当前位置:文档之家› 表面活性剂

表面活性剂

表面活性剂
表面活性剂

第一章表面活性剂

表面活性剂工业是本世纪30年代发展起来的一门新型化学工业。素有“工业味精”的美称,发达国家表面活性剂的产量逐年迅速增长,已成为国民经济的基础工业之一。美国是生产表面活性剂产量最大的国家。其品种约有1000种以上,日本表面活性剂的产量居世界第二位。我国表面活性剂工业的真正发展是从50年代末60年代初合成洗涤剂开始的。发展速度与品种较发达国家相差甚大。1990年我国表面活性剂约290种,产量约31.8万吨,目前的主要产品为阴离子和非离子型。表面活性剂工业正处于发展阶段。

随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓,表面活性剂的发展更为迅猛。其应用领域从日用化学工业发展到石油、纺织、食品、农业、环境以及新型材料等方面,年产量以4%~5%的速度增长,1995年的产量已达900万吨,品种一万种以上,市场营销额为100亿美元,从而大大推动和促进了表面活性剂学科的发展。

第一节表面活性物质与表面活性剂

一、表面与界面

在一定的条件下,物质有气、液、固三种聚集状态,我们把聚集体与气体之间的接触面称为表面,如:气—液,气—固等接触面称为表面。聚集体与聚集体之间的接触面称为界面,如:气—液、气—固、液—液、液—固、固—固等相互间的接触面称为界面,表面是界面的一种。物质的性质完全相同的聚集体称为相,如液态的水称为水的液相,气态的水称为水的气相。

二、表面活性物质与表面活性剂

表面活性物质是指使其溶液表面张力降低的物质。凡是加入少量表面活性物质就能显著降低溶液表面张力,改变体系界面状态的物质称表面活性剂(Surfactant),表面活性剂具有改变表面润湿作用,乳化作用,破乳作用,泡沫作用,分散作用,洗涤作用等。如

C17H35COONa(肥皂)、C12H25C6H4SO3Na(洗衣粉)等。

根据大量实验结果,我们可以把各

种物质水溶液的表面张力与浓度关系

归结为三种类型,如图1-1,a类物质表

面张力随溶液的浓度增加而增大,它不

是表面活性物质,如:NaCl、KCl、NaOH

等无机盐。b类、c类物质随溶液的浓

度增加而表面张力下降称为表面活性

物质,但c类物质的表面张力随浓度增

大开始急骤下降,降到一个最低点后基

本保持不变称为表面活性剂。b类物质

如:低碳醇、羧酸等;c类物质如:

C17H35COONa、C12H25C6H4SO3Na等。

这一章我们主要学习c类物质的性质与

应用。

第二节表面活性剂的分类与结构

一、面活性剂的结构特征

表面活性剂是一类具有“双亲结构”的有机化合物,称为双亲化合物(Amphiphilic products),它由两部分组成,一部分是极性的,易溶于水,具有亲水性质叫做亲水(疏油)基团(hydrophilic group);另一部分非极性的,不溶于水而易溶于油,具有亲油性质的亲油(疏水)基团叫做亲油基或者叫做疏水基(hydrophobic group)。这两种基团处在分子的两端形成不对称的分子结构,它既具有亲油性又具有亲水性,形成一种所谓“双亲结构”的分子。可用图1-2表示。

图1-2 表面活性剂“双亲结构”

它的亲油基部分一般是由长链烃基构成,结构上的差别较小,它们是①直链烷基(C8~C20),②支链烷基(C8~C20) ,③烷基苯基(其中烷基上C8~16),④烷基萘基(其中有两个烷基,烷基上C3~),⑤松香衍生物,⑥高分子量的聚氧丙烯基,⑦长链全氟(或氟代)烷基,⑧低分子量全氟聚氧丙烯基,⑨硅氧烷等。

亲水基部分的基团种类繁多,差别较大。表面活性剂性质的差异除与亲油基部分烷基大小、形状有关外。主要与不同种类的亲水基有关。

二、面活性剂的分类

表面活性剂按照溶解性分类,有水溶性和油溶性两大类。水溶性表面活性剂按照其是否离解又可分为离子型和非离子型两大类,前者可在水中离解成离子,后者在水中不能离解。离子型表面活性剂根据其活性部分的离子类型又分为:阴离子、阳离子和两性离子三大类型表面活性剂。

表1-1 表面活性剂分类

第三节表面活性剂的性质

一、表面活性剂的物理化学性质

(一)表面张力

表面张力(σ)又称界面张力是使液体表面尽量缩小的力,也是液体分子间的一种凝聚力。要使液相表面伸展,就必须抵抗这种使表面缩小的力。所以,表面张力愈小,液相的表面就愈易伸展。表面张力以液体的表面伸展一个单位面积所需单位长度的力来表示,其单位为mN/m。表面活性剂可显著降低表面张力,并与表面活性剂浓度有关。纯水的表面张力在28。C时为71.5 mN/m,加入脂肪醇硫酸钠后,溶液表面张力可降低到30 mN /m左右。

液体的表面张力来源于物质的分子或原子间的范德华引力。它是一种吸引力,作用范围约有几个埃(?)。表面张力是由于表面层分子和液体内部分子所处的环境不一样形成的。图1-3为气——液体系中表面层分子与液体内部分子所受力状态示意图,在液体内部的分,框的一边是可以自由移动的“ef”钢丝。将此框从肥皂水中拉出,即可在框中形成一层肥皂水膜。肥皂膜因表面张力的作用而缩小。如果在可移动的钢丝“ef”上施加外力F,才能使肥皂膜稳定存在。以σ表示表面张力,可移动的钢丝长度为L。由于肥皂膜有前后两个表面,因此边缘总长为2L。肥皂膜达到平衡时所施外力F=2σL。2L和F都是沿着液体表面的切线方向,垂直作用于界面边缘,但方向相反。

因此,表面张力的物理意义是:垂直作用于液体表面上任一单位长度,与液面相切的收缩表面的力。

液体的表面张力是液体的基本性质。各种液体,在一定的温度、压力下有一定的表面张力值。实验结果表明,液体的表面张力随温度的升高而下降。从分子的相互作用来看,当温度升高时,分子的动能增加,一部分分子间的吸引力就会被克服,其结果是气相中的分子密度增加,液相中分子间距离增大。气体压力对表面张力也有影响,但原因比较复杂。

(二)表面活性剂在界面上的吸附

物质从一相内部迁至界面,并富集于界面的过程叫吸附。如:把棕黄色的煤油和白土混合搅拌一定时间后加以澄清,上层的煤油变得清澄透明,下层沉淀的白土则变成黄褐色,过滤后得到精制的无色煤油,这是有色物质在固—液界面上的吸附。有毒气体通过防毒面具时,被防毒面具中的活性碳吸附,除去了空气中的有毒气体,这是发生在气—固界面上的吸附。吸附可以发生在固—液界面、固—气界面、液—液界面、气—液界面。

1.吸附量

单位面积的表面层所含溶质的物质的量与在溶液液体相中同量溶剂所含溶质物质的量的差值,称为溶质的吸附量或表面过剩。其单位mol·m-2

物质在固体表面或固—液界面的吸附量是容易测定的。固—液界面的吸附量可以通过吸附前后溶液的浓度差来测定。固体表面的吸附量可以通过吸附前后固体的重量差或气相的压力差来测定。而液体表面或液—液界面(油—水界面)的吸附量是不易直接测定的。

2.表面活性剂的吸附对液体表面的影响

根据吉布斯(Gibbs)吸附公式,在恒温恒压,溶液很稀的情况下,表面张力随表面

活性剂在表面吸附层浓度之间的变化规律可表示为:

T C

RT C )22(σ-=Γ 它表达了吸附量与溶液浓度,表面张力之间的容量关系。

式中,Γ—为溶质在表面层的吸附量,σ——溶液的表面张力,T ——绝对温度,

C ——溶液的浓度,R ——通用气体常数。

若?σ/?C <0,即表面张力随着溶质浓度的增加而降低,这时的吸附量为正值,叫做正吸附。表面活性剂溶解在水中就会发生正吸附。溶质在表面层的浓度将大于溶液体相的浓度。正吸附产生的原因是由于溶质与溶剂分子间的吸引力小于溶剂分子间的吸引力,因而溶质分子有强烈地向表面迁移的趋势,形成在表面层的富集。由于表面层组成比例发生了变化,增加了吸引力较弱的分子的比例,因而引起了表面张力的降低。

若?σ/?C >0,即表面张力随着溶质浓度的增加而上升,此时吸附量为负值,是负吸附。溶质在表面层的浓度小于溶液体相浓度。非表面活性物质的水溶液即属于这种情况。负吸附发生的原因是由于溶质与溶剂分子间的吸引力大于溶剂分子间的吸引力,溶质分子受到周围溶剂分子的强烈吸引,不容易迁移至表面层,致使它在表面层的浓度变小。由于表面层中增加了吸引力较强的分子,引起表面张力的相应增加。

3.表面活性剂的吸附对固体表面的影响

固体从水溶液中吸附表面活性剂后,表面活性剂会有不同程度的改变。

(1)改变固体质点在液体中的分散性质。如分散碳黑时,炭黑是一种非极性物质,表面活性剂在上面吸附时,一般以亲油基靠近固体表面,极性基朝向水中,随着吸附的进行,原来的非极性表面逐渐变成亲水极性表面,碳黑质点就容易分散于水中。非离子表面活性剂在固体表面的吸附时,当表面活性剂浓度达到临界胶团浓度以后,吸附量达到最大值,固体粉末的分散性增大,分散的稳定性增大。

(2)表面活性剂的吸附可以增加溶胶分散体的稳定性,起保护胶体的作用。例如在AgI 溶胶体系中,加入少量的Na 2SO 4会使体系的分散度突然减少,溶胶发生聚沉而产生絮凝现象。当AgI 溶胶体系中加入非离子表面活性剂C 12H 25O (C 2H 4O )6 H 后,即使加入较大量的Na 2SO 4,AgI 溶胶也不发生絮凝现象。非离子表面活性剂吸附层实际上起了保护层的作用。

(3)吸附可以改变团体表面的润湿性质。固体表面的润湿性质可以由于吸附了表面活性剂而大为改变。表面活性剂以离子交换或离子对的方式吸附于固体表面时,它的亲水基朝向固体表面而亲油基朝外,使固体表面的憎水性增强。如玻璃或水晶的表面与阳离子表面活性剂的水溶液接触后,表面活性阳离子吸附于表面,使固体表面由亲水性变为憎水性。如果固体表面是非极性物质,表面活性剂在其上吸附时,它的非极性基团朝向固体表面,而极性基团朝外。因而,使原来非极性的憎水表面变为亲水表面。

综上所述,表面活性剂在液体表面和固液界面的吸附,可以改变界面状态和界面性质,所以表面活性剂在表面和界面的吸附性质是它的最基本的性质之一。表面活性剂的许多其他性质和作用都是与此相关的。如润湿作用、分散作用、洗涤作用、乳化作用、泡沫作用等等。

(三)胶团化作用

1.临界胶团浓度cmc

表面活性剂的表面张力,去污能力,增溶能力,浊度,渗透压等物理化学性质随溶质

浓度变化而发生突变的浓度称临界胶团浓

度(Critical Micella Concentration)简写cmc。

表面活性剂在溶液中超过一定浓度时会从

单个离子或分子缔合成胶态聚集物即形成

胶团,这一过程称胶团化作用。胶团的形成

导致溶液性质发生突变。

表面活性剂十二烷基硫酸钠水溶液的

一些物理化学性质随浓度的变化曲线见图

1-5。表面活性剂溶液物理化学性质随浓度的

变化皆有一个转折点,而此转折点发生在一

个浓度不大的范围内。这个范围就是cmc。

在溶液中能形成胶团是表面活性剂的一个重要特性,这是无机盐、有机物及高分子溶液所没有的。原因是表面活性剂具有“双亲结构”,在水溶液中,表面活性剂分子的极性亲水基与极性水分子强烈吸引,而非极性的烃链却与极性水分子的吸引力很弱。溶液中与烃链相邻的水比普通水具有更多的氢键,从而有利于水的有序结构形成,使体系能量升高而不稳定,故水分子趋向把表面活性剂疏水的烃链排出水环境,这就是疏水效应。当浓度达到cmc后,疏水的烃链互相聚集形成内核,亲水的极性基向外,这样,既满足疏水基脱离水环境的要求,又满足亲水基与水强烈作用要求,处于热力学稳定状态,于是胶团就形成。

