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表面活性剂的分类及应用

表面活性剂的分类及应用
表面活性剂的分类及应用

表面活性剂的分类及应用

班级:10化汉姓名:田芳学号:20101105547

【摘要】:表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的各个方面,在20事迹90年代人们已经开始系统的研究表面活性剂。可以说没有表面活性剂就没有现在干净的我们,现在我们对表面活性剂的认识只是停留在表面没有更深入的研究,下面是对表面活性剂一些基础认识。

【关键词】:HLB值,分类,应用

【Abstract】: the application of surface - active agent covers all aspects of people's life and work, in 20. 90 time people began the study of surfactant system. Can be said without surfactant was now clean of us, now we are on the surface active agent known only stay on the surface no more in-depth research, here are some basic understanding of surface active agent.

【Key words】: HLB value, classification, application

表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后,表面活性剂能降低水的表面张力,并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体应用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护

一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强,一般而言HLB值从1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。

1~--3作消泡剂

3~--6作W/O型[乳化剂

司盘(脱水山梨醇脂肪酸酯)是w/o型乳化剂,具有很强的乳化、分散、润滑作用,可与各类表面活性剂混用,尤其适应与吐温-60, HLB值4.7。

7~--9作润湿剂;

8~--18作O/W型乳化剂,也叫吐温型乳化剂,

为司盘(Span,山梨醇脂肪酸酯)和环氧乙烷的缩合物,为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂;常作为水包油(O/W)型,药用:(1)可作某些药物的增溶剂。

(2)有溶血作用,以吐温-80作用最弱。

(3)水溶液加热后可产生混浊,冷后澄明,不影响质量。

(4)在溶液中可干扰抑菌剂的作用

13~-18作增溶剂。

二、分类及常用: 1、阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠

2、阳离子表面活性剂:季铵化物

3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型

4、非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)

阴离子表面活性剂:1、肥皂类:碱金属皂:O/W ,碱土金属皂:W/O

有机胺皂:三乙醇胺皂

2、硫酸化物:硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油。

十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠)

3、磺酸化物:二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT)

十二烷基苯磺酸钠,甘胆酸钠

阳离子表面活性剂

阳性皂:其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。

常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。

两性离子表面活性剂

同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。

1、卵磷脂:是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料

2、氨基酸型和甜菜碱型:氨基酸型甜菜碱型:

在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;

在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。

非离子表面活性剂

1.脂肪酸甘油酯:单硬脂酸甘油酯;HLB为3~4主用作W/O型乳剂辅助乳化剂。

2.多元醇蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂

脂肪酸山梨坦(Span):W/O乳化剂

聚山梨酯(Tween): O/W乳化剂

3.聚氧乙烯型:Myrij(卖泽类,长链脂肪酸酯);Brij (脂肪醇酯)

4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物:能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂

应用

表面活性剂一般是低分子量分散剂。表面活性剂分子具有改性作用,特别是降低颜料和树脂溶液间表面张力。

表面活性剂结构上含有两种溶解性或极性相反的基团,使表面活性增加。在水性体系中,极性基团是一些亲水基,非极性的则是憎水基或亲油基。在非水性体系中,极性基团是憎油基,非极性的为亲油基。表面活性剂按其化学结构分类,特别是极性基团包括:阴离子、阳离子、电中性粒子和非离子。

聚合物分散剂作用下效力由以下因素确定:

颜料表面极性基团的吸附作用。锚固基团可以是氨基、羧酸、磺酸、磷酸及其盐。

介质中围绕在微粒周围的非极性链段的行为。分子的一些部分(脂肪族或脂肪族-芳香族片断)必须与粘接剂体系高度的相容。

类似表面活性剂的分散剂的稳定机理是静电稳定:围绕颜料粒子的极性基团形成了双层带电的结构。由于布朗运动,液体介质中颜料粒子时常碰撞在一起,因此在其减速进程中具有强烈的重絮凝趋势。

根据其化学结构(如:低的分子量)和静电稳定理论,表面活性剂有以下缺陷:·水敏感性:表面活性剂通常使最终涂层产生水敏感性,不适于室外应用。·易产生泡沫:许多表面改性剂会产生泡沫,在涂层上产生缺陷(如鱼眼、凹坑)。如果泡沫在研磨进程出现,则导致生产能力的下降。

·干扰涂层间的粘接。

经过多年发展,特殊的表面活性剂得到改进,使涂层缺陷最大程度地降低,并且某些还能使涂层具有一些别的优点,如消泡/抗腐蚀能力或使基材难以润湿。用于颜料分散作用的最常用表面活性剂有如下品种:

脂肪酸衍生物,磷酸酯,聚丙烯酸钠/聚丙烯酸,乙炔二醇和大豆卵磷脂。

新一代表面活性剂Gemini

目前已经合成的低聚表面活性剂有二聚体、三聚体和四聚体等,其中最引人注目的是二聚体,结构示意图见图1,二聚表面活性剂最早被合成于1971年[4-5],后因其结构上的特点而被形象地命名为Gemini(英文是双子星之意)表面活性剂。

表面活性剂Gemini(或称dimeric)是由两个单链单头基普通表面活性剂在离子头基处通过化学键联接而成,因而阻抑了表面活性剂有序聚集过程中的头基分离力,极大地提高了表面活性。与当前为提高表面活性而进行的大量尝试,如添加盐类、提高温度或将阴离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合相比较,Gemini表面活性剂是概念上的突破,因而被誉为新一代的表面括性剂。

在Gemini表面活性剂中,两个离子头基是靠联接基团通过化学键而连接的,由此造成了两个表面活性剂单体离子相当紧密的连接,致使其碳氢链间更容易产生强相互作用,即加强了碳氢链问的疏水结合力,而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被大大削弱,这就是Gemlrd表面活性剂和单链单头基表面括性剂相比较,具有高表面括性的根本原因。另一方面。在两个离子头基问的化学键联接不破坏其亲水性,从而为高表面活性

的C~mini表面活性剂的广泛应用提供了基础。通过化学键联接方法提高表面活性和以往通常应用的物理方法不同,在概念上是一个突破。

图1 炔醇类Gemini表面活性剂

Genfini表面活性剂的优良性质:

实验表明,在保持每个亲水基团联接的碳原子数相等条件下,与单烷烃链和单离子头基组成的普通表面活性剂相比,离子型Gemini表面活性剂具有如下特征性质:

