我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭在我國的經濟發展中長期發揮了基礎作用和支柱作用。在我國目前的能源生產和消費結構中，60%的電力，80%的民用商品能源，60%的化工產品都是由煤炭轉化提供的，煤炭為我國經濟發展奠定了堅實的基礎。但是煤炭在生產過程中對環境造成的危害也是不可低估的，特別是煤炭在開采、堆放、運輸、加工、利用幾乎所有環節都會產生不同程度的煤塵，煤炭揚塵是煤炭生產和使用企業以及礦區城市主要的大氣污染塵源之一。

 一般來說在礦井下如果沒有防塵措施，每晝夜產生的粉塵量約等于采煤量的1%左右。煤塵中大多數粉塵屬于可吸入顆粒，可以導致塵肺病，所以與煤炭工業相關的塵肺病在各類塵肺病患者中的人數最多，比例也最高。據相關部門統計，煤礦工人塵肺肺癌患者81.76%的人員有平均26年左右的井下接塵經歷。可見煤礦工人接觸粉塵與肺癌發病密切相關，做好煤礦井下粉塵的綜合防治，降低塵肺病及塵肺肺癌患者的發生，是煤礦職業病防治重點。所以有關煤礦粉塵抑塵劑方面的研究和開發一直是理論和工業界的研究熱點。

 表面活性劑作為抑塵劑的主要成分，在吸附粉塵方面表現出很好的性能。它通過捕捉、吸附、團聚粉塵微粒，將其緊鎖于網狀結構之內，起到濕潤、粘接、凝結、吸濕、防塵、防浸蝕和抗沖刷的作用。抑塵劑中的表面活性劑能顯著降低溶液的表面張力，使其有效潤濕粉塵表面，使粉塵團聚沉降，從而達到降塵的效果，所以選擇合適的表面活性劑是提高抑塵劑降塵效果的關鍵因素。對于表面活性劑的研究許多國家的研究人員做了大量工作，促進了抑塵劑的發展，在一些國家和地區已取得優良的經濟效益和環境效益。但是現有抑塵劑中表面活性劑的選用靠經驗選用，缺乏有效理論指導。

 本論文以脂肪醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑、異構脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯型雙子表面活性劑和聚醚改性硅油為研究對象，對其進行表面動態吸附和鋪展性能的研究，并對煤塵的抑制機制進行了初步的探討，研究內容包括:

 1、用平衡表面張力、動態表面張力和動態接觸角法對脂肪醇聚氧乙烯醚(10)和壬基酚聚氧乙烯醚(7和10)動態吸附與動態潤濕行為進行了研究，主要考察分子結構中的疏水基對其動態吸附與動態潤濕行為的影響。結果表明都具有較高的表面活性，能把水的表面張力降低到29mn/m左右，其在水溶液中的吸附機制為擴散控制模式，但動態表面張力卻稍有差別，np-10動態表面張力較好，反映在鋪展性能上也稍好。表面活性劑在低能表面的鋪展性能不僅與表面活性劑的濃度有關，還與表面活性劑的動態表面張力有關，而這些在本質上都與分子結構有重要關系。

 2、用平衡表面張力、動態表面張力和動態接觸角法對異構脂肪醇聚氧乙烯醚的動態吸附與動態潤濕行為進行了研究，主要建立了描述表面活性劑的動態吸附和動態潤濕性能的數學模型，在模型中提出了用平衡接觸角和系數k來定量評價材料的潤濕性能。運用該模型對表面活性劑在低能表面的潤濕性能進行了研究，得出表面活性劑e1310的平衡接觸角較小和k值較大時，在石蠟表面的潤濕性能較好。同時也得出，異構脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑在低能表面的鋪展性能不僅與表面活性劑的分子疏水基的結構有關，還與其親水基中的聚氧乙烯數目有關。

 3、用平衡表面張力、動態表面張力和動態接觸角法對高度支鏈化的四甲基-6-癸炔-5，8-二醇聚氧乙烯醚(聚氧乙烯數為2和4)的動態吸附與動態潤濕行為進行了研究，其平衡態和動態表面張力測試表明，能在較低濃度下在較短時間內將水的表面張力降低到26mN/m左右，說明其具有較高的動態表面活性。接觸角實驗表明它也能夠有效降低溶液在低能表面的接觸角。

 4、設計、合成了兩種低分子聚醚改性硅氧烷，并用紅外、核磁共振對其結構進行了表征，并測試了其動態吸附與動態潤濕行為，主要考察分子結構對其動態吸附與動態潤濕行為和影響。實驗結果表明，兩種表面活性劑的平衡表面張力和臨界聚集濃度基本一樣，但動態表面張力卻有很大差別，聚醚改性三硅氧烷具有良好的動態表面張力，其在石蠟表面的接觸角測試也表明聚醚改性三硅氧烷能完全潤濕低能表面。本文實驗也表明表面活性劑在低能表面的接觸角不僅與其平衡表面張力有關，而且與其動態表面張力也有密切相關。

 5、用紅外光譜分析了煤粉的表面特性，而后考察了不同結構、不同支鏈度的潤濕劑對煤塵的潤濕效果，并從動態表面張力角度，對其潤濕機制進行了探討，并據此篩選了潤濕效果較好的煤塵潤濕劑異構脂肪醇聚氧乙烯醚、對其濃度對潤濕的影響進行了研究。以上研究結果對于表面活性劑的開發和新型煤塵潤濕劑的篩選具有重要的指導意義，并對相關領域的應用開發將起到積極的作用。