2.表面活性剂在水中的溶解度——krafft点与C.P值

离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度的升高而慢慢增加,但达到某一温度后,溶解度迅速增大,这一点的温度称为临界溶解温度,也叫作krafft点。临界溶解温度是各种离子型表面活性剂的一种特性常数。一般说来,krafft点的温度越高,cmc值越小。这是因为温度升高,不利于胶团的形成。因此,离子型表面活性剂的临界胶团浓度会随温度的增加而略有上升。

非离子型的表面活性剂溶液,当加热到达某一温度时,溶液会突然变浑浊,就是说温度升高会使非离子型的表面活性剂溶解度下降。当溶液出现混浊时的温度,称为非离子型的表面活性剂“浊点”,即C.P值。产生该现象的原因是非离子型表面活性剂的极性基团是羟基,其极性很弱,为使非离子表面活性剂在水中有一定溶解度,需有多个羟基和醚键才行。因此在亲油基上加成的环氧乙烷分子数越多,醚键就越多,亲水性就越大,也就越容易溶于水。在水溶液中的聚氧乙烯基团呈曲折型,亲水的氧原子位于链的外侧,有利于氧原子和水分子通过氢键结合。但是这种结合并不牢固,当温度升高或溶入盐类时,水分子就有脱离表面活性剂分子的倾向。因此,随着温度升高,非离子型表面活性剂的亲水性下降,溶解度变小,甚至变为不溶于水的混浊液。在浊点以上不溶于水,在浊点以下溶于水。在亲油基相同时,聚氧乙烯基团越多,浊点就越高。可以看出,非离子型表面活性剂的解溶度与离子型表面活性剂不同,是随温度上升而下降,所以临界胶团浓度是随温度的上升而降低。

二表面活性剂的应用性质

(一)增溶作用

1.增溶

表面活性剂水溶液能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加,此即表面活性剂的增溶作用。增溶作用与溶液中胶团的形成有密切关系,在临界胶团浓度到达以前,并没有增溶作用,只有当表面活性剂水溶液的浓度达到cmc以后增溶作用才明显表现出来。微溶物溶度的增加是由于胶团的存在,表面活性剂浓度越大,胶团数量就越多,微溶物也就溶解得越多。例如,乙苯基本不溶于水,但在100ml 0.3mol.L-1十六酸钾中可溶解达3克之多。

表面活性剂的增溶溶解现象要与有机物溶于混合溶剂中的情形相区别。以苯为例,大量乙醇的加入会使苯在水中的溶度大大增加,其原因在于,大量乙醇的加入改变了溶剂性质。而在增溶作用中,表面活性剂的用量相当少,溶剂的性质无明显变化。这表明增溶时溶质并末拆散成单个的分子或离子,而很可能是成束地溶解在表面活性剂溶液中。

增溶现象与乳化作用要区分开。乳化作用是不溶液体分散于水或油中,形成热力学上不稳定的多相分散体系,因有巨大的表面自由烩,体系不稳定最终是要分层的。实验表明,发生增溶作用时,被增溶物的蒸气压会下降,表明增溶作用使被增溶物的化学位降低,故使整体体系更稳定。

2.增溶的方式

由于表面活性剂与增溶物的不同,增溶的方式也不同。实验表明:被增溶物与胶团的相互作用方式即增溶作用的方式有如下:

第一种,若增溶物是非极性分子则可溶于表面活性剂胶团内部的碳氢链中,如图1-6(a)所示。因为胶团的内核有液态烃的性质,此种增溶作用就如同非极性分子溶于非极性烃类化合物的液体中一样。

第二种为图1-6 (b)所示,增溶于胶团的定向表面活性剂分子之间,形成栅栏结构。长链醇、胺、脂肪酸等极性的难溶有机物穿插于胶团的表面活性剂分子之间而形成混合胶团,增溶于胶团的栅栏之间,非极性碳氢链增溶于胶团内部,而极性基混合于表面活性剂极性基之间,通过氢键或偶极子相互作用。

第三种增溶方式是,增溶于胶团表面,即胶团与溶剂交界处,如图1-6 (c)所示。如对既不溶于水又不溶于烃的增溶物,可以“吸附”于胶团的“表面”的方式而增溶(如邻苯二甲酸二甲酯)。

第四种增溶方式是聚氧乙烯型的非离子型表面活性剂,如图1-6 (d)所示。这类表面活性剂所形成的胶团由两部分组成,其

或多种。

(二)表面活性剂的润湿

润湿是指固体表面的气体或液体被另一种液体代替的过程,通常润湿是指用水或水溶液将液体或固体表面上的空气取代,能增强这一取代能力的物质称为润湿剂。润湿作用是一种表面和界面过程,因而与表面活性剂密切相关。

1.接触角

表示润湿的程度常以固—液界面之间的接触角大小来衡量,接触角又叫润湿角。如图将液体滴在固体表面,液体或铺展或形成一液滴停留于固体表面。在固、液、气三相交界处自三相交点处作气液界面的切线。此切线与固液交界线之间的夹角称为接触角,液体对固体表面能否润湿取决于几个表面张力的大小。图1-7 中三种表面张力相互作用,固—气间表面张力力图使液滴沿左方向伸展,而液—气表面张力和液—固表面张力则力图使液滴收缩。

图1-7

当三种作用力间达到平衡时有下述关系:

σ1—σ2 = σ3cosθ

此式是T.Young于1805年提出来的,称为杨氏方程。它是描述润湿过程的基本方程,称为润湿方程。此方程适用于平的、均匀的固液面,而同时无其他作用的理想平衡体系。

若θ=0o,液体在固体表面上铺展成一层薄膜,称为完全润湿。

若0o<θ<90o,接触角为锐角,液体呈凸透镜状,液体能够润湿。

若90o<θ<180o,接触角为钝角,液体不能润湿。

若θ=180o,液滴为一球形,称为完全不润湿。

接触角的测定方法很多,其中最简单的方法是角度测量法,这是应用最广的一类方法。该方法是将附着在固体上的液滴投影放大到屏幕上,或用低倍显微镜观察,在三相交界处作切线,再用量角器直接量出接触角的度数。

(三)表面活性剂的乳化

1.乳化作用

乳化是液—液界面现象。两种互不相溶的液体如油与水,在容器中分成两层,密度小的油在上层,密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈搅拌下,油被分散在水

中,形成乳状液,该过程叫乳化(Emulsification)。

乳状液是指一种或多种液体分散在另一种与它不相溶的液体中的体系。分散的液珠一般大于0.1μm。通常把乳状液中以液珠形式存在的那一个相称为内相或分散相,也称为不连续相;另一个相称为外相或分散介质,也称为连续相。组成乳状液的两相,一个是水相,另一个是与水不溶的有机液体,称为油相;通常把乳状液分为两种类型。一种是外相为水,内相为油的乳状液,称为水包油型乳状液,用O/W来表示。例如,牛奶是奶油分散在水中属水包油型乳状液。若外相是油,内相为水的乳状液,称为油包水型乳状液,用W/O 来表示。例如,天然原油中带有的小水滴是水分散在原油中的W/O型乳状液。仅靠油与水不易得到稳定的乳状液。如加入一些表面活性剂即乳化剂或固体粉末等,就可以得到稳定的乳状液。凡是能提高乳状液稳定性的物质都称为乳化剂(Emulsifier)。乳化剂可分为两大类。能形成W/O型稳定乳状液的称为油包水型乳化剂。另一类能形成O/W型稳定乳状液称为水包油型乳化剂。

上述两类乳状液,在外观上并无多大区别,但可以来用以下简单方法,加以鉴别。

稀释法:乳状液能为其外相液体所稀释。凡是和乳状液混合的那种液体,其性质与乳状液外相液体相同,就能被稀释。如牛奶能被水释释,所以它是O/W型乳状液。

染色法:将极微量的油溶性染料加到乳状掖中,若整个乳状液带有染料颜色的是W/O型乳状液;如果用水溶性染料其结果恰好相反,整个溶液带色的是O/W型乳状液。若仅仅是液滴带色的是W/O型乳状液。

2.乳状液的稳定因素

乳状液是高度分散的不稳定体系,因为它有巨大的界面,所以整个体系的能量增大了。为了提高乳状液的稳定性,可以采取以下几种方法:

加入表面活性剂降低油水界面张力最有效方法是加入表面活性剂。例如煤油与水界面张力为40mN/m,加入适当的表面活性剂,界面张力可降低到1mN/ml,使油分散在水中就容易的多了,因而提高了体系的稳定性,而混合表面活性剂比单一表面活性剂对提高乳状液的稳定性更优越。

界面电荷影响乳状液的液珠上所带电荷来自电离、吸附和液珠与介质之间的摩擦。其主要来源是液珠表面上吸附了电离的表面活性剂(乳化剂)离子。例如用皂类稳定的O /W型乳状液中的液珠,是液珠表面上吸附了皂类离子,它伸向水相中的那些羧基是带负电的。凡是两种物质接触,介电常数较高的物质带正电,介电常数低的带负电。在乳状液中,水的介电常数远比常见其他液体为高,故O/W型中的水珠是带正电,乳状液的液珠带负电,使液滴相互接近时就产生排斥力,从而防止了液滴聚结。

固体粉末的稳定作用以固体粉末为乳化剂时,界面膜强度是主要的。例如,碳酸钙、粘土、炭黑以及某些金属硫化物粉末等。这些固体粉末与表面活性剂一样,处于液体的界面上,所以能起到稳定乳状液的作用。实践发现,固体粉末所稳定的乳状液类型取决于两种液体对固体的润湿情形,易润湿固体的构成外相。界面上的固体颗粒必以其大部分伸向易润湿它的液体中,以便体系的总界面能最低。只有易润湿固体的液体成为外相时,界面上的固体粉末才能起防止液珠聚结的保护作用,使乳状液达到稳定的目的。粘土、二氧化硅粉末等是O/W型乳化剂;石墨、炭黑等是W/O型乳化剂。

上面讨论了与乳状液稳定性有关的因素,但并不是所有这些因素在同一具体的乳状液

实例中都存在,更不可能是各个影响因素同等重要。对于应用表面活性剂作乳化剂而言,界面膜的形成与界面膜的强度是乳状液稳定性最主要的影响因素。而界面张力的降低与界面膜的强度对乳状液稳定性的影响有相辅相成的作用,并且都与乳化剂在界面上的吸附有关。要得到比较稳定的乳状液,首先应考虑乳化剂在界面上的吸附性质,吸附作用愈强,表面活性剂吸附分子在界面的吸附量也愈大,表面张力则降低得愈低,界面膜强度愈高。

3.乳状液的破坏和变型

在很多情况下希望得到稳定的乳状液,如制造膏、霜类等化妆品,制造人造奶油、炼乳等食品。但是,有些情况则希望稳定的乳状液被破坏,如原油脱水等。从热力学观点来看,最稳定的乳状液最终也是要破坏的。乳状液的不稳定性表现为分层、变型和破乳。每种形式都是乳状液破坏的一个过程,它们有时是相互关联的。有时分层往往是破乳的前导,有时变型可以和分层同时发生。

1)分层

乳状液分层并不是真正的破坏,而是分为两个乳状液,在一层中分散相中比原来的多,在另一层则相反。如牛奶的分层是常见的现象,它的上层是奶油,在这层中乳脂约占35%,在下层中乳脂约为8%。有些乳状液需要加速分层,如从牛奶中分离奶油,采用高速离心机(6000r/min.)。有时还可以加些试剂来加速分层,后者称为分层剂。由于油相和水相密度不同,在重力或其他外力作用下液珠将上浮或下沉。沉降的速度与内外相的密度差、外相的粘度、液珠大小等因素有关,沉降的结果是,乳状液分成两层,使乳状液的均匀性遭到破坏,分成了两个乳状液。乳状液的液珠也可以聚集成团,即发生絮凝。在这些絮团中,原来的液珠仍然存在。若絮团中的液珠发生凝聚,絮团变成了一个大液珠,则称为聚结。

2)变型

变型是指在某种因素作用下,乳状液从O/W型变成W/O型,或从W/O型变成O /W型。所以变型过程是乳状液中的液珠的聚结和分散介质分散的过程,原来的分散介质变成分散相,而原来的分散相变成了分散介质。引起乳状液变型的因素有以下几种。