(1)更易吸附在气/液表面,从而更有效地降低水溶液表面张力。

(2)更易聚集生成胶团。

(3)Gemini降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向,降低水溶液表面张力的效率是相当突出的。

(4)具有很低的Krat~相转移点。

(5)对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言,Gemini和普通表面活性剂尤其是和非离子表面活性剂的复配能产生更大的协同效应。

(6)具有良好的钙皂分散性质。

(7)在很多场台,是优良的润湿剂。

从理论上讲,在极性头基区的化学键台阻抑了原先单链单头基表面活性荆彼此头基之间的分离力,因而必定增强碳链之间的结台。实验证明这是提高表面活性的一个重要突破,而且为实际应用开辟了新的途径另一方面,由于键台产生的新分子几何形状的改变,带来了若干新形态的分子聚集体,这大大丰富了两亲分子自组织现象,通过揭示新分子结构和自组织行为间的联系有助于深刻认识两亲分子自组织机理。为此Gemini表面活性剂正在成为世界胶体和界面科学领域各主要小组的研究方向。

参考文献

【1】、《软物质物理学导论》北京大学出版社陆坤权刘寄星主编

【2】、《界面化学》进藤保著三共出版社

【3】、《表面活性剂》北原文雄著株式会社讲谈社

表面活性剂 的分类

表面活性剂的分类

表面活性剂的分类

1 表面活性剂的种类很多,按其产量排序分别为:阴离子占56%,非离子占36%,两性离子占5%,阳离子占3%。 2 阴离子表面活性剂 2.1 阴离子表面活性剂磺酸盐 此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别名LAS或ABS,为白色或淡黄色粉状或片状固体,可溶于水,虽然在较低温度下水溶性较差,常温下在水中的溶解度是3以下,但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。它对碱、稀酸和硬水都比较稳定,分解温度240℃。10%溶液刺激指数 5.0,微生物降解率80%~90%,LD50为1300~2500 mg/kg。 α-烯基磺酸钠别名AOS。活性物含量38% ~40%时,外观为黄色透明液体,极易溶于水。它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性;30℃3天,pH2、pH4、pH10,水解率均为0。它对皮肤的刺激性小,微生物降解率为100%,LD50为1300~2400 mg/kg。 其中,LAS一般不用于洗发香波,也很少用于淋浴液,常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右,在衣用液体洗涤剂中LAS所占比例的实际调节范围很宽。LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系"LAS-AES-FFA"。应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有"LAS-皂基-η·SAA"。值得注意的是,LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果,"LAS-FFA"体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。 LAS是产量最大(290 kt/a),价格最便宜的合成表面活性剂品种。LAS在产量居前5位的合成表面活性剂中价格最低,在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。LAS突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉,突出的缺点是刺激性大。 AOS 在磺酸盐品种中,性能最好,具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出,而不具有一般磺酸盐的缺陷。AOS是洗发香波和淋浴液中常见使用的主表面活性剂之一。在其它液体洗涤剂中的应用也会随产品国产化的实现(价格下降)而逐步增多。AOS突出的优点是稳定性好,水溶性好,配伍性好,刺激性小,微生物降解也非常理想;突出的缺点是价格在阴离子表面活性剂中是较贵的。 2.2 阴离子表面活性剂硫酸盐 此类活性剂常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠别名AES,醇醚硫酸钠。它易溶于水,活性物含量70%时外观为淡黄色粘稠液体(半透明),稳定性次于一般磺酸盐。在pH4以下很快水解,但在碱性环境下水解稳定性好。在30℃3天,pH2、pH4、pH10 条件下,水解率分别是100%和50%及0。刺激性小,10%溶液刺激指数2.3。生物降解率为90%以上。LD50为1800 mg/kg。 十二烷基硫酸钠别名AS、K12、椰油醇硫酸钠,月桂醇硫酸钠、发泡剂。它溶于水,25℃水中溶解度15左右,但水溶程度次于AES。对碱和硬水不敏感,但在酸性条件下稳定性次于一般磺酸盐,接近于AES,长期加热不宜超过95℃,刺激性在表面活性剂中层中等水平,10%溶液刺激指数3.3,高于AES,低于LAS。LD50为1300 mg/kg。

表面活性剂常见种类分类

1.阳离子表面活性剂:伯仲叔胺盐,季铵盐(杀菌剂)最常用 咪唑啉(缓蚀剂) 有的用于乳化剂,绝大多数为含氮原子的阳离子,少数为含硫或磷原子的阳离子。 一般基质的表面带有负离子,当带正电的阳离子表面活性剂与基质接触时就会与其表面的污物结合,而不去溶解污物所以一般不做洗涤剂。 2.阴离子表面活性剂分为羧酸盐(皮肤清洁剂)、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐,。去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。 ①肥皂,水溶液的pH在~ ②烷基苯磺酸钠(LAS直 ABS支),是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种,烷基苯磺酸盐不是纯化合物合成洗涤剂的主要活性成分。 ABS支,十二烷基苯磺酸钠是最常见的产品。 烷基磺酸盐(AS和SAS),琥珀酸酯磺酸盐(渗透剂OT), JFC,脂肪酸甲酯磺酸盐(MES) ③硫酸酯盐。它与磺酸盐结构的区别在于硫酸酯盐中的硫原子不与烃基中的碳原子直接相连。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES) ,是非离子—阴离子型两性混合表面活性剂,一般也将它归在阴离子型硫酸酯盐表面活性剂中。 3. 非离子表面活性剂在水中不发生电离,是以羟基(一OH)或醚键(R—O—R′)为亲水基的两亲结构分子,由于羟基和醚键的亲水性弱,因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性,这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性,在溶液中稳定性高,不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。 (1)聚氧乙烯型 ①烷基酚聚氧乙烯醚(APEO) 包括OP系列和TX系列产品。 OP—10属于壬基酚聚氧乙烯醚中的一种。TX—10 属于辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。 ②高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) 平平加O (2)多元醇型 ①失水山梨醇酯,单酯的商品代号叫Span(司盘) ,若把司盘类多元醇表面活性剂再用环氧乙烷作用就得到相应的吐温(Tween) ②烷基醇酰胺型尼纳尔(Ninol), 6501、6502椰子油脂肪酸二乙醇酰胺,6501结构式C 11H 23 CON(CH 2 CH 2 OH) 2 4.主要是甜菜碱型、氨基酸型和咪唑啉型。

