对早期受冻环境下水泥基材料性能的研究中,研究人员探讨了不同掺量的松香酸钠作为引气剂对其力学性能及微观结构的影响。试验结果表明,在标准环境下养护2小时后置于-15℃环境中受冻10小时,再继续标养至3天的早期受冻制度下,松香酸钠能显著提高单掺硅灰以及粉煤灰和硅粉复掺试件的早期抗冻性。具体而言,当松香酸钠掺量为0.0056%时,单掺和复掺试样冻后的强度均能达到同配合比试件标准养护3天强度的87%以上。松香酸钠的作用机制在于,其所含的Na⁺能与复合外加剂中的SO₄²⁻共同激发粉煤灰活性,促进水化凝胶的生成,同时改善孔结构分布。此外,松香酸钠作为引气剂引入的微孔能够有效降低水泥基材料的孔隙率,并降低最可几孔径,从而提高无害孔所占比例、降低有害孔比例。通过增加有利于抵抗早期冻胀应力的无害孔含量并细化孔径,松香酸钠显著提升了水泥基材料的早期抗冻性能。[1]
毒性说明
为评价松香酸钠的毒性,研究人员首先以松香为原料,通过化学方法合成了高纯度松香酸钠,并采用HPLC归一化法测定其含量。随后,以小鼠为实验对象,在预实验确定的0%致死剂量(Dn)与100%致死剂量(Dm)范围内,设置了6个给药剂量组,每组10只小鼠。松香酸钠通过灌胃方式单次给药(24小时内给药一次),并连续观察14天。实验结果表明,所制得的松香酸钠纯度高达99.18%;根据实验动物死亡情况,采用Bliss法计算得出,松香酸钠对小鼠灌胃给药的半数致死量(LD50)为4.0762 g/kg,其95%可信区间为3.7028~4.4872 g/kg。由此得出结论,采用化学方法能够合成高纯度的松香酸钠,且松香酸钠对小鼠的毒性等级属于中低等毒性。[2]
参考文献
[1]杨艳娟,张茂亮,白召军,等.松香酸钠对水泥基材料早期抗冻性的影响及作用机理研究[J].混凝土, 2018(4):4.
[2] 刘满军,石会丽,牛安琦,等.松香酸钠化学合成及毒性研究[J]. 广东化工, 2021, 19, 34-35.