①乳化剂类型的变更乳化剂的构型是决定乳状液类型的主要因素。如果某一种构型乳化剂变为另一种构型,就会导致乳状液的变型。

②相体积的影响从相体积与乳状液的类型关系来看,已知当乳状液的内相体积占总体积的74%以下的体系是稳定的,如果再不断加入内相液体,其体积超过74%,内相将转变为外相,乳状液就发生变型。

③温度的影响以脂肪酸钠作为乳化剂的苯—水乳状液为例,若脂肪酸钠中有相当多脂肪酸存在,则得到的是W/O型乳状液,这可能是由于脂肪酸和脂肪酸钠的混合膜性质所决定。当温度升高时,可加速脂肪酸向油相扩散的速度,在界面膜上的脂肪酸钠相对含量就提高,形成了用钠皂稳定的O/W型乳状液。若温度降低并静止30分钟,O/W 型乳状液又变成W/O型乳状液。能使乳状液变型的温度称为变型温度。变型温度与乳化剂的浓度有关,通常随浓度的增加而升高。但是当浓度达到某一定值时,变型温度就不再改变。

④电解质的影响乳状液中加入一定量的电解质,会使乳状液变型。用油酸钠为乳化剂的苯—水体系是O/W型乳状液,当加入0.5mol.L-1的NaCl后,就变成W/O型乳状液。这是因为电解质浓度很大时,离子型皂的离解度大大下降,亲水性也因之降低,甚

至会以固体皂的形式析出,乳化剂亲油亲水性质的这种变化最终导致乳状液的变型。

3)破乳

使稳定的乳状液的两相达到完全分离,成为不相溶的两相,这种过程叫破乳。一般破乳方法可分为物理机械方法和物理化学方法。

①物理机械方法电沉降法主要用于W/O型乳状液,在电场的作用下,使水珠可排成一行,当电压升到某值时,聚结过程正瞬间完成。以达到脱水、脱盐的目的。一些燃料油的脱水也采用此种方法。超声分散是常用的制备乳状液的一种搅拌手段,在使用强度不大的超声波时,又可以采用超声波破乳。加热也是破乳的一种方法,升高温度,增加分子的热运动,使界面粘度下降,有利于液珠聚结,从而降低了乳状液的稳定性,易发生破乳。另一方面,冷冻也能破乳。过滤破乳,将乳状液通过一个多孔性介质过滤时可以破乳,这是由于滤板将界面膜刺破。例如,通过多孔玻璃板或压紧的硅藻土或白土板的过滤,可以使油田乳状液的水分降低到0.2%。

②物理化学法主要是改变乳状液的界面膜性质,设法降低界面膜强度,从而使稳定的乳状液变得不稳定。如用皂作乳化剂,在乳状液内加酸,皂就变成脂肪酸,脂肪酸析出后,乳状液就分层破坏。被固体粒子稳定的乳化剂可以通过加入某种破乳剂用以顶替在乳状液中生成牢固膜的乳化剂,产生一种新膜,膜的强度可以降得很低,而有利于破乳。在工业生产中破乳很少采用单一的方法,总是几种方法综合使用。

(四)表面活性剂的HLB值

不同的表面活性剂带有不同的亲油基和亲水基,其亲水亲油性便不同。这里引入一个亲水一亲油性平衡值(即HLB值)的概念,来描述表面活性剂的亲水亲油性。HLB是表面

活性剂亲水一亲油性平衡的定量反映。

表面活性剂的HLB值直接影响着它的

性质和应用。例如,在乳化和去污方面,

按照油或污垢的极性、温度不同而有最

佳的表面活性剂HLB值。表1—2是具

有不同HLB值范围的表面活性剂所适

用的场合。

对离子型表面活性剂,可根据亲油基碳数的增减或亲水基种类的变化来控制HLB值;对非离子表面活性剂,则可采取一定亲油基上连接的聚环氧乙烷链长或经基数的增减,来任意细微的调节HLB值。表面活性剂的HLB值可计算得来,也可测定得出。常见表面活性剂的HLB值可由有关手册或著作中查得。

第四节阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂亲水基团带有负电荷,C12H23OSO3-Na+,溶于水中时具有表面活性的部分为阴离子。疏水基主要是烷基和烷基苯基,亲水基主要是羧基、磺酸基、硫酸基、磷酸基等,在分子结构中还可能存在酰胺基、酯键、醚键。

在这类表面活性剂中最重要的是直链烷基苯磺酸盐。当前和今后的一段时间内,它还将是洗涤剂和清洗剂中最重要的表面活性剂。从产量上来看,它的产量仅次于肥皂,而在合成表面活性剂中则占首位。由于生产技术上的进展,除烷基苯磺酸盐外,脂肪醇醚和脂

肪醇硫酸盐的产量也在逐步上升。在以石油化工产品为原料的表面活性剂中,α—烯

烃磺酸盐和烷烃磺酸盐在市场上所占比例有增长的趋势。此外,α—磺化脂肪酸甲酯也有类似的倾向。

下面介绍阴离子表面活性剂的主要品种。

一羧酸盐

羧酸盐类阴离子表面活性剂俗称脂肪酸皂。分子通式为RCOOM,其中R=C8~22,M 为K+,Na+,N+H(CH2CH2OH)3等。

羧酸盐是用油脂与碱溶液加热皂化而制得,也可用脂肪酸与碱直接反应而制得,由于油脂中脂肪酸的碳原子数不同以及选用碱剂的不同,所制成的皂的性能有很大差异。脂肪酸皂中具有代表性的是硬脂酸钠C17H35COONa,它在冷水中溶解缓慢,且形成胶体溶液,在热水及乙醇中有较好的溶解性能。脂肪酸皂的碳链愈长,其凝固点也愈高,硬度也加大,水溶性也下降。

对于同样的脂肪酸而言,钠皂最硬,钾皂次之,胺皂则较柔软。钠皂和钾皂有较好的去污力,但其水溶液碱性较高,pH值约为10,而胺皂水溶液的碱性较低,pH值约为8。

用于制造各类洗涤用品的脂肪酸皂都是不同长度碳链的脂肪酸皂的混合物,以便获得所需要的去污力、发泡力、溶解性、外观等。

肥皂虽有去污力好、价格便宜、原料来源丰富等特点,但它不耐硬水、不耐酸、水溶液呈碱性。

1.硬脂酸钠(C17H35COONa)

性状:具有脂肪气味的白色粉末,溶于热水和热酒精,冷水冷酒精中溶解较慢。

来源:以氢氧化钠中和硬脂酸而成。

用途:硬脂酸钠是肥皂的主要成分,皂类化妆品中的一种重要和主要的组分雪花膏中以碱直接中和硬脂酸成为乳化剂,其钾盐、铵盐等都皂类洗涤剂和乳化剂,用于膏霜和香波等制品。

2.月桂酸钾(C12H23COOK) 淡黄色浆状物,溶于水,有丰富泡沫。用途:乳化剂、液体皂和香波的主要成分。

3.油酸三乙醇胺[C17H33COOHN(CH2CH2OH)3]

性状:淡黄色浆状物,溶于水,易氧化变质。来源:以三乙醇胺和油酸反应而得。

用途:乳化剂。

二烷基硫酸酯盐

烷基硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的分子通式为ROSO3M,其中R=C8~18,M=Na、K 、HN(CH2CH2OH)2。烷基硫酸酯盐的制备方法是将高级脂肪醇经过硫酸化后再用碱中和得到:

ROH 硫酸化ROSO3H 中和ROSO3M

这类表面活性剂具有很好的洗涤能力和发泡能力,在硬水中稳定,溶液呈中性或微碱性,它们是配制液体洗涤剂的主要原料。如果在烷基硫酸酯的分子中再引入聚氧乙烯醚结构或酯结构,则可以获得性能更优良的表面活性剂。这类产品中具有代表性的是月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

1.月桂醇硫酸钠或铵[C12H25OSO3Na、C12H25OSO3NH4]

商品代号为K12或K12A,分子式为C12H25OSO3Na或C12H25OSO3NH4,外观为白色粉末,可溶于水,有特征气味,HLB值40,

用途:泡沫剂、洗涤剂、乳化剂,大量用于牙膏及香波中起泡及洗涤的作用,亦可用于膏霜中作亲水乳化剂。

2.聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠[C12H25(OCH2CH2)n OSO3Na]

C12H25(OCH2CH2)n OSO3Na,商品代号为AES,它是由非离子表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸化而制得:

C12H25(OCH2CH2)3OH 酸化C12H25(OCH2CH2)3OSO3H

中和C

H25(OCH2CH2)3OSO3M

12

在硫酸化之前,先将醇与一个或几个环氧乙烷分子缩合,这样就改变了其亲水基团的性质。其中n一般是1~5。化妆品中最常用的是聚氧乙烯(3EO)月桂醇硫酸钠,月桂醇加成更多摩尔数环氧乙烷即可制成较稠厚的液体。

脂肪醇加成环氧乙烷摩尔数愈高,则加成物的浊点也愈高。以乙烯氧基为亲水基的非离子型表面活性剂,因乙烯氧基的醚氧和水的氢键,随温度上升而被切断。使这种表面活性剂的水溶度降低,这就是浊点现象的机理。因此可采用测定浊点的方法以检查非离子型表面活性剂的质量。聚氧乙烯月桂醇醚硫酸盐水溶性较月桂醇硫酸盐为好,在低温下仍保持透明,适宜于制造透明液体香波。

由于分子中具有聚氧乙烯醚结构,月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠比月桂醇硫酸钠水溶性更好,其浓度较高的水溶液在低温下仍可保持透明,适合配制透明液体香波。月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐的去油污能力特别强,可用于配制去油污的洗涤剂,如餐具洗涤剂,该原料本身的粘度较高,在配方中还可起到增稠作用。

3.单月桂酸甘油酯硫酸钠[C11H23COOCH2CHOHCH2OSO3Na]

性状:白色或微黄粉末;接近无臭、无味,能溶于水呈中性,对硬水稳定,其洗涤力、发泡性和乳化作用良好。

来源:先以月桂酸和甘油在碱性触媒下加热反应成单甘油酯.再以硫酸处理,然后以氢氧化钠中和而得。

用途:洗涤剂、泡沫剂、乳化剂。用于香波及牙膏。

另外,还有月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵(AESA)等。

三烷基磺酸盐

烷基磺酸盐的通式为RSO3M,其中R可以是直链烃,支链烃基或烷基苯,M=Na、K 、Ca、HN(CH2CH2OH)2。这是应用得最多的一类阴离子表面活性剂,它比烷基硫酸酯盐的化学稳定性更好,表面活性也更强,成为配制各类合成洗涤剂的主要活性物质。烷基磺酸盐的疏水基不同时,可以表现出不同的表面活性,可分别作为乳化剂、润湿剂、

发泡剂、洗涤剂等使用。这类表面活性剂比较典型的产品是烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠,是一种廉价洗涤剂,有良好的发泡性和溶解度,但对皮肤有较强的脱脂和刺激作用,单独使用会引起头发和皮肤的过分干燥,现大量用作家用清洁剂和织物洗涤剂,很少用作化装品的原料。现将烷基磺酸盐中的主要几种产品介绍如下。

1.十二烷基苯磺酸钠(LAS):分子式为C12H25C6H4SO3Na,它是由烃氯化后,进行弗瑞德—克来福特反应使苯烷基化,再以氯磺酸或三氧化硫硫化,然后以碱中和,烷基苯磺酸钠具有良好的发泡力和去污力,综合洗涤性能优越,是合成洗涤剂中使用最多的活性物。

CH3(CH2)11Cl + C6H6CH3(CH2)11 C6H5 + HCl

CH3(CH2)11 C6H5 + SO3NaOH CH3(CH2)11 C6H4 SO3Na + H2O

2.单月桂酸甘油酯磺酸钠[C11H23COOCH2CHOHCH2SO3Na] 白色粉末,溶于水中成中性溶液,无毒性。可以α—氯化丙二醇和亚硫酸钠加热生成1,2—丙二醇磺酸钠,再加月桂酸加热而制得。

CH2OHCHOHCH2Cl + NaSO4CH2OHCHOHCH2SO3Na + NaCl

CH2OHCHOHCH2SO3Na + RCOOH RCOOCH2CHOHCH2SO3Na

用途:可用于牙膏及其他化妆品中。

3.月桂醇磺乙酸钠(ROOCCH2SO3Na) R代表十二烷基,即月桂基。本品为白色粉末,略有椰油的气味,其溶液稍有辛辣味,每克月桂醇磺乙酸钠可溶于10ml水中。以氯乙酸和月桂醇作用生成月桂醇氯乙酸酯,再和亚硫酸钠反应而制得。