表面活性剂分类及应用

表面活性剂分类及应用 1 前言(/ 表面活性剂的种类很多,按其产量排序分别为:阴离子占56%,非离子占36%,两性离子占5%,阳离子占3%。 2 阴离子表面活性剂 2.1 阴离子表面活性剂磺酸盐 此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别名LAS 或ABS,为白色或淡黄色粉状或片状固体,可溶于水,虽然在较低温度下水溶性较差,常温下在水中的溶解度是3以下,但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。它对碱、稀酸和硬水都比较稳定,分解温度240℃。10%溶液刺激指数5.0,微生物降解率80%~90%,LD50为1300~2500 mg/kg。 α-烯基磺酸钠别名AOS。活性物含量38%~40%时,外观为黄色透明液体,极易溶于水。它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性;30℃ 3天,pH2、pH4、pH10,水解率均为0。它对皮肤的刺激性小,微生物降解率为100%,LD50为1300~2400 mg/kg。 其中,LAS一般不用于洗发香波,也很少用于淋浴液,常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右,在衣用液体洗涤剂中LAS 所占比例的实际调节范围很宽。LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η·SAA”。值得注意的是,LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果,“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。 LAS是产量最大(290 kt/a),价格最便宜的合成表面活性剂品种。LAS在产量居前5 位的合成表面活性剂中价格最低,在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。LAS 突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉,突出的缺点是刺激性大。 AOS在磺酸盐品种中,性能最好,具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出,而不具有一般磺酸盐的缺陷。AOS是洗发香波和淋浴液中常见使用的主表面活性剂之一。在其它液体洗涤剂中的应用也会随产品国产化的实现(价格下降)而逐步增多。AOS突出的优点是稳定性好,水溶性好,配伍性好,刺激性小,微生物降解也非常理想;突出的缺点是价格在阴离子表面活性剂中是较贵的。 2.2 阴离子表面活性剂硫酸盐) 此类活性剂常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠别名AES,醇醚硫酸钠。它易溶于水,活性物含量70%时外观为淡黄色粘稠液体(半透明),

表面活性剂分类

A、非离子表面活性剂 一、醚类非离子助剂 1、烷基酚聚氧乙烯醚类 1)壬基酚聚氧乙烯醚 2)辛基酚聚氧乙烯醚 乳化剂OP系列、磷辛10号(仲辛基酚聚氧乙烯醚) 3)双、三丁基酚聚氧乙烯醚(C4H9)-O-(EO)nH 4)烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚乳化剂11号(旅顺化工厂) 5)苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚乳化剂12号(旅顺化工厂) 2、苄基酚聚氧乙烯醚 1)二、三苄基酚聚氧乙烯醚乳化剂BP、梧乳BP, 浊点65-70℃ 2)二苄基联苯酚聚氧乙烯醚农乳300号 3)苄基二甲基酚聚氧乙烯醚农乳400号 4)二苄基异丙苯基酚(又称二苄基复酚)聚氧乙烯醚乳化剂BC 浊点69-71℃ 5)二苄基联苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚宁乳31号浊点76-84℃ 3、苯乙基酚聚氧乙烯醚 1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 农乳600号与500号复配环氧乙烷数20-27 浊点83-92 对有机磷乳化性最好,有两种类型: a、三苯乙基酚聚氧乙烯醚,常用有三种规格 、双苯乙基酚聚氧乙烯醚 2)苯乙基异丙苯基酚聚氧乙烯醚农乳600-2号

二苯乙基复酚聚氧乙烯醚 乳化剂BS,与500号复配对有机磷农药乳化性很好 4)二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚 5)苯乙基萘酚聚氧乙烯醚 4、脂肪醇聚氧乙烯醚及其类似产品 1)月桂醇聚氧乙烯醚,目前以椰子油醇(主要成分为C12醇)为主要原料生产,渗透剂JFC浊点40-50℃渗透剂EA 2)异辛基聚氧乙烯醚IgepalCA 3)十八烷醇基聚氧乙烯醚平平加系列农乳200号 4)异十三醇聚氧乙烯醚赫斯特GenapolX系列日本触媒化学Softanol系列 5)脂肪醇聚氧乙烯醚 5、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其类似产品 1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 EPE型农乳1601 宁乳33号用于复配1656L/1656H,PEP型农乳1602 宁乳34号用于复配宁乳0211/0212 2)苯乙基苯丙基酚聚氧乙烯醚农乳1601-Ⅱ浊点79-80℃、1602-Ⅱ浊点℃ 3)苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚6、脂肪胺聚氧乙烯醚 1)脂肪胺(又称烷基胺)聚氧乙烯醚

表面活性剂的组成和分类

表面活性剂的组成和分类 1.表面活性剂的基本组成 任何一种表面活性剂都是由非极性的亲油(疏水)的碳氢链基和极性的亲水(疏油)基团所组成的。而且两部分分处两端,形不对称结构见图8-3。 图8-3 表面活性剂分子模型示意图8-4 表面活性剂分子的乳化作用 表面活性剂分子是一种两亲分子,具有既亲油又亲水的两亲性质。 亲油基团是容易在油脂中溶化或被油脂湿润的原子团,和油一年有排斥水的性质。但是,疏水基不一定都是亲油基,亲油基只是疯水基中的一部分。亲水基是由容易溶于水或被水湿润的原子团所组成的。许多表面活性剂的亲水基团都是无机性质的,但也有有机物,例如非离子表面活性剂的亲水基。 这种分子就会在水溶液体系中,相对于水介质而采取独特的定向排列,并形成一定的结构,如图8-4所示。它表现出两种重要的基本性质:溶液表面的吸附与在溶液内部形成胶团。 2.表面活性剂的非极性亲油基团 亲油基团是具有易于在油中溶化的性质的原子集合体。亲油基和油一样具有排斥水的性质,因此又称为疏水基。常见的亲油基主要有下面几种: (1)C8~C20 (2)C8~C20带支链烷基; (3)烷基碳原子数8~16的烷基苯基; (4)烷基萘基,烷基碳原子数>3,一般为双烷基; (5)松香衍生物; (6)高分子量的聚氧丙烯基; (7)长链全氟或高氟代烷基; (8)—低分子量的全氟聚氧丙烯基; (9)聚硅氧烷基。 3.表面活性剂的极性亲水基团 它是由易溶解于水的或易被水湿润的原子团所组成的,有的是无机物,有的是有机物,它们都具有无机性质。在工业上常用的表面活性剂的极性亲水基团很多;主要包括以下几类。(1)阴离子表面活性剂中的极性亲水基团 羧酸基一COO-;磺酸根一SO-3 硫酸根一OSO-3;磷酸根十OPO2-3等。 (2)阳离子表面活;睦剂中的极性亲水基团 伯氨基一NH3·H+;叔氨基一(CH3)2N·H+; 仲氨基一CH3NH·H+;季镑基一(CH3)3N+等。 (3)两性表面活性剂中的极性亲水基团 氨基羧基一N+H(CH2)2COO-; 内铵基羧基一N+(CH3)2CH2COO-等。 (4)—非离子型表面活性剂中的极性亲水基团 聚乙二醇型中的醚基—O—和羟基—OH; 多元醇型中的羟基—OH等。 由亲水基和亲油基组成多种多样的表面活性剂小表面活喇亲水性、水溶性除了受亲水基的种类的影响以外,还受各种条件的影响。 对亲水基的亲水性影响最大的是温度。离子型表面活性剂的水溶性随温度升高而升高。例如,作为肥皂之一的棕榈酸钠,在冷水中几乎不溶解;在温热的水中溶解度也很小,到

