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表面活性剂是指能使表面张力显著下降的物质，用途广泛，包括表面改性，润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤等。表面活性剂的亲水亲油平衡值（Hydrophile-Lipophile Balance，简称HLB值）与其应用关系密切。亲水亲油平衡值是表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量，是表面活性剂应用的重要性质参数，构效关系可以用于同系列表面活性剂的设计，本论文使用三维定量构效关系（简称3D-QSAR，引入了分子三维结构信息进行定量构效关系研究的方法）预测表面活性剂的HLB值。表面活性剂的信息繁多，为了有效使用这些信息，建立表面活性剂信息管理系统是有效方法之一。本论文的主要工作包括：1）采用SYBYL7.2软件的CoMFA和CoMSIA方法，分别对三个系列聚氧乙烯类非离子表面活性剂进行了结构与性能的研究，建立了CoMFA和CoMSIA模型。为了验证模型，采用水数法测定外部测试集的HLB值，并与模型预测值进行了比较。建立的CoMFA和CoMSIA模型，模型参数良好，其中第一系列的CoMFA模型参数为Rcv2=0.705，R2=0.805，SE=0.052，n=1，F=94.889；CoMSIA模型参数为Rcv2=0.685，R2=0.990，SE=0.051，n=1，F=100.142；第二系列CoMFA模型参数为Rcv2=0.915，R2=0.982，SE=0.022，n=4，F=177.234；CoMSIA模型参数Rcv2=0.873，R2=0.990，SE=0.018，n=5，F=189.456。第三系列CoMFA模型参数为Rcv2=0.730，R2=0.985，SE=0.015，n=6，F=205.091；CoMSIA模型参数为Rcv2=0.671，R2=0.983，SE=0.016，n=6，F=178.028。此外，通过外部测试集对模型进行了检验，第一系列CoMFA和CoMSIA模型，预测结构类似第一系列工业表面活性剂的pHLB值，其准确率分别为75%和87.5%；第三系列的CoMFA和CoMSIA模型，预测结构类似第三系列工业表面活性剂的pHLB值，其准确率分别为80%和80%。分析证明，本文建立的CoMFA和CoMSIA模型只适用于本系列的化合物；对同系列化合物，构象搜索构象的模型预测准确率高于原始构象。2）以数据的原始性和公开性为数据收集的基本原则，通过国内外期刊、文献、专利、书籍和互联网等手段对表面活性剂数据进行了系统性的收集与整理。数据资源包括表面活性剂的化学名称、商品名、结构、性能特征及应用配方和合成工艺。建立了表面活性剂数据库信息管理系统（简称SIMS），SIMS系统收录了10000多条表面活性剂（包括乳化剂、分散剂、润湿剂、渗透剂、流平剂、爽滑剂），利用C#语言开发了数据库前端应用程序，建立了表面活性剂物理化学性质的预测模块。