ROH + ClCH2COOH ROOCCH2Cl + Cl

ROOCCH2Cl + Na2SO3ROOCCH 2SO3Na + NaCl

用途:在牙膏中应用已有较长的历史。发泡性能好,在硬水中也有洗涤效果,无毒性,能安全使用。

4. 二辛基磺化琥珀酸钠

性状:白色蜡状塑性固体,在25o C时,每克约溶于70m1蒸馏水中,全溶于乙醇和甘油中,在硬水中稳定。

用途:洗涤和发泡性能好,无毒性,对皮肤刺激性少,在硬水中稳定,用于生产香波、泡沫浴及牙膏等。

5.油酸基乙磺酸钠[C17H33COOCH2CH2SO3Na] 对油污的去垢力好,是一优良的洗涤剂,在中性溶液时对钙、镁盐稳定。和肥皂共用、在硬水中能分散钙、镁皂的形成,易于洗清。由于酯键的存在。因此在酸性及碱性溶液中较易水解。

来源:以油酰氯和经乙基磺酸钠缩合而制得。

用途:香波、泡沫浴、牙膏等(商品名Igepon A)。

6.油酰甲胺乙磺酸钠[C17H33CON(CH3)CH2CH2SO3Na]溶于水,洗涤力及发泡性能好,对硬水稳定。由于C—N—C键较C—O—C键稳定,而且硫原子和碳原子直接相连,因此

对碱及氧化剂十分稳定,对各种类型的污垢都有良好的洗涤力。

来源:以油酰和甲基牛磺酸缩合而成。

用途:香波、泡沫浴(商品名Igepon T)。

7.α-烯基磺酸盐(AOS ):由石蜡裂解生产的C 15~18的α-烯烃用SO 3磺化,然后中和便得到α-烯基磺酸盐,简称AOS ,它的主要成分是烯基磺酸盐:RCH =CH (CH 2)n SO 3Na 和羟基烷基磺酸盐:RCH (CH 2)n 一SO 3Na 。

OH

AOS 的去污力优于LAS ,而且生物降解性能好,不会污染环境,AOS 的刺激性小,毒性低。AOS 与非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂都有良好的配伍性能。AOS 与酶也有良好的协同作用,是制造加酶洗涤剂的良好原料。综合上述性能,可以预计AOS 应有良好的发展前景。

四 烷基磷酸酯盐

烷基磷酸酯盐也是一类重要的阴离子表面活性剂。可以用高级脂肪醇与五氧化二磷直接酯化制得。所得产品主要是磷酸单酯及磷酸双酯混合物:

RO OM OM O

P RO RO OM O P

ROPO 3Na 2 (RO )2PO 2Na

单酯盐 双酯盐

不同疏水基的产品和单酯盐、双酯盐含量不同时,产品性能有较大的差异,使产品适用于乳化、洗涤、抗静电、消泡等不同的用途,如十二烷基磷酸酯盐主要作为抗静电剂和洗涤剂,用于香波、沐浴液、洁面产品中。

主要的产品有:鲸蜡醇醚磷酸酯钾(CPK )、单十二烷基醚磷酸酯钾盐(MAPK )、单十二烷基醚磷酸酯三乙醇胺盐(MAPA )等。

五 分子中具有多种阴离子基团的表面活性剂

为了改进表面活性剂的性能,随着有机合成技术的进步,可在分子中引入多种离子型官能团。如脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠(MES ):

CH 3(CH 2)11(OCH 2CH 2)3OC —CH —CH 2-COONa

SO 3Na

这是一种性能温和,生物降解好,发泡力强的表面活性剂。它不仅本身刺激性小,而且在配伍时可以降低硫酸酯类表面活性剂的刺激性,可用于配制高档香波和化妆品。

第五节 阳离子表面活性剂

阳离子表面活性剂溶于水中时,分子电离后具有表面活性的部分为阳离子。几乎所有的阳离子表面活性剂都是有机胺的衍生物。

阳离子表面活性剂的去污力较差,甚至有负洗涤效果。一般阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混和后能形成不溶于水的复合物。只有其中一种活性物过量而能使复合物增

溶时,混合液才呈透明状。但是阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混和时不一定降低他们的活性,有时候会有增效作用。

阳离子表面活性剂主要用作杀菌剂、柔软剂、破乳剂、抗静电剂等。现将日化产品中可能用到的几种阳离子表面活性剂介绍如下∶

一、季铵盐

季铵盐是阳离子表面活性剂中最常用的一类,一般是用脂肪胺与卤代烃反应生成季铵盐。

1.二烷基二甲基苄基氯化铵[C 12H 25N (CH3)2 CH 2C 6H 5]+ ?Cl -

这是最普通的一种季铵盐,万分之几的浓度的溶液即可用于消毒。它无毒,无味,对皮肤无刺激,对金属不腐蚀,在沸水中稳定和不挥发,它的盐类对革兰氏阳性和阴性细菌都有杀灭作用,在PH 高时更有效,俗称“洁尔灭”。

本品用十二烷醇和二甲基胺反应生成叔胺,然后与氯化苄反应生成十二烷基二甲基苄基氯化铵。

ROH + NH (CH 3)

2 RN (CH 3)2

RN (CH 3)2 + ClCH 2C 6H 5 [R N (CH3)2 CH 2C 6H 5]+ ?Cl -

除此以外,季铵盐表面活性剂还有十六烷基三甲基氯化铵(1631)、十二烷基二甲基苄基溴化铵(新洁尔灭)、十八烷基三甲氯化铵(1831)、双十八烷基二甲基氯化铵等。

2.烷基磷酸酯取代胺

NH O P C 1837

H C 1837

H C 1837H O O

本品是固体蜡状物,可用于乳化、调理和抗静电作用,是一种磷酸酯的取代胺。季铵盐化合物主要用于杀灭细菌和真菌,无臭无味,在沸水中稳定并不挥发,在食品加工厂、餐厅、旅馆、美容店、学校、医院、戏院、洗衣店、饲养场和游泳池等处作为消毒剂。阳离子化合物也具一定的表面活性,但一般都不作洗涤剂使用,虽然某些产品也有较好的洗涤力。

3.十四酰丙胺基二甲基节基氯化铵 Cl -

C 1429H C O NH CH 23CH CH 2CH 2CH 23

CH N +

二、咪唑啉盐

咪唑啉化合物是典型的环胺化合物。用羟乙基乙二胺和脂肪酸缩合即可得到环叔胺,再进一步与卤代烃反应即得咪唑啉盐表面活性剂。例如:

+Cl

_R C

N N

OH CH 2CH 2CH 2CH

32 +R C N OH CH 2CH 2CH 2CH 2H Cl _

咪唑啉化合物的特性和缩合的脂肪酸有关,它能分散在热水中,在酸中至pH8以下能完全溶解。酸可采用盐酸、磷酸、醋酸、羟乙酸和硫酸等等。这些叔胺并非季铵化合物,虽然也有一些杀菌作用并可作为织物的柔软剂,泡沫丰富,在高浓度的酸和电解质溶液中稳定,但可被过氧化氢和次氯酸盐氧化。由于活性基团带正电荷,能吸附在带负电荷的表面,而从溶液中消耗。纸、玻璃和织物纤维一般都有带负电荷的表面,这种消耗根据要求的目的不同,有时是需要的,有时不需要。皮肤、头发和细菌都带有负电荷,由于牢固地吸附阳离子活性基团而达到滋润、调理、杀菌和抗静电等特殊的效果。 这类表面活性剂主要用作头发滋润剂、调理剂、杀菌剂和抗静电剂,也可用作织物柔软剂。

三、吡啶卤化物

卤代烷与吡啶反应,可生成类似季铵盐的烷基吡啶卤化物: C 1225H X

H CH CH CH

CH CH N + +CH CH CH CH CH C 1225H -X

十二烷基吡啶氯化铵是这类表面活性剂的代表物,其杀菌力很强,对伤寒杆菌和金黄葡萄球菌有杀灭能力。在食品加工、餐厅、饲养场和游泳池等处作为洗涤消毒剂使用。

第六节 两性离子表面活性剂

两性离子表面活性剂分子中既具有正电荷的基团,又具有负电荷的基团,带正电荷的基团常为含氮基团,带负电荷的基团是羧基或磺酸基。两性表面活性剂在水中电离,电离后所带的电性与溶液的pH 值有关,在等电点以下的pH 值溶液中呈阳离子性,显示阳离子表面活性剂的作用;在等电点以上的pH 值溶液中呈阴离子性,显示阴离子表面活性剂的作用。在等电点的pH 值溶液中形成内盐,呈现非离子型,此时表面活性较差,但仍溶于水,因此两性表面活性剂在任何pH 值溶液中均可使用,与其他表面活性剂相容性好。耐硬水,发泡力强,无毒性,刺激性小,也是这类表面活性剂的特点。下面介绍几种常用的两性表面活性剂。

一、甜菜碱型两性表面活性剂

甜菜碱是从甜菜中分离出来的一种天然产物,其分子结构为三甲胺基乙酸盐。如果甜菜碱分子中的一个甲基被长碳链烃基代替就是甜菜碱型表面活性剂。最有代表性的是N-十二烷基-N ,N-二甲基-N-羧甲基甜菜碱(简称十二烷基甜菜碱,BS-12)。

CH 3

C 12H 25—N +—CH 2COO —

CH3

具有酰胺基的甜菜碱,则性能更为优良,如椰油酰胺甜菜碱(CAB):

O CH3

R—C—NH—(CH2)3—N+—CH2COO—

CH3

另外还有羟磺基甜菜碱(CHS)等。

二、氨基酸型两性表面活性剂

它是由脂肪胺与卤代羧酸反应而制得,其中具有代表性的产品是N-油酰基谷氨酸盐、N-月桂酰基谷氨酸盐和月桂酰基肌氨酸盐(L-30)。

三、咪唑啉型两性表面活性剂

它是由咪唑啉衍生物与卤代羧酸反应而制得,如1-羟乙基-2-烷基羧基咪唑啉。

N—CH2

C17H35—C

N—CH2

HOCH2CH2CH2COO—

这是一种优良的表面活性剂,刺激性很小,可用于婴儿香波和洗发香波中,还可用作抗静电剂、柔软剂、调理剂、消毒杀菌剂。

第七节非离子表面活性剂

非离子表面活性剂在分子中并没有带电荷的基团,在水溶液中不电离,而其水溶性则来自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端点经基。由于非离子表面活性剂在水中不呈离子状态,所以不受电解质、酸、碱的影响,化学稳定性好,与其他表面活性剂的相容性好,在水和有机溶剂中均有较好的溶解性能。亲水基中羟基的数目不同或聚氧乙烯链长度不同,可以合成一系列亲水性能不同的非离子表面活性剂,以适应润湿、渗透、乳化、增溶等各种不同的用途。今天,最重要的非离子表面活性剂是高碳脂肪醇(碳原子数在12以上)及壬基酚与环氧乙烷的缩合物;其中脂肪醇聚氧乙烯醚由于技术经济和应用性能等多方面的原因,在产量上已超过壬基酚聚氧乙烯醚,并有继续增长的趋势。它们用的原料脂肪醇(C12~C18)由石油化工产品和天然油脂两个来源提供。

现将常用的几种非离子表面活性剂介绍如下:

一、聚氧乙烯类非离子表面活性剂

这类表面活性剂是由高级脂肪醇、高级脂肪酸、烷基酚、多元醇酯等与环氧乙烷加成而制得。它们是非离子表面活性剂中生产量最大,用途最广的一大类表面活性剂。

1.脂肪醇聚氧乙烯醚

脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)是近代非离子型表面活性剂中最重要的一类产品,由脂肪醇与环氧乙烷直接加成而得到,一般俗称AEO,其通式为RO(CH2CH2O)n H,其中R=C12~18,n=3~30(n值亦称EO值),EO数较小时用于作生产AES的原料以及乳化剂,EO数较大时用于作润湿剂或洗涤剂,例如表面活性剂平平加O(peregal O)就是这类产品(其R为C18,n为15)。