表面活性剂作业答案

表面活性剂作业题答案 第一章绪论 1.表面活性剂的结构特点及分类方法。 答:表面活性剂的分子结构包括长链疏水基团和亲水性离子基团或极性基团两个部分。 由于它的分子中既有亲油基又有亲水基,所以,也称双亲化合物 表面活性剂一般按离子的类型分类,即表面活性剂溶于水时,凡能离解成离子的叫做离 子型表面活性剂,凡不能离解成离子的叫做非离子型表面活性剂。而离子型表面活性剂按其 在水中生成的表面活性离子种类,又可分为阴离子、阳离子和两性离子表面活性剂三大类。 此外还有一些特殊类型的表面活性剂,如元素表面活性剂、高分子表面活性剂和生物表面活 性剂等。 2.请解释表面张力、表面活性剂、临界胶束浓度、浊点、Krafft点等概念。 表面张力是指垂直通过液体表面上任一单位长度、与液体面相切的,收缩表面的力。 表面活性剂是指在加入很少量时就能显著降低溶液的表面张力,改变体系界面状态,从 而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用,以达到实际应用要求的物质。 表面活性剂在水溶液中形成胶团的最低浓度,称为临界胶团浓度或临界胶束 浓度。 浊点(C. P值):非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低,溶液由澄清变混浊时 的温度即浊点。 临界溶解温度(krafft点):离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加,当温度 增加到一定值时,溶液突然由浑浊变澄清,此时所对应的温度成为离子型表面活性剂的临界 溶解温度。 3.表面活性剂有哪些基本作用?请分别作出解释。 1)润湿作用:表面活性剂能够降低气-液和固-液界面张力,使接触角变小,增大液体对固体表面的润湿的这种作用。 2)乳化作用:表面活性剂能使互不相溶的两种液体形成具有一定稳定性的乳状液的这种作用。 3)分散作用:表面活性剂能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中的这种作用,叫作分散作用。 4)起泡作用:含表面活性剂的水溶液在搅拌时会产生许多气泡,由于气体比液体的密 度小,液体中的气泡会很快上升到液面,形成气泡聚集物(即泡沫),而纯水不会产生 此种现象,表面活性剂的这种作用叫发泡作用。 5)增溶作用:表面活性剂在溶液中形成胶束后,能使不溶或微溶于水的有机化合物溶 解度显著增加的这种作用称作表面活性剂的增溶作用。 6)洗涤去污作用:洗涤去污作用实际上是由于表面活性剂能够吸附在固液界面上,降 低表面张力并在水溶液中形成胶团,从而产生的润湿、渗透、乳化、分散等各种作用的 综合效果。

表面活性剂的分类

表面活性剂的分类 根据分子组成特点和极性基团的解离性质,将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。根据离子表面活性剂所带电荷,又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。一些表现出较强的表面活性同时具有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能的水溶性高分子,称为高分子表面活性剂,如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等,但与低分子表面活性剂相比,高分子表面活性剂降低表面张力的能力较小,增溶力、渗透力弱,乳化力较强,常用做保护胶体。 一、离子表面活性剂 (一)阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。 1.高级脂肪酸盐系肥皂类,通式为(RCOO-)nMn+。脂肪酸烃链R一般在C11~C17之间,以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常见。根据M的不同,又可分碱金属皂(一价皂)、碱土金属皂(二价皂)和有机胺皂(三乙醇胺皂)等。它们均具有良好的乳化性能和分散油的能力,但易被酸破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐等破坏,电解质可使之盐析。一般只用于外用制剂。 2.硫酸化物主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类,通式为R·O·SO3-M+,其中脂肪烃链R在C12~C18范围。硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油,为黄色或桔黄色粘稠液,有微臭,约含48.5%的总脂肪油,可与水混合,为无刺激性的去污剂和润湿剂,可代替肥皂洗涤皮肤,也可用于挥发油或水不溶性杀菌剂的增溶。高级脂肪醇硫酸酯类中常用的是十二烷基硫酸钠(SDS,又称月桂醇硫酸钠、SLS)、十六烷基硫酸钠(鲸蜡醇硫酸钠)、十

八烷基硫酸钠(硬脂醇硫酸钠)等。它们的乳化性也很强,并较肥皂类稳定,较耐酸和钙、镁盐,但可与一些高分子阳离子药物发生作用而产生沉淀,对粘膜有一定的刺激性,主要用做外用软膏的乳化剂,有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。 3.磺酸化物系指脂肪族磺酸化物和烷基芳基磺酸化物等。通式分别为R·SO3-M+和RC6H5·SO3-M+。它们的水溶性及耐酸、耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但即使在酸性水溶液中也不易水解。常用的品种有二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT)、二己基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等,后者为目前广泛应用的洗涤剂。另外,甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等胆酸盐也属此类,常用做胃肠道脂肪的乳化剂和单硬脂酸甘油酯的增溶剂。 (二)阳离子表面活性剂 这类表面活性剂起作用的部分是阳离子,亦称阳性皂。其分子结构的主要部分是一个五价的氮原子,所以也称为季铵化物,其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。常用品种有苯扎氯铵和苯扎溴铵等。 (三)两性离子表面活性剂 这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。 1.卵磷脂卵磷脂是天然的两性离子表面活性剂。其主要来源是大豆和蛋黄,根据来源不同,又可称豆磷脂或蛋磷脂。卵磷脂的组成十分复杂,包括各种甘油磷脂,如脑磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、丝氨酸磷脂、肌醇磷脂、磷脂酸等,还有糖脂、中性脂、胆固醇和神经鞘脂等,其基本结构为:

