新型表面活性剂
摘