生产AEO 的起始原料醇可用C 10~18的伯醇或仲醇。

C 1429H 2C H O 2H C C 1429H OH

+n OH n O 2H C 2H C 2C H O 2H C +

OH n O 2H C 2H C 715613

C C H C H 715613C C H C H OH n 在进行脂肪醇氧乙基化反应时,温度通常控制为:130—1800C ,压力为:0.2—0.5MPa ,催化剂采用钾碱、钠碱或是甲醇钠。进行脂肪醇乙氧基化时,伯醇的反应速度大于仲醇。结果造成最终产品实际上是包括未氧乙基化的原料醇在内的,不同聚合度的聚氧乙烯醚的混合物。例如:商品AEO 标明聚合度n =8,但事实上是n =0一20的混合物。AEO 的应用性能在很大程度上取决于聚氧乙烯醚聚合度n 的分布情况。由于醇与环氧乙烷的加成反应得到的醇醚是n 数各种不同的混合物,其分布情况与反应条件有关,而影响最大的是催化剂。通常碱性催化剂,如甲醇钠,得出的分布为宽分布,用酸性催化剂如三氟化硼等,得到的窄分布。

在近20年内,AEO 产量的增长速度非常快,其原因主要有:家用重垢洗涤剂消耗量很大,生化降解性优良,价格低廉,几乎是所有表面活性剂中价格最低者,大量消耗于加工AES 。AEO 的外观随生产的原料和工艺而异、可以是液体状或蜡状,粘度随环氧乙烷的含量增加而增加。若分子中环氧乙烷含量约为65%一70%时,产品在室温下即可全溶于水。

2.烷基酚聚氧乙烯醚

烷基酚聚氧乙烯醚的通式为:R —C 6H 4—(CH 2CH 2O )n H ,结构都属于在酚的羟基对位有一个带支链的烷基,其中R 一般在十二碳原子以下,其碳原子数通常在8—9,根据n 不同可制备系列产品,“TX ”系列和“OP ”系列产品就是这类表面活性剂的商品名称,如TX-10的化学名称为烷基酚聚氧乙烯(10)醚。与AEO 相比,由于烷基为支链,所以生化降解性差。另一方面,低碳支链的烷基却能提高水溶性和洗涤效能。烷基酚聚氧乙烯醚在非离子型表面活性剂中仅次于AEO ,占第二位。其中最重要的是壬基酚聚氧乙烯醚,商品牌号为乳化剂OP 系列产品。,这类产品最大的特点是化学稳定性好,壬烯可由丙烯三聚而成,然后用三氟化硼为催化剂与苯酚发生弗—克反应生成壬基酚。再进一步用环氧乙烷发生乙氧基化反应。

O H n O 2H C 2H C 2C H O 2

H C n C H 918H 919OH C H 919C H 919OH +BF 3

苯酚的酸度较脂肪醇为高,生成一加成物的速度快。所以在最终产品中不含有游离苯酚,聚氧乙烯醚聚合度的分布也窄。乳化剂OP 的化学稳定性好,表面活性强,即使在高温下遇到酸、碱也不会被破坏。它常用于复配成各种含酸或碱的金属表面清洗剂、农药用乳化剂、钻井泥浆中的乳化剂、水性漆等。在纺织印染工业中主要用作油—水相乳化剂、

清洗剂、润湿剂等。

二、烷基酰醇胺

烷基酰醇胺是分子中具有酰胺基及羟基的非离子表面活性剂。

1.月桂酰二乙醇胺[C 11H 23CO(CH 2CH 2OH)2] 浅棕色粘稠液,能溶于水。它是由脂肪酸与二乙醇胺在N 2气的保护下加热进行缩合反应而制得。

C ll H 23COOH + 2HN (CH 2CH 2OH )2

C ll H 23CON (C 2H 4OH )2·N (C 2H 4OH )2

这就是净洗剂6501。合成反应时其中1mol 二乙醇胺并未形成酰胺,而是与烷基酰醇胺结合成复合物,使难溶于水的C ll H 23CON (C 2H 4OH )2变成水溶性,因此这类产品的水溶液呈碱性,在酸性介质中会降低其溶解性能。椰油脂肪酸单乙醇胺(CMEA ),其增稠性能优于6501。

2.月桂酰异丙醇胺C ll H 23CONHCH 2CHOHCH 3 浅棕色粘稠液,能溶于水。可以月桂酸和异丙醇胺缩合而制得。此种化合物中的亲水及憎水基团的改变,可以制得各种性质的产品。一个方便的变更亲水憎水比例的方法是使末取代的酰胺与环氧乙烷化合成醚—醇酰

胺:RCON H

n 1C 24H O H n 2C 24H O 其中n 1 和n 2可以任意改变。

烷基酰醇胺有较好的洗涤性能,发泡和稳定泡沫的性能也好,其水溶液的粘度较大,配伍在液体产品中有增稠效果。

三、失水山梨醇脂肪酸酯

山梨醇是由葡萄糖加氢还原而得到的多元醇,由于醛基已被还原,因此化学稳定性好。山梨醇与脂肪酸反应时可同时发生脱水和酯化反应,生成失水山梨醇脂肪酸酯∶

CH 2CH

CH 2CH 2CH 2

CH OH OH OH R COO O

这种失水山梨醇的脂肪酸酯就是乳化剂“斯盘”(span )。山梨醇可在不同位置的羟基上失水,构成各种异构体,实际上山梨醇的失水反应是很复杂的,往往得到的是各种失水异构体的混合物。

“斯盘”(span )是失水山梨醇脂肪酸酯表面活性剂的总称,按照脂肪酸的不同和羟基酯化度的差异,斯盘系列产品的代号如表1-1所示:

表1-1 span 系列产品的代号和化学名称

“斯盘”类表面活性剂的亲水性较差,在水中一般不易溶解。若将“斯盘”类表面活性剂与环氧乙烷作用,在其羟基上引入聚氧乙烯醚,就可大大提高它们的亲水性,这类由“斯盘”衍生得到的非离子表面活性剂称为“吐温”(Tween ),“吐温”的代号与“斯盘”相对应,即span20与环氧乙烷加成后成为Tween20,span40与环氧乙烷加成后成为Tween40,其余类推。span 与Tween 混合使用可获得具有不同HLB 值的乳化剂。由于这类表面活性剂无毒,常用于食品工业、医药工业和化妆品工业中。

与山梨醇脂肪酸酯相似的表面活性剂还有蔗糖酯和葡萄糖酯等。蔗糖酯又称为烷

基糖苷(APG ),是一类很温和的表面活性剂,有较好的去污和起泡性能,用于配制低刺激性的香波、沐浴液和洁面用品。葡萄糖酯也是性能温和的表面活性剂,多用作乳化剂,如甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯(SS )和甲基葡萄糖聚氧乙烯醚(20)倍半硬脂酸酯(SSE )就是性能很好的乳化剂,一般两者配合使用。

四、氧化胺

氧化胺是一类性能优良的非离子表面活性剂,一般是用脂肪叔胺与双氧水反应而制得。例如十二烷基二甲基氧化胺(LAO )的制备反应:

CH 3CH 3C 1225H N O CH 3CH 33CH 2R O

NH N O (R=C 7-17)

十二烷基二甲基氧化胺 椰油酰胺氧化胺

在氧化胺的长烃链中还可引入酰胺结构,例如椰油酰胺氧化胺(CDO )。

在中性和碱性溶液中,氧化胺显示非离子表面活性剂的特性,在酸性溶液中,则显示弱阳离子表面活性剂的特性。在很宽的pH 值范围内与其他表面活性剂有很好的相容性。

氧化胺在溶液中能产生细密的泡沫,刺激性小,有抗静电、调理作用。因此这类表面活性剂适宜在洗发香波、沐浴液、高档餐具洗涤剂中使用。

五、多元醇酯类

多元醇酯类是将以甘油为主的各种多元醇的一部分羟基合成为脂肪酸酯,并以残余的羟基作为亲水基团的一种表面活性剂。所使用的多元醇有羟基基数为3的甘油、三羟甲基丙烷,羟基基数为4和5的季戊四醇、山梨糖,羟基基数为6的山梨糖醇,羟基基数为8的蔗糖,羟基基数在8以上的聚甘油、棉子糖等。这些多元醇和高级脂肪酸可以合成一元酯链到数个酯链的化合物。多元醇酯类表面活性剂有优良的滋润性能,用于膏霜类化妆品中作为亲油乳化剂。

1.单硬脂酸甘油酯[C 17H 35COOCH 2CHOHCH 2OH] 乳油色蜡状固体,熔点56?C ,在热水中能分散,溶解于酒精,HLB 值3.8~8.5。以甘油与硬脂酸酯化制得。

2.单油酸二甘醇酯[C 17H 33COOCH 2CH 2OCH 2CH 2OH] 暗红色油,能在水中分散,溶于酒精,HLB 值4.7。以二甘醇与油酸酯化制得。

3.单月桂酸丙二醇酯[C 11H 23COOCH 2CHOHCH 3] 浅橙色油,熔点14~15?C ,能在水中分散,溶于酒精及油中,HLB 值4.5。以丙二醇与月桂酸酯而得。

生物表面活性剂和高分子表面活性剂

生物表面活性剂和高分子表面活性剂 摘要: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。本文将就生物表面活性剂和高分子表面活性剂进行具体介绍,并且列举了部分它们在社会中的应用以及它们存在的问题和发展前景进行了简单的介绍。 关键词:表面活性剂;生物表面活性剂;高分子表面活性剂 Biological surfactant and polymer surfactant Abstract:Surfactant is composed of two distinct particles, a kind of particle has extremely strong lipophilicity, the other with strong hydrophilic. Dissolved in water, surfactants can reduce the surface tension of the water, and increase of soluble organic compounds. This article will discuss biosurfactant and polymeric surfactants are detailed introduction, and lists the part of their application in society and their existing problems and development prospects were simply introduced. Keyword:The surfactant; Biosurfactant; Polymer surfactant

表面活性剂化学期末考试题

(2011—2012)学年08C班第Ⅰ学期表面活性剂期末考试题A 姓名:班级:学号:成绩: 1. 表面活性剂 2. 临界胶束浓度 3. 浊点 4. 两性表面活性剂 二、选择题. (15×3分) A.非离子型的毒性大于离子型,两性型毒性最小 值越小,亲水性越强 C.做乳化剂使用时,浓度应大于CMC D.做O/W型乳化剂使用,HLB值应大于8 2. 对表面活性剂的叙述正确的是() A.根据经验,表面活性剂的HLB值范围限定在0-20之间 B.表面活性剂不能混合使用 C.聚氧乙烯基团的比值增加,亲水性降低 D.杀精避孕套中起杀精作用的主成分壬基酚聚氧乙烯醚可作洗涤剂 3.等量的Span -80与吐温-80混合后的HLB值是() A.4.3 4.表面活性剂性质不包括() A.亲水亲油平衡值值 C. 适宜的粘稠度 D. Krafft点 5. 下列说法正确的是()

A. krafft点越低,该表面活性剂低温水溶性越好 B.非离子表面活性剂应该在浊点以上使用 C.疏水基为直链的比带支链的难于降解 D.含有芳香基的表面活性剂比仅含有脂肪基的表面活性剂易于降解,故洗衣粉中主成分为十二烷基苯磺酸钠 6. 下列说法不正确的是() A.胶束越大,对于增溶到胶束内部的物质增溶量越大 B.乳状液类型通常有O/W,W/O,套圈型三种。 C. 阳离子表面活性剂不能做破乳剂 D. 玻璃器皿中易得到O/W型乳状液 7. 下列叙述不正确的是() A.聚乙烯醇,聚丙烯酰胺为高分子表面活性剂 B.非离子型表面活性剂的性能都优于离子型表面活性剂 C.离子型表面活性剂存在Krafft点,非离子表面活性剂存在浊点 D.一般分子量较大的表面活性剂洗涤、分散、乳化性能好,分子量小的润湿、渗透性能好 8.下列说法不正确的是() A.液体油污的去除主要是靠表面活性剂的增容作用而实现的 B.非离子表面活性剂不宜用于洗涤天然棉纤维 C.烷基苯磺酰二乙醇胺可做稳泡剂 D.纯十二烷基苯磺酸钠是很好的起泡剂 9.下列说法正确的是() A.餐具洗涤剂可以用来洗涤瓜、果、蔬菜、肉 B.洗发香波的主要成分为十八烷基苯磺酸钠及烷基酰醇胺 C.重垢液体洗涤剂表面活性剂含量一般在80%以上 D.粉状洗涤剂和液体洗涤剂中表面活性剂主成分完全不同 10.下列说法中不正确的是()