表面活性剂的分类方法

表面活性剂的分类方法 表面活性剂的分类方法有以下几种: 1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离 子性; 2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂; 3、按分子量分类,可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104者称为中分子量表 面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。 在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。 1、阴离子表面活性剂 阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40%属于这一类 2、阳离子表面活性剂 阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。 3、两性表面活性剂 广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-),是两者结合在一起的表面活性剂 甜菜碱型表面活性剂 两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类 其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。可看成是两性表面活性剂的代表。 甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。即使在等电点也无沉淀,且在任何pH值时均可使用。 4、非离子型表面活性剂 非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。正是这一特点 决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。 5、特种表面活性剂 特种表面活性剂是指含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂。 表面活性剂被称为“工业味精”。目前,它的应用空前广泛,已从日化工业发展到石油、纺织、医药、采矿、食品、环境保护等各个领域,现在全球年产量己达1000万吨,品种则达万种以上。表面活性剂种类繁多,各种表面活性剂都有其独特的结构和性质,如何合理地选择和使用,一直是这一领域人们致力于解决的重

表面活性剂的分类及应用

表面活性剂的分类及应用 班级:10化汉姓名:田芳学号:20101105547 【摘要】:表面活性剂的应用范围涵盖了人们生活和工作的各个方面,在20事迹90年代人们已经开始系统的研究表面活性剂。可以说没有表面活性剂就没有现在干净的我们,现在我们对表面活性剂的认识只是停留在表面没有更深入的研究,下面是对表面活性剂一些基础认识。 【关键词】:HLB值,分类,应用 【Abstract】: the application of surface - active agent covers all aspects of people's life and work, in 20. 90 time people began the study of surfactant system. Can be said without surfactant was now clean of us, now we are on the surface active agent known only stay on the surface no more in-depth research, here are some basic understanding of surface active agent. 【Key words】: HLB value, classification, application 表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子,一种粒子具有极强的亲油性,另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后,表面活性剂能降低水的表面张力,并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体应用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护 一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强,一般而言HLB值从1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。 1~--3作消泡剂 3~--6作W/O型[乳化剂 司盘(脱水山梨醇脂肪酸酯)是w/o型乳化剂,具有很强的乳化、分散、润滑作用,可与各类表面活性剂混用,尤其适应与吐温-60, HLB值4.7。 7~--9作润湿剂; 8~--18作O/W型乳化剂,也叫吐温型乳化剂, 为司盘(Span,山梨醇脂肪酸酯)和环氧乙烷的缩合物,为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂;常作为水包油(O/W)型,药用:(1)可作某些药物的增溶剂。 (2)有溶血作用,以吐温-80作用最弱。 (3)水溶液加热后可产生混浊,冷后澄明,不影响质量。 (4)在溶液中可干扰抑菌剂的作用

高分子表面活性剂的分类、特征及应用

高分子表面活性剂的分类、特征及应用 摘要:概述了高分子表面活性剂的分类、性质、合成方法及应用,分析了其应用前景,旨在通过对高分子表面活性剂相关内容的综述和介绍,让更多的人认识和 了解高分子表面活性剂。 关键词:高分子表面活性剂;分类;应用 高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而言讲的,通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物,也有说法认为,高分子表面活性剂是指分子量达到某种程度以上(一般为103~106) 又一定表面活性的物质[5],虽然,高分子表面活性剂分子量,甚至,高分子物质分子分子量到底多大并没有严格的界限,但总之,高分子表面活性剂相比低分子表面活性剂其分子量要大很多。和低分子表面活性剂一样,高分子表面活性剂由亲水部分和疏水部分组成。1951年施特劳斯把结合有表面活性官能团的聚1-十二烷基-4-乙烯吡啶溴化物命名为聚皂从而出现了合成高分子表面活性剂。1954年美国Wyandotte公司报到了合成聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物非离子高分子表面活性剂此后具有高性能的各种高分子表面活性剂相继开发。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质,被广泛用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等[1]。因此高分子表面活性剂近年来发展迅速,目前,已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 1.高分子表面活性剂的分类 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸脂等。阳离子型的高分子表面活性剂有氨基烷基丙烯酸酯共聚物、改型聚乙烯亚胺、含有季胺盐的丙烯酸酰胺共聚物、聚乙烯苯甲基三甲铵盐等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸一阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。 高分子表面活性剂按来源分类可分为天然高分子表面活性剂和合成高分子表面活性剂。天然高分子表面活性剂是从动植物体内分离、精制而制成的两亲性水溶性高分子,包括天然高分子经过化学改性而制成的高分子表面活性剂,也叫半合成高分子表面活性剂。如各种淀粉、树胶、多糖、改性淀粉、纤维素、蛋白质和壳聚糖等。周家华[2]采用淀粉和苯乙烯合成了淀粉苯乙烯接枝共聚物高分子表面活性剂。唐有根[3]等通过壳聚糖接枝二甲基十四烷基环氧丙基氯化铵再磺化H,合成了一种吸湿性极强, 具有优异表面活性的新型壳聚糖两性高分引入一SO 3 子表面活性剂。合成高分子表面活性剂是指亲水性单体均聚或与憎水性单体共聚而合成的高分子。如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚苯乙烯-丙烯酸共聚物等。张洁辉等采用烷基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯、丙烯酰胺和丙烯酸异辛酯共聚,得到了三元共聚物高分子表面活性剂。

表面活性剂分类

A 、非离子表面活性剂 一、醚类非离子助剂 1、烷基酚聚氧乙烯醚类 10(C4H9)-O -(EO)nH 3)双、三丁基酚聚氧乙烯醚 乳化剂11号(旅顺化工厂) 4)烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚 号(旅顺化工厂)乳化剂12 5)苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 、苄基酚聚氧乙烯醚2 ℃、梧乳1)二、三苄基酚聚氧乙烯醚 乳化剂BPBP, 浊点65-70 2)二苄基联苯酚聚氧乙烯醚 农乳300号 3)苄基二甲基酚聚氧乙烯醚400号 农乳 浊点69-71℃ 4)二苄基异丙苯基酚(又称二苄基复酚)聚氧乙烯醚 乳化剂BC 号浊点76-84℃ 5)二苄基联苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 宁乳 31 3、苯乙基酚聚氧乙烯醚 苯乙基酚聚氧乙烯醚1)83-92 环氧乙烷数500农乳600号与号复配 20-27 浊点 对有机磷乳化性最好,有两种类型: a 、三苯乙基酚聚氧乙烯醚, 二苯乙基复酚聚氧乙烯醚乳化剂BS ,与500号复配对有机磷农药乳化性很好