常用表面活性剂1

表面活性剂L-548 组成:非离子醚型表面活性剂 质量技术指标: 外观:无色透明液体 溶解性:易溶于水 PH值:(1%水液)6—7 浊点:54—67℃ 腐蚀性:1%水溶液对H92黄铜在55±2℃恒温24小时,≤1级 产品特征:具有优异的乳化、润湿、渗透等性能 产品用途:做为常温水基金属清洗剂的重要的表面活性剂单体,除油、净洗性能优良,在其它行业用作乳化剂、渗透剂、润湿剂。 乳化剂OP-4 组成:烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标: 外观:无色透明油状物 溶解性:易溶于油及其它有机溶剂 PH值(1%水液):6—7 HLB值:5 产品特征:易溶于油及有机溶剂,为亲油型乳化剂 产品用途:在一些有机合成反应中,为反应介质,可缩短反应时间,提高反应转化率,如在塑料聚氯乙烯聚合时,作为整料剂,不但能使聚氯乙稀成型颗料均匀,且可杜绝反应粘锅。也用于W/O型乳化剂的制备。 乳化剂OP-6 组成:烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标: 外观:无色透明液体 溶解性:水中呈分散液 PH值(1%水液):6—8 HLB值:10.9 产品特征:易溶于有机溶剂,具有良好的抗静电作用 产品用途:用作煤矿井下塑料制品传送带的抗静电剂、可消除传送带在运行中产生的静电感应,消除放电—电火花现象,有利于井下安全生产、在一般工业可用作乳化剂。 乳化剂OP-7 组成:烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标: 外观:无色油状液体 溶解性:在水中呈分散状态 PH值(1%水液):6—7 HLB值:12.0 浊点:<30℃ 产品特征:具有优良的乳化性能和净洗效能

产品用途:在毛纺、合纤工业及金属加工过程中作为净洗剂。如可作为聚丙烯晴染前染后洗涤及皂煮剂,并可做成阳离子染料的匀染剂。也是金属净洗剂的组成之一,在一般工业可作乳化剂 乳化剂OP-10 组成:烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标: 外观:无色透明液体 溶解性:易溶于水 PH值(1%水液):6—7 HLB值:14.5 浊点:61—67℃ 产品特征:具有优良的匀染、乳化、润湿、扩散,抗静电性能 产品用途:1、在合纤工业中做为油剂的单体,显示乳化性能,抗静电性能,在合纤短纤维混纺纱浆料中做柔软剂。可提高浆膜的平滑性和弹性,该乳液对胶体有保护作用 2、用作羊毛低温染色新工艺的匀染剂。在农药、医药、橡胶工业用作乳化剂,建筑行业可作为乳化沥清的乳化剂,又是金属水基清洗剂的重要组成之一。 乳化剂OP-15 组成:烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标: 外观:白色软膏体 溶解性:易溶于水 PH值(1%水液):6—7 HLB值:15.0 浊点:70—80℃ 产品特征:高温下在水中也有较好的溶解性 产品用途:用作高温分散乳化、脂肪、蜡和动植油类的乳化剂。 乳化剂OP-20 组成:烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标: 外观:白色固体 溶解性:易溶于水 PH值(1%水液):6—7 HLB值:16.0 浊点:81—90℃ 产品特征:具有一定的抗盐性,用作高温乳化剂 产品用途:用作高浓度电解质润湿剂,合成胶乳的稳定剂。 乳化剂NP-10 外观:无色透明粘稠液体 PH值(1%水液):6—7 HLB值:13.5-14.5

2014-2015 表面活性剂化学实验资料

实验一乳状液的制备和性质 一、实验目的 1、用多种乳化剂制备不同类型的乳状液; 2、学习鉴别乳状液类型的基本方法; 3、了解乳状液的基本性质。 二、实验原理 乳状液是一种分散体系,它是由一种以上的液体以液珠的形式均匀地分散于另一种与它们不相混溶的液体中而形成的。通常将以液珠形式存在的一相称为内相(或分散相),另一相称为外相(或分散介质)。 通常外相为水相,内相为油相的乳状液称为水包油型乳状液,以O/W 表示,反之则为油包水型乳状液,以W/O 表示。为使乳状液稳定要加入的第三种物质(多为表面活性剂),称为乳化剂。乳化剂的性质常能决定乳状液的类型,如碱金属皂可使O/W 型稳定,而碱土金属皂可使W/O 型稳定。有时将乳化剂的亲水、亲油性质用HLB 值表示,此值越大亲水性越强。HLB 值在3~6 间的乳化剂可使W/O 型的乳状液稳定,HLB 值在8~18 间的乳化剂可使O/W 型的乳状液稳定。欲使某液体形成一定类型的乳状液,对乳化剂的HLB 有一定的要求。当几种乳化剂混合使用时,混合乳化剂的HLB 值和单个乳化剂的HLB 值有如下关系: 混合乳化剂HLB= ax+by+cz+…../x+y+z+….. 式中a、b、c ……表示单个乳化剂的HLB 值,x、y、z ……表示各单个乳化剂在混合乳化剂中占的重量分数。 乳状液类型的鉴别方法有: ①染色法 选择一种只溶于水(或只溶于油)的染料加入乳状液中,充分振荡后,观察内相和外相的染色情况,再根据染料的性质判断乳状液的类型。例如把油溶性染料加入到乳状液中若能使内相着色,则为O/W 型乳状液。

②稀释法 乳状液易于与其外相相同的液体混合。将1 滴乳状液滴入水中,若很快混合为O/W 型。 ③电导法 O/W 型乳状液比W/O 型乳状液导电能力强。 乳状液的界面自由能大,是热力学不稳定体系。因此,即使加入乳化剂,也只能相对地提高乳状液的稳定性。用各种方法使稳定的乳状液分层,絮凝或将分散介质、分散相完全分开统称为破乳。 三、仪器和药品 1、仪器 试管、烧杯、量筒、表面皿、离心机、离心试管 2、药品 十二烷基硫酸钠、甲苯、Tween-20、明胶、氢氧化钠、椰子油、油酸钠 四、实验步骤 1、乳状液的制备 ①在20ml 试管中加入2%的十二烷基硫酸钠的水溶液5ml,逐滴加入甲苯,每加入0.5ml 摇动半分钟,至加入5ml 为止。观察所得乳状液的外观。 ②在20ml 试管中加入2%的Tween-20 水溶液5ml,逐滴加入甲苯,随时摇动,至加入5ml 为止。观察所得乳状液的外观。 ③在20ml 试管中加入1%明胶水溶液5ml,加热至40℃,将5ml 甲苯分数次加之,并激烈摇动。观察所得乳状液外观,静置1~2h 后再观察之。 ④瞬时成皂法 a、在试管中加入0.1mol/LNaOH 水溶液5ml,逐滴加入2ml 椰子油,稍加摇动,观察之。 b、在试管中0.1mol/NaOH 水溶液5ml,逐渐加入5ml 0.9%的油酸钠水溶液5ml,逐滴加入甲苯5ml,观察之。比较以上二种乳状液的稳定性。 2、混合乳化剂的使用

生物表面活性剂研究进展

生物表面活性剂研究进展 杨齐峰 (黄石理工学院,湖北,435000) 【摘要】:生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,它无毒,可以生物降解,对环境影响很小,具有高效的表面活性,因此是合成表面活性剂的理想代替品。介绍了生物表面活性剂的特性及其生产制备方法,综述了近年生物表面活性剂在石油、洗涤、医药、食品等工业领域的应用与研究进展,主要介绍了利用生物表面活性剂在提高石油采收率等方面的应用,探讨了今后生物表面活性剂的主要发展方向。 【关键词】:生物表面活性剂;微生物;应用;发展趋势 Biosurfactant research progress Yangqifeng (Huangshi Institute of Technology School Hubei 435003)abstract:Biological surfactant is secreted by microbial natural products,it is avirulent,can biodegradation,a little influence and efficient surface activity,and is thus synthesis of surfactants ideal replacement. Introduces the characteristics and its biosurfactant production preparation methods,this paper reviews biosurfactant in petroleum,washing,pharmaceutical,food and other industrial areas of application and research progress,mainly introduced the use of biological surfactants in enhanced oil recovery of application,discusses the future biosurfactant the main development direction。 key words:biosurfactant;Microbial;application;development tendency 表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质,化学合成的表面活性剂都是以石油为原料化学合成而来的,在生产和使用过程中常常会给人类生存环境带来严重的污染,对人类的身体健康产生很大威胁。生物表面活性剂是从20世

《表面活性剂》名词解释优质资料

表面活性剂化学复习资料名词解释 1. 表面:物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面。(液体或固体和气体的接触面) 2. 界面:任意两种物质接触的两相面。(液体与液体,固体与固体或液体的接触面) 3.表面张力:指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力(N/m)。 4. 表面自由能:单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值,称为表面自由能(J/m2)。 5. 表面活性:在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。 6. 表面活性剂:是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低,并且产生一系列应用功能的物质。 7. 吸附:表面上活性剂这种从水内部迁至表面,在表面富集的过程叫吸附。 8. 低表面能固体:表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质 9. 高表面能固体:表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。 10. 胶束:两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会互相吸引,从而使得分子自发形成有序的聚集体,使憎水基向里、亲水 基向外,减小了憎水基与水分子的接触,使体系能量下降,这种多分子有序聚集体称为胶束。 11. 反胶束:表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内,非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体,称为反胶团。 12. 临界胶束浓度:表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低,但是当浓度增加到一定值后,表面张力随溶液浓度的增加而变化不大,此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束,从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变,这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。 13. 亲水-亲油平衡值(HLB):是表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力,是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。 14. Krafft点:它是指1%的表面活性剂溶液在加热时由浑浊忽然变澄清时相变的温度。 15. 浊点:是指一定浓度的非离子表面活性活性剂溶液在加热过程中突然析出使溶液变浑浊的温度点。 16. 增溶作用:是指由于表面活性剂胶束的存在,使得在溶剂中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。 17. 增溶量:向100ml已标定浓度的表面活性剂溶液中由滴定管滴加被增溶物,当达到饱和时被增溶物析出,溶液变浑浊,此时已滴入溶液中的被增溶物的物质的量(mol)即为增溶量。 18. 胶团催化:反应速度对环境极为敏感,表面活性剂在溶液中形成胶团使介质的性能发生变化,其中发生的化学反应速度的明显的影响,这种现象称为胶团催化。 19. 多重乳状液:在乳状液分散相液滴中若有另一种分散相液体分布其中,这样形成的体系称为多重乳状液。 20. 乳化作用:是在一定条件下使互不混溶和两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用。 21. 相转变温度(PIT):是指在某一种特定的体系中,表面活性剂的亲水亲油性质达到平衡时的温度。 22. 润湿作用:指加入表面活性剂后,由于表面活性剂的双亲结构,可在界面处发生定向吸附,降低液体的表面张力,从而改变体系润湿性质的作用。 23. 沾湿:指液-气界面和固-气界面上的气体被液体取代的过程。 24. 浸湿:指固体浸入液体的过程。 25. 铺展:液体取代固体表面上的气体,将固-气界面用固-液界面代替的同时,液体表面能够扩展的现象即为铺展。 26. 自憎液体:不能在自己的吸附膜自发展开的液体称为自憎液体。 27. 临界表面张力:以接触角θ的余弦 cosθ对液体的表面张力γL作图,可得一直线,将此直线延长到cosθ=1处,其对应的液体表面张力值即为此固体的临界表面张力。 28. 起泡性:是指表面活性剂在外界作用下产生泡沫的难易程度。 29. 稳泡性:是指在表面活性剂水溶液产生泡沫之后,泡沫的持久性或泡沫“寿命”的长短。 30. 分散:将固体以微小粒子形式于分散介质中,形成的具有相对稳定性体系的过程 31. 分散作用:一般是指把一种物质分散剂于另一种物质中以形成分散剂体系的作用。 32. 聚集:悬浮液中微细粒子相互粘附团聚。 33. 聚集作用:分散剂粒子以任意方式或受任何因素的作用而结合在一起,形成有结构或无特定结构的集团的作用。 34. 絮凝:乳化剂中分散相的乳滴发生可逆的聚集现象。 35. 絮凝作用:在体系中加入一定的电解质可能中和微粒表面的电荷,降低液体表面的扩散双电子层的厚度,降低表面电贺荷的电量,使微粒间的斥力下降,从而使微粒的物理稳定性下降,出现絮凝状态,形成疏松的纤维状结构,但振摇又重新分散均匀的作用叫絮凝作用。 36. 絮凝剂:用于使固体微粒从分散体系中聚集或絮凝的分散剂。 37. 阴离子表面活性剂:是指具有阴离子亲水基团的表面活性剂。 38. 阳离子表面活性剂:是其分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的面活性剂。 39. 两性表面活性剂:指在分子中,同时具有阴离子、阳离子亲水基团的表面活性剂。 40. 非离子表面活性剂:是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子,亲水基主要由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基或羟基)构成亲水性,靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 41. 碳氟表面活性剂:指碳氢链疏水基上的氢完全被氟原子所取代了的表面活性剂。 42. 硅表面活性剂:含有硅原子的表面活性剂。 43. 氟硅氧表面活性剂:是指普通硅氧烷表面活性剂中的部分氢原子被氟取代后得到的品种。 44. 高分子表面活性剂:指相对分子量在数千以上并具有表面活性的物质。

Silwet系列高效有机硅表面活性剂

Silwet系列高效有机硅表面活性剂 GE-东芝有机硅 GE-TOSHIBA SILICONES

Silwet 系列高效有机硅表面活性剂 GE -东芝有机硅 GE -TOSHIBA SILICONES 一﹑Silwet 系列高效有机硅表面活性剂简介 Silwet 系列高效有机硅表面活性剂(GE 有机硅农用助剂)是美国GE (美国通用电气公司)开发的,基于烷氧基改性聚三硅氧烷的表面活性剂. 其中代表性的Silwet408的物理特性如下: 表面张力(0.1%) 20.5mN/m 浊点(0.1%) <10℃ 粘度 (25℃) 20cSt 临界胶束浓度 0.007%(重量比) 流点 -8℃ 比重(25/25℃) 1.007 闪点 116℃

Silwet系列高效有机硅表面活性剂,作为新一代的农用喷雾助剂,使农药使用与药效发挥发生了划时代的变革,使水基制剂低容量喷雾成为可能.有机硅表面活性剂作为农药助剂使用始于20世纪六十年代,直到20世纪八十年代才开始在农业上进行商业性的推广应用.目前在国外已大量使用,图一是在美国有机硅的销售情况. 图一 Silwet系列高效有机硅表面活性剂于2001年进入中国市场,但只是小规模使用(主要在纺织和印染方面应用).2004年开始应用于农业领域,2006的使用量开始大幅上升,预计在中国有广阔的市场应用前景.

Silwet系列高效有机硅表面活性剂有以下主要的特点: ?超级展扩剂 ?极大降低水的表面张力,降低药液和生物靶标的接触角 ?增加喷雾药液覆盖面 ?促进喷雾药液快速吸收 ?抗雨水冲刷 ?提高农药的有效利用率,降低农药投放量(减少农药使用量30-50%) ?符合环保要求 Silwet系列高效有机硅表面活性剂结构特殊,能够极大的降低水的表面张力(水的表面张力为72.4mN/m,0.1%的Silwet系列有机硅溶液的表面张力约为21mN/m,而常规的碳氢表面活性剂溶液的最低表面张力约为30mN/m),这使Silwet系列表面活性剂成为超级扩展剂. Silwet系列有机硅溶液可轻易湿润几乎所有种类的叶面,相对于传统助剂,显著提高了在靶标生物的覆盖面.同时,Silwet系列有机硅助剂具有极强的耐雨水冲刷及渗透能力,能显著提高农药的有效利用率,提高药效30-50%(减少使用量30-50%).毒性小,对环境安全. Silwet系列高效表面活性剂可应用于除草剂﹑杀虫剂﹑杀菌剂﹑职务生长调节剂﹑叶面肥和生物药剂的配方中,也可桶混使用. 目前GE公司投放在中国市场的主要有Silwet408, Silwet806,Silwet618和Silwet625, Silwet L-77.另外有SAG1522,SAG1571农用

表面活性剂化学知识点

表面活性剂化学 第一讲 表面活性剂概述 1、降低表面张力为正吸附,溶质在溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的浓度,此溶质为表面活性物质。增加表面张力为负吸附,溶质在溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的浓度,此溶质为表面惰性物质。 2、表面张力γ :作用于单位边界线上的这种力称为表面张力,用 γ表示,单位是N·m -1。 影响纯物质的γ的因素 (1) 物质本身的性质(极性液体比非极性液体大,固体比液体大) (2) 与另一相物质有关。纯液体的表面张力是指与饱和了其本身蒸汽的空气之间的界面张力。 (3)与温度有关:一般随温度升高而下降. (4)受压力影响较小. 3、表面活性剂的分子结构特点 “双亲结构” 亲油基:一般是由长链烃基构成,以碳氢基团为主 亲水基:一般为带电的离子基团和不带电的极性基团 疏水基的疏水性大小:脂肪烷基>脂肪烯基>脂肪烃-芳基>芳基>带有弱亲水基的烃基。 相同的脂肪烃疏水性强弱顺序:烷烃>环烷烃>烯烃>芳香烃。 从HLB 值考虑,亲水基亲水性的大小排序: -SO4Na 、-SO3Na 、-OPO3Na 、-COONa 、—OH 、—O - 4、离子表面活性剂 (一)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: ①通式:(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐 ②分类:一价金属皂(钾、钠皂);二价或多价皂(铅、钙、铝皂);有机胺皂(三乙醇胺皂) ③性质:具有良好的乳化能力,易被酸及多价盐破坏,电解质使之盐析。 ④应用:具有一定的刺激性,只供外用。 2)硫酸化物: ①通式:R-OSO3-M+ ②分类:硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油);高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。 ③性质:可与水混溶,为无刺激的去污剂和润湿剂;乳化性很强,稳定、耐酸、钙,易与一些高分子阳离子药物发生沉淀。 ④应用:代替肥皂洗涤皮肤;有一定刺激性,主要用于外用软膏的乳化剂。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: ①通式:R·SO3-M+ ②分类:脂肪族磺酸化物,如二辛玻珀酸脂磺酸钠;烷基芳基磺酸化物,如十二烷基苯磺酸钠,常用洗涤剂;烷基苯磺酸化物;胆酸盐,如牛磺胆酸钠。 ③性质:水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差, 不易水解。 ④应用: 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂;较好的洗涤剂。 (二)阳离子表面活性剂:起作用的是阳离子,亦称阳性皂。 1)结构:含有一个五价氮原子。 2)特点:水溶性大,在酸性和碱性溶液中较稳定具有良好的表面活性和杀菌作用 3)应用:杀菌;防腐;皮肤、粘膜手术器械的消毒。 4)常用药物:①苯扎氯铵(洁尔灭);②苯扎溴铵 (新洁尔灭) (三)两性离子表面活性剂 分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性剂,随介质的pH 可成阳或阴离子型。 极性头 8-18C 长链烷基等非极性基团

生物表面活性剂

生物表面活性剂及其应用 谈到学科知识应用,我第一反应是把其与人或自然界中实际存在的生物联系在一起,进而得出既有意义又有趣的结论和现象。在学习完物理化学表面化学部分后我们知道,表面活性剂(surfactant)是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。但是目前大多数表面活性剂主要以石油为原料经化学合成而来,由于受化工原料、产品的理化特性及其在生产和使用过程对环境造成严重污染等原因,使表面活性剂的应用前景受到极大的挑战。因此寻找一种新型高效低污染的表面活性剂是一个尤为重要的举措。 生物表面活性剂就是一类性能较为优异的表面活性剂。查阅文献可知他们是指利用酶或微生物通过生物催化和生物合成法得到的具有一定表面活性的代谢产物。它们在结构上与一般表面活性剂分子类似,即在分子中不仅有脂肪烃链构成的非极性憎水基,而且含有极性的亲水基,如磷酸根或多烃基基团,是集亲水基和憎水基结构于一身的两亲化合物。它们不仅具有化学表面活性剂具有的各种表面性能,而且还拥有下列优点:①选择性广,对环境友好;②庞大而复杂的化学结构使得表面活性和乳化能力更强;③分子结构类型多样,具有许多特殊的官能团,专一性强;④原料在自然界广泛存在且价廉;⑤发酵生产是典型的“绿色”工艺等。 生物产生的生物表面活性剂包括许多不同的种类。依据他们的化学组成和微生物来源可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、脂肪酸和磷脂、聚合物和全胞表面本身等五大类。于是我们可以明显知道这些生物表面活性剂是对生物和环境极其友好,相较与普通的化学表面活性剂有更广阔的应用范围。 微生物强化采油(MEOR技术)是生物表面活性剂最为重要的应用领域。在油田中注入一些微生物和其生长所必须的营养物质,微生物在生长的同时,可以产生生物表面活性剂,这些生物表面活性剂能降低原油和水两相界面的张力,从而提高原油的开采量。与化学合成生物表面活性剂相比,生物表面活性剂可被微生物降解,不会对环境造成污染。微生物驱油和化学驱油最大的不同是微生物不但可沿注水压差方向运移,还可在油层中纵深迁移,大大提高了水驱或化学驱的效率。 利用生物表面活性剂能够增强水性化合物的亲水性和生物利用度,还可以使环境污染物不断降解,该技术称为生物修复。我觉得在不远的未来这个技术能有更大的应用和发展前景。 针铁矿(Fe(OH)3) 是一种非常重要的矿产资源,可以吸附土壤和工业废水中有毒的金属离子。用针铁矿吸附、共沉淀金属离子,再用生物表面活性剂作为絮凝剂载体,可将金属离子分离出来。资源问题一直是当今世界重视的难题,利用生物表面活性剂将环境保护和资源采集率两个方面同时兼顾,这将是我们对抗环境恶化的重要手段。 资源的紧缺以及人类环保意识的加强,将进一步推动绿色表面活性剂工业的发展。当前,世界表面活性剂市场呈稳定而缓慢的增长趋势,更多新型、性能优良、易生物降解、高效、安全的表面活性剂出现,会给人们的生活和工业生产注入新的活力。根据国外一些大公司及专家预测,未来表面活性剂工业发展趋向主

常用表面活性剂

AEO-7 化学组成:脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 产品规格: 外观:(25°C);无色或微黄色透明液体 溶解性:易溶于水 HLB值:12-12.5 PH 值:6-7 浊点(1%aq.):47-56°C 特性与用途:具有良好的乳化性,分散性和去污性,广泛用作洗涤剂和工业表面活性剂。 AEO-9 化学组成:脂肪醇聚氧乙烯(9)醚 产品规格: 外观:(25°C);白色膏状物 溶解性:易溶于水 PH 值:6-7 HLB值:12.5 浊点:75-81°C 特性与用途:本品具有良好的乳化、去污、净洗等性能,广泛用于配制民用洗涤剂,用作工业乳化剂和金属清洗剂等。 AEO-15(平平加OS-15) 化学组成:脂肪醇聚氧乙烯(15)醚 产品规格: 外观:白色膏体 溶解性:易溶于水 PH值:6-7 HLB值:14.5 浊点:≥100°C 特性与用途:本品除具有乳化、分散、净洗等性能外,还具有独特的润湿性能,是良好的水溶性乳化剂,耐酸碱和硬水,广泛用于印染工业的退煮漂、染色、印花等工序,作渗透、匀染、分散和净洗剂,也是化纤油剂的主要成分,在金属加工做金属净洗剂,在制革工业中做乳化剂、净洗剂、脱脂剂。 AEO-20(平平加O-20) 化学组成:脂肪醇聚氧乙烯醚 产品规格: 外观:白色固体 溶解性:易溶于水 浊点:(5%CaCl12)≥85°C PH 值:6-7 HLB值:16.5 特性与用途:具有良好的乳化、分散、净洗和润湿性能,在印染工业中做匀染剂和煮炼助剂,印花净洗剂和原毛洗涤剂中的乳化剂,在一般工业做乳化剂,对矿、植物油有较好的乳化性能。 乳化剂SE-10