75 1: 82 1: 89 1:3 96 1: 1:4 86(5êCl2溶液) 4)二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚 5)苯乙基萘酚聚氧乙烯醚 4、脂肪醇聚氧乙烯醚及其类似产品 1)月桂醇聚氧乙烯醚,目前以椰子油醇(主要成分为C12醇)为主要原料生产,渗透剂JFC浊点40-50℃渗透剂EA 2)异辛基聚氧乙烯醚IgepalCA 3)十八烷醇基聚氧乙烯醚平平加系列农乳200号 4)异十三醇聚氧乙烯醚赫斯特GenapolX系列日本触媒化学Softanol系列 5)脂肪醇聚氧乙烯醚 5、苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其类似产品 1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 EPE型农乳1601 宁乳33号用于复配1656L/1656H,PEP型农乳1602 宁乳34号用于复配宁乳0211/0212 2)苯乙基苯丙基酚聚氧乙烯醚农乳1601-Ⅱ浊点79-80℃、1602-Ⅱ浊点℃ 3)苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚6、脂肪胺聚氧乙烯醚 脂肪胺(又称烷基胺)聚氧乙烯醚1). 2)脂肪酰胺聚氧乙烯醚 3)烷基胺氧化物 4)季胺烷氧化物及其类似产品 二、酯类非离子助剂 1、脂肪酸环氧乙烷加成物 1)油酸聚氧乙烯酯

表面活性剂的基本知识全新

表面活性剂的基本知识(2009/08/30 22:46) 表面活性剂的基本知识 12.9.1 表面活性剂的基本性质 表面活性剂分子结构的特点是具有不对称性,即由一亲水基和另一憎水基(或称亲油基)组成。例如棕榈酸钠(C15H31COONa)的结构可分为如图12-31所示的亲水基和憎水基部分: 图12-31 棕榈酸钠的两亲性结构 表面活性剂的用途十分广泛,以下仅就其基本性质、结构和主要应用方面作一简单介绍。 实验证实,在低浓度时,溶液的表面张力随着浓度增大近乎线性地下降,然而,在高浓时,则表现出不同寻常的物理性质。如图12-32所示,当达某一界限浓度时,某些物理性质如表面张力、比电导、摩尔电导、渗透压以及浊度等,都发生了突然的变化。其中,渗透压随浓度增大的幅度反常地变低,说明在溶液中有某种缔合现象发生;而溶液比电导仍然随浓度增大而增大,说明电离作用还在继续进行。麦克拜因认为这种象是"反常"的行为可用"胶束"(Micelles)的形成解释之。在水溶液中十二烷基硫酸钠电离成为十二烷基硫酸根阴离子和钠离子,前者既有吸附于表面上让其憎水基朝着空气而亲水基朝着水相的倾向,也存在着形成如图12-33所示的憎水基朝内而亲水基朝外的

"胶束"的倾向。当表面活性剂浓度低时,表面活性离子多数集结于表面上,少数溶于溶液中形成小型胶束。而达一定界限浓度时,表面活性离子无法再进入表面层,只能采取形成胶束的形式以使体系趋于稳定。(参考图12-34(动画观看))。胶束相当于一种"缔合分子",故"缔合现象"使渗透压随浓度变化规律发生明显的变化。然而尽管发生缔合现象,十二烷基硫酸钠电离成为十二烷基硫酸根离子和钠离子的过程仍在继续,故电导仍不断增大(图12-30)。 相当于图12-30所示各项物理性质产生突变的浓度,称为"临界胶束浓度"以"C.M.C"表示。临界胶束浓度在实验中往往表现为并非一敏锐的浓度值,而为一狭窄的浓度区域。298K 时十二烷基硫酸钠的C.M.C 值约为0.008mol·dm-3 。 根据条件不同,可形成各种不同形状的胶束,如图12-35所示。 图12-33 球状胶束 图12-34 胶束形成过程与表面活性剂浓度的关系 图12-35 各种胶束形状实例

表面活性剂的分类

表面活性剂的分类、应用及发展前景 A08化工(2)班080702206 陈波 摘要:介绍了表面活性剂的分类情况,论述了表面活性剂的功能,如润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡和洗涤去污等功能,介绍了常用的几种表面活性剂。以及在化妆品、洗涤剂、食品和医药中的作用。对表面活性剂的发展趋势进行了阐述。 关键词:表面活性剂HLB值分类应用发展 一、HLB值----HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强,一般而言HLB值从1 ~ 40之间。区分亲水亲油的HLB为10,当HLB小于10为亲油性,反之为亲水性。 1~--3作消泡剂 3~--6作W/O型乳化剂 7~--9作润湿剂; 8~--18作O/W型乳化剂, 二、表面活性剂的分类、主要作用及常用表面活性剂 2.1表面活性剂的分类 表面活性剂的分类方法有很多种,根据表面活性剂的来源进行分类,通常把表面活性剂分为合成表面活性剂、天然表面活性剂和生物表面活性剂三大类。按亲水基生成的离子类型可将表面活性剂分为四类阳离子型、阴离子型、两性离子型和非离子型。通常使用的表面活性剂,其憎水基是碳氢烃基,分子中还可能含有氧、氮、硫、氯、溴和碘等元素,称为碳氢表面活性剂或普通表面活性剂。含有氟、碘、硅、磷等元素的表面活性剂称为特种表面活性剂。 2.2 表面活性剂的主要作用 2.2.1乳化作用:由于油脂在水中表面张力大,当水中滴入油脂后,用力搅拌,油脂被粉碎成细珠状,互相混合成乳浊液,但搅拌停止又重新分层。如果加入表面活性剂,用力搅拌,停止后很长时间内却不易分层,这就是乳化作用。其原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围,形成定向的吸引力,降低了油在水中分散所需要的功,使油脂得到很好的乳化。 2.2.2润湿作用:零件表面上往往粘附有一层蜡、油脂或鳞片状的物质,这些物质是疏水性的。由于这些物质的污染,零件表面不易被水润湿,当水溶液中加入表面活性剂时,零件上的水珠就很容易分散开来,使零件的表面张力大大降低,达到润湿目的。 2.2.3增溶作用:溶解度的大小根据增溶对象和性质来决定。一般情况下,饱和烃链比不饱和烃链增容作用强,长的疏水基因烃链要比短烃链强,非离子表面活性剂增溶作用一般比较显著。 2.2.4分散作用:灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起,在水中容易发生沉降,表面活性剂的分子能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒,使其分散悬浮在溶液中,起到促使固体粒子均匀分散的作用。 2.2.5泡沫作用:泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作用,是气液两相间的表面张力降低所致。一般低分子活性剂容易发泡,高分子活性剂泡沫少,豆蔻酸黄