化学组成:硬脂酸聚氧乙烯(10)酯 产品规格: 外观:蜡状软固体 溶解性:分散于水中 PH 值:6-7 HLB值:12 滴点:27±2°C 特性与用途:具有良好的乳化性和增稠作用,对纤维有柔软作用。适用于化妆品,膏体鞋油等产品的乳化,制得产品均匀细腻,是纺织乳蜡的重要组分,对化纤具有抗静电作用。 乳化剂LAE-9 化学组成:月桂酸聚氧乙烯(9)酯 产品规格: 外观(25℃):无色透明液体 溶解性:易溶于水 PH值:6-7 浊点:34~40℃ 特性与用途:合成纤维油剂组份之一,对纤维具有良好的集束,抱合、柔软、平滑作用及抗静电性能。一般工业中用作乳化剂、净洗剂。 NP-4(OP-4) 化学组成:烷基酚聚氧乙烯(4)醚 产品规格: 外观:无色透明液体 溶解性:易溶于油和多种有机溶剂 PH 值:6-7 HLB值:5.0 水数:15-20ml 特性与用途:本品为亲油型乳化剂,用于W/O乳液的制备。在一些有机合成反应中作为反应介质,可缩短反应时间,提高反应转化率,如在塑料聚氯乙烯聚合时,作为整料剂,不仅能使聚氯乙烯成型颗粒均匀,且可杜绝反应物粘锅形象。NP-6(OP-6) 化学组成:烷基酚聚氧乙烯(6)醚 产品规格: 外观:无色透明液体 溶解性:溶于油及有机溶剂,在水中呈分散状 PH 值:6-7 HLB值:10.9 水数:26-35ml 特性与用途:本品具有较好的乳化性能和良好的抗静电作用。用作煤矿井下塑料制品传送带的抗静电剂,可消除其运作中生产的静电感应,杜绝电火花现象,有利于安全生产。在一般工业中可用作乳化剂。 NP-7(OP-7) 化学组成:烷基酚聚氧乙烯(7)醚 产品规格:

表面活性剂化学课件

表面活性剂化学课件 表面活性剂化学课件 原理 通过分子中不同部分分别对于两相的亲和,使两相均将其看作本相的成分,分子排列在两相之间,使两相的表面相当于转入分子内部。从而降低表面张力。由于两相都将其看作本相的一个组分,就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面,就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面,就降低了表面张力和表面自由能。 分类 根据所需要的性质和具体应用场合不同,有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置,可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产,已派生出许多表面活性剂种类,每一种类又包含众多品种,给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此,必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类,才有利于进一步研究和生产新品种,并为筛选、应用表面活性剂提供便利。

表面活性剂的分类方法很多,根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳 表面活性剂 香链、含氟长链等;根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等;有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。 人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后,根据是否生成离子及其电性,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。 按极性基团的解离性质分类 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:烷基葡糖苷(APG),脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温) 阴离子 1.肥皂类

17种常用表面活性剂

17种常用表面活性剂 月桂基磺化琥珀酸单酯二钠(DLS) 一、英文名:Disodium Monolauryl Sulfosuccinate 二、化学名:月桂基磺化琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式: ROCO-CH2-CH(SO3Na)-COONa 四、产品特性 1. 常温下为白色细腻膏体,加热后(>70℃)为透明液体; 2. 泡沫细密丰富;无滑腻感,非常容易冲洗; 3. 去污力强,脱脂力低,属常见的温和性表面活性剂; 4. 能与其它表面活性剂配伍,并降低其刺激性; 5. 耐硬水,生物降解性好,性能价格比高。 五、技术指标: 1.外观(25℃)纯白色细腻膏状体 2.含量(%):48.0—50.0 3.Na2SO3(%):≤0.50 4.PH值(1%水溶液): 5.5—7.0 六、用途与用量: 1.用途:配制温和高粘度高度清洁的洗手膏(液)、泡沫洁面膏、泡沫洁面乳、泡沫剃须膏,也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。 2.推荐用量:10—60%。 脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠MES 一、英文名:Disodium Laureth(3) Sulfosuccinate 二、化学名:脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式:RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa 四、产品特性: 1.具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能; 2.刺激性低,且能显著降低其他表面活性剂的刺激性; 3.泡沫丰富细密稳定;性能价格比高; 4.有优良的钙皂分散和抗硬水性能; 5.复配性能好,能与多种表面活性剂和植物提取液(如皂角、首乌)复配,形成十分稳定的体系,创制天然用品; 6.脱脂力低,去污力适中,极易冲洗且无滑腻感。 五、技术指标:

表面活性剂化学期末考试题完整版

表面活性剂化学期末考 试题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

(2011—2012)学年08C班第Ⅰ学期表面活性剂期末考试题A 姓名:班级:学号:成绩: 1. 表面活性剂 2. 临界胶束浓度 3. 浊点 4. 两性表面活性剂 二、选择题. (15×3分) A.非离子型的毒性大于离子型,两性型毒性最小 值越小,亲水性越强 C.做乳化剂使用时,浓度应大于CMC D.做O/W型乳化剂使用,HLB值应大于8 2. 对表面活性剂的叙述正确的是() A.根据经验,表面活性剂的HLB值范围限定在0-20之间 B.表面活性剂不能混合使用 C.聚氧乙烯基团的比值增加,亲水性降低 D.杀精避孕套中起杀精作用的主成分壬基酚聚氧乙烯醚可作洗涤剂 3.等量的Span -80与吐温-80混合后的HLB值是() A.4.3 4.表面活性剂性质不包括() A.亲水亲油平衡值值 C. 适宜的粘稠度 D. Krafft点 5. 下列说法正确的是() A. krafft点越低,该表面活性剂低温水溶性越好

B.非离子表面活性剂应该在浊点以上使用 C.疏水基为直链的比带支链的难于降解 D.含有芳香基的表面活性剂比仅含有脂肪基的表面活性剂易于降解,故洗衣粉中主成分为十二烷基苯磺酸钠 6. 下列说法不正确的是() A.胶束越大,对于增溶到胶束内部的物质增溶量越大 B.乳状液类型通常有O/W,W/O,套圈型三种。 C. 阳离子表面活性剂不能做破乳剂 D. 玻璃器皿中易得到O/W型乳状液 7. 下列叙述不正确的是() A.聚乙烯醇,聚丙烯酰胺为高分子表面活性剂 B.非离子型表面活性剂的性能都优于离子型表面活性剂 C.离子型表面活性剂存在Krafft点,非离子表面活性剂存在浊点 D.一般分子量较大的表面活性剂洗涤、分散、乳化性能好,分子量小的润湿、渗透性能好 8.下列说法不正确的是() A.液体油污的去除主要是靠表面活性剂的增容作用而实现的 B.非离子表面活性剂不宜用于洗涤天然棉纤维 C.烷基苯磺酰二乙醇胺可做稳泡剂 D.纯十二烷基苯磺酸钠是很好的起泡剂 9.下列说法正确的是() A.餐具洗涤剂可以用来洗涤瓜、果、蔬菜、肉 B.洗发香波的主要成分为十八烷基苯磺酸钠及烷基酰醇胺 C.重垢液体洗涤剂表面活性剂含量一般在80%以上 D.粉状洗涤剂和液体洗涤剂中表面活性剂主成分完全不同 10.下列说法中不正确的是() A.只有阳离子表面活性剂具有良好的杀菌消毒作用

生物表面活性剂

98-25:脂肽 H:环脂肽 【内容】 所有的生物都是由细胞所构成,细胞中70%的是水分,蛋白质、核酸、糖类、脂类等各种物质通过细胞内的精细结构进行着有序的活动。表面活性剂作为控制细胞界面秩序而不可缺少的物质起着重要作用。 由于生物体内的表面活性剂是在极其复杂的生物物质群中微量地存在,因此大量提取纯制品非常困难。近来发现微生物在其菌体外较大量地产生、积蓄微生物表面活性剂。这已在石油三次回收剂、石油环境污染的无公害处理剂及功能性表面活性剂等许多领域得到应用和开发。 生物表面活性剂具有合成表面活性剂所没有的结构特征,大多有着发掘新表面活性功能的可能性,人们正希望开发出生物降解性和安全性及生理活性都好的生物表面活性剂。 1.生物表面活性剂分类 生物表面活性剂根据其亲水基的类别,分为以下五种类型:①以糖为亲水基的糖脂系生物表面活性剂;②以低缩氨酸为亲水基的酰基缩氨酸系生物表面活性剂;③以磷酸基为亲水基的磷脂系生物表面活性剂;④以羧酸基为亲水基的脂肪酸系生物表面活性剂;⑤结合多糖、蛋白质及脂的高分子生物表面活性剂(生物聚合体)。 (1)糖脂系生物表面活性剂糖脂与磷脂形成复合脂成为连接脂和糖的桥梁,从化学结构来看,它们是由脂肪醇或脂肪酸形成的复杂脂。根据这种糖脂的结构和分布可分为四类:鞘氨糖脂,植物糖脂,甘油糖脂,结构单元中无鞘氨醇和甘油的其他糖脂。 鞘氨糖脂是动物糖脂的代表性物质,存在于动物组织,特别是动物的脑神经组织中。植物糖脂主要存在于植物中。 甘油糖脂广泛存在于高等植物、藻类和能进行光合作用的细菌中,既有植物性又有微生物性糖脂的特性。 属于结构单元中无鞘氨醇和甘油的糖脂有来自高好碱性菌的硫糖脂,及源于植物的有代表性的皂草苷生物表面活性剂。以前,人们常用皂草苷作洗涤用品,从结构上看,它是由以甾族化合物或三萜系化合物为非糖部分(皂草配基)与低聚配糖体构成的。皂草苷具有生物活性,如具有溶血、强心和免疫等作用。 (2)酰基缩氨酸系生物表面活性剂大致分为硫放线菌素类和脂氨基酸类,这类物质以氨基酸或低聚缩氨酸作亲水基。它广泛存在于各种微生物、植物、无脊椎动物的消化液、鸡的卵管、人的皮肤等中。虽然对脂氨基酸的生理意义还不了解,但作为生物膜的存在,它与维持膜结构及膜机能有关,而且存在于皮肤的角质层中,也与保湿作用有关。硫放线菌素类是微生物的产物,有高表面活性。 (3)磷脂系生物表面活性剂这是磷脂与糖脂在复合脂中形成的一大领域。大致分为甘油磷脂和鞘氨磷脂。 甘油磷脂是以磷脂酰酸作基本骨架,由具有羟基的各种化合物构成,结构式如下:

常用表面活性剂汇总

商品名化学名中文名类型HLB Span 85 Sorbitan tribleate失水山梨醇三油酸酯非离子 1.8 Span 65 soibitan tristearate失水山梨醇三硬脂酸酯非离子 2.1 Span 80sorbitan monoo1eate失水山梨醇单油酸酯非离子 4.3 (O/W) Span 60sorbitan monostearate失水山梨醇单硬脂酸酯非离子 4.7 Span 40sorbitan monopalmitate失水山梨醇单棕榈酸酯非离子 6.7 Span 20sorbitan monolaurate失水山梨醇月桂酸酯非离子8.6 Tween 81Polyoxyethylene sorbitan monooleate聚氧乙烯(5EO)失水山梨醇单油酸酯非离子10.0 Tween 65Polyoxyethylene sorbitan tristearate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇三硬脂酸酯非离子10.5 Tween 85polyoxyethylenesorbitan trioleate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇三油酸酯非离子11.0 Tween 60polyoxyethylene sorbitan monostearate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯非离子14.9 Tween 21polyoxyethylene sorbitan monolaurate聚氧乙烯(4EO)失水山梨醇单月桂酸酯非离子13.3 Tween 80 polyoxyethylene sorbitan monostearate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯非离子15.0 Tween 40polyoxyethylene sorbitan monopalmitate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单棕榈酸酯非离子15.6 Tween 20Polyoxyethylene sorbitan monolaurate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单月桂酸酯非离子16.7 普兰尼克Pluronic L31/L35/L38/L42/L43/L44/L61 /L62/L63/L64/L65/L72/L81/L92 /L94/L101/L121/L122/L123 F68/F77/F87/F88/F98/F108/F127 P75/P84/P85/P103/P104/P105 聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物 PO-EO嵌段共聚:PE3100/PE4200 /PE4300/PE6100/PE6200/PE6400 /PE6800/PE8100/PE9200/PE10100 /PE10300/PE10500/RPE1740/ RPE2520/RPE3110 非离子 Atlas G-1050 polyoxyethylene sorbitol hexastearate聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯非离子 2.6 Atlas G-1706 Polyoxyethylene sorbitol beeswax derivative聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物非离子 2.0 AtlasG-2859Polyoxyethyle esorbitol 4,5 oleate聚氧乙烯山梨醇4.5油酸酯非离子 3.7 Atlas G-2158 Propylene glycol fatty acid ester丙二醇单硬脂酸酯非离子 3.4 Atlas G—917propylene glycol monolaurate丙二醇单月桂酸酯非离子 4.5 AtlasG-385l propylene glycol monolaurate丙二醇单月桂酸酯非离子 4.5 AtlasG-2146diethylene glycol monostearate二乙二醇单硬脂酸酯非离子 4.7 AtlasG-1702polyoxyethylene sorbitol beeswax derivative聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物非离子 5.0 AtlasG-1725polyoxyethylene sorbitol beeswax derivative聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物非离子 6.0 第 1 页共4 页

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档