高分子表面活性剂的种类和应用领域

1.1 高分子表面活性剂的发展[1-9] 高分子表面活性剂是相对低分子表面活性剂而言,相对分子质量至少上千并具有表面活性的高分子。最早使用的高分子表面活性剂是作为胶体保护剂和助剂使用的天然海藻酸钠或各种淀粉、纤维素及其衍生物等天然水溶性高分子,它们虽然具有一定的乳化和分散能力,但由于这类高分子具有较多的亲水性基团,故其表面活性较低。1951年,施特劳斯(Strass)把结合有表面活性官能团的聚1-十二烷基-4-乙烯吡啶溴化物命名为聚皂,从而出现了合成高分子表面活性剂。1954年,美国Wyandotte公司报道了合成聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物这种非离子高分子表面活性剂,以后各种具有高性能的合成高分子表面活性剂相继开发,广泛应用于各种领域。 与低分子表面活性剂相比,高分子表面活性剂具有溶液粘度高,成膜性好的优点,是一类在石油开采和涂料工业中有着巨大应用前景的聚合物材料,在仿生膜中亦有着广泛的应用,目前已成为化学、化工、石油、材料及生命科学等相互交叉研究的对象。 1.2 高分子表面活性剂的种类 高分子表面活性剂按来源划分,可分为天然高分子表面活性剂、天然改性高分子表面活性剂及合成高分子表面活性剂。按离子类型划分,可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型四大类[10]。 1.2.1 阴离子型高分子表面活性剂 阴离子型高分子表面活性剂包括羧酸型、磺酸型、硫酸酯型和磷酸酯型。如:聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素羧基改性聚丙烯酰胺高分子表面活性剂就属于羧酸型。缩合萘基苯磺酸盐、木质素磺酸盐、聚苯乙烯磺酸盐高分子表面活性剂就属于磺酸型。谢亚杰对聚羧酸型表面活性剂苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物磺酸钾单磺酸盐进行了合成和粘度性能研究,研究表明:该高分子表面活性剂溶液满足非牛顿流体力学特征。曹亚、李惠林采用超声波技术合成羧甲基纤维素(CMC)与大单体的表面活性共聚物,结果证明单体为十二烷基醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯(AR12EO n,n为氧乙烯链节数,n=7,9,20)。CMC与AR12EO n的混合水溶液在超声波辐照下通过CMC分子断链产生大分子自由基引发AR12EO n的聚合反应合成了CMC型高分子表面活性剂。马希晨、曹亚峰等摘论述了以四氟乙烯为单体,通过氧化氟化聚合反应合成阴离子型氟烃高分子表面活性剂的化学反应过程。该产品具有突出的高表面活性、高耐热稳定性高化学惰性,及既憎油又憎水的性能,称为“三高”、“二曾”特性。

表面活性剂常见种类分类资料讲解

表面活性剂常见种类 分类

1.阳离子表面活性剂:伯仲叔胺盐,季铵盐(杀菌剂)最常用 咪唑啉(缓蚀剂) 有的用于乳化剂,绝大多数为含氮原子的阳离子,少数为含硫或磷原子的阳离子。一般基质的表面带有负离子,当带正电的阳离子表面活性剂与基质接触时就会与其表面的污物结合,而不去溶解污物所以一般不做洗涤剂。 2.阴离子表面活性剂分为羧酸盐(皮肤清洁剂)、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐,。去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。 ①肥皂,水溶液的pH在9.0~9.8 ②烷基苯磺酸钠(LAS直 ABS支),是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种,烷基苯磺酸盐不是纯化合物合成洗涤剂的主要活性成分。 ABS支,十二烷基苯磺酸钠是最常见的产品。 烷基磺酸盐(AS和SAS),琥珀酸酯磺酸盐(渗透剂OT),JFC,脂肪酸甲酯磺酸盐(MES) ③硫酸酯盐。它与磺酸盐结构的区别在于硫酸酯盐中的硫原子不与烃基中的碳原子直接相连。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES) ,是非离子—阴离子型两性混合表面活性剂,一般也将它归在阴离子型硫酸酯盐表面活性剂中。 3. 非离子表面活性剂在水中不发生电离,是以羟基(一OH)或醚键(R—O—R′)为亲水基的两亲结构分子,由于羟基和醚键的亲水性弱,因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性,这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性,在溶液中稳定性高,不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。 (1)聚氧乙烯型 ①烷基酚聚氧乙烯醚(APEO) 包括OP系列和TX系列产品。 OP—10属于壬基酚聚氧乙烯醚中的一种。TX—10 属于辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。

表面活性剂类型及应用范围

类型主要性能特点应用范围 阴离子型良好的渗透、润湿、分散、 乳化性能,去污能力强, 泡沫多,呈中性;除磺酸 盐外,其他品种不耐酸; 除肥皂外,其他品种具有 良好的耐硬水性;价格较 低用作渗透剂、润湿剂、乳化剂、去污剂等,去污剂用量最大 阳离子型良好的渗透、润湿、分散、 乳化性能,去污能力强, 泡沫较多,并具有杀菌能 力;对金属有缓蚀作用; 对织物有匀染、抗静电作 用;价格较高用作杀菌剂、柔软剂、匀染剂、缓蚀剂、抗静电剂;很少用于去污;多用在化妆品中;不宜与阴离子表面活性剂混用,否则产生沉淀 两性型良好的去污、起泡和乳化 能力,耐硬水性好,耐酸, 耐碱,具有抗静电、杀菌、 缓蚀等性能;对皮肤刺激 小;价格贵用作抗静电剂、柔软剂等,用于化妆品和特殊的去污剂 非离子型具有高的表面活性,胶束 与临界胶束浓度比离子 型表面活性剂低,加溶作 用强,具有良好的乳化能 力和洗涤作用,泡沫中 等,耐酸,耐碱,有浊点; 价格比阴离子型的强用作乳化剂、匀染剂、洗涤剂、消泡剂等 非离子表面活性剂 1.聚氧乙烯型非离子表面活性剂: (1)脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) (2)烷基酚聚氧乙烯醚(APE) (3)脂肪酸聚氧乙烯醚 (4)聚氧乙烯烷基胺 (5)其他:烷醇酰胺聚氧乙烯化合物、脂肪酸脂聚氧乙烯化合物、脂肪酸甲酯乙氧基化合物(FMEE) 2.多元醇型非离子表面活性剂 (1)乙二醇酯 (2)甘油酯 (3)失水山梨醇脂肪酸及其环氧乙烷加成物 (4)蔗糖酯 3.烷醇酰胺类非离子表面活性剂 4.烷基多苷(APG)

阴离子表面活性剂 1.羧酸盐型阴离子表面活性剂 (1)高级脂肪酸盐 (2)N-脂肪酰基氨基酸型: N-酰基肌氨酸盐、N-酰基谷氨酸盐、N-酰基多缩氨基酸盐等 (3)烷基醚羧酸盐: 脂肪醇聚氧乙烯醚所酸盐(AEC)、烷基酚聚氧乙烯醚所酸盐(NPC,APEC)、烷醇酰胺醚所酸盐(AMEC) 2.磺酸盐型阴离子表面活性剂 (1)烷基苯磺酸盐 (2)烷基磺酸盐 (3)α-烯基磺酸盐(AOS) (4)脂肪酸脂α-磺酸盐 (5)琥珀酸脂磺酸盐类 (6)脂肪酰氧乙基磺酸钠和脂肪酰胺烷基磺酸钠 (7)其他 3.硫酸脂盐型阴离子表面活性剂 (1)脂肪醇硫酸酯盐(FAS) (2)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐 (3)仲烷基硫酸酯盐 (4)硫酸化油和硫酸化脂肪酸酯 4.磷酸酯型阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 1.铵盐型阳离子表面活性剂 2.季铵盐型阳离子表面活性剂 3.杂环型阳离子表面活性剂 4.疏水基通过中间键与氮原子连接的阳离子表面活性剂 5.聚合型阳离子表面活性剂 6.翁盐型阳离子表面活性剂 两性离子表面活性剂 1.甜菜碱型两性离子表面活性剂 (1)烷基甜菜碱 (2)烷基酰胺甜菜碱(AAPB) (3)磺基甜菜碱(SB) 2.咪唑啉型两性离子表面活性剂 3.氨基酸型两性离子表面活性剂 4.卵磷脂两性离子表面活性剂 5.氧化胺型两性离子表面活性剂

非离子表面活性剂的分类

非离子表面活性剂的分类 1.聚氧乙烯型非离子表面活性剂 这种类型的表面活性剂又称聚乙二醇型,是环氧乙烷与含有活泼氢的化合物进行加成反应的产物; (1)烷基酚聚氧乙烯醚 (1)烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO) 主要产品包括辛基酚聚氧乙烯醚 ( )和壬基酚聚氧乙烯醚。作为洗涤剂,分子中加成的环氧乙烷数n=9~12。由于亲水基是由羟基和醚键构成的,而且只在分子的端基存在一个羟基,亲水性很小,要使分子有足够的亲水性,必须增加环氧乙烷加成的分子数n,即含的醚键越多,亲水性越好。因此可通过结合不同的环氧乙烷分子数目来调节亲水性。一般得到的环氧乙烷加成产物都是具有不同分子数(n)的混合物,通常n是一个平均值。 壬基酚聚氧乙烯醚向加成环氧乙烷分字产物的HLB值,HLB值越大亲水性越好。 对于聚乙二醇型非离子表面活性剂,一个突出的性质表现为具有浊点,这是由它的结构特点所决定的。在无水状态下,聚乙,二醇型非离子表面活性剂中的聚氧乙烯链呈锯齿形状态,溶于水后醚键上的氧原子与水中的氢原子形成微弱的氢键,分子链呈曲折状,亲水性的氧原子位于链的外侧,而次乙基 (—CH2CH2—)位于链的内侧,因而链周围恰似一个亲水的整体。 形成氢键的反应是放热的,而且这种氢键结合力较弱,所以聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液在温度升高时,由于结合的氢键被破坏,使其亲水性减弱,因而由原来的透明溶液变成白色混浊的乳浊液。而这种变化是可逆的,当温度降低时溶液又恢复透明。将聚氧乙烯型非离子表面活性剂的透明水溶液缓慢加热时,溶液开始呈现白·色混浊的温度称为它的“浊点”。浊点反映非离子表面活性剂亲水性大小,亲水性越大的,浊点也越高。为保证非离子表面活性剂处于良好的溶解状态,一般应控制在其浊点以下使用,HLB值以及使用性能都与非离子表面活性剂分子中加成的环氧乙烷分子数(n)有一定关系。例如壬基酚与n=9的环氧乙烷反应加成物,当其质量分数为0.2%~10%时的浊点为53℃,HLB值为12,这种产物的渗透力和去污力都很好,乳化力也相当强,因此用途广泛,是洗涤剂的争主要成分;而当环氧乙烷的加成数达到12扩时,HLB值上升到14,浊点上升到70℃,这种产品虽然去污力有所提高,但渗透力稍差;当加成的环氧乙烷n>15时,浊点超过i00℃,渗透力和去污力都很差,只能做特殊用途的乳化分散剂。因此要根据实际需要控制环氧乙烷的加成数。 水合后(与水松弛结合)成为曲折型聚氧乙烯链的非离子表面活性剂(水溶液中状态) 当加入无机盐或阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配时,对它的浊点会有影响。由于无机盐的存在不利于非离子表面活性剂中聚氧乙烯链与水之间氢键形成而造成脱水现象,所以会降低非离子表面活性剂在水中溶解度和浊点i而加入阴离子表面活性剂与之复配时,由于协同作用会使非离子表面活性剂浊点上升,扩大了它的使用温度范围。这些在实际应用中都应注意。 浊点的测定方法,称取试样1g,溶解后配成1%水溶液,倒人大试管内(直径26mm,高200mm),使管内液面高为SOmm,然后将大试管在甘油浴中缓缓升温,仔细观察透明度的变化,边加热边用搅拌器上下搅动,当试液变成混浊时,此时管内温度计读数,即为浊点。然后将大试管取出降温,并记下恢复透明时的温度,以资比较。浊点高于100℃的在封闭管内测定,对于很低的浊点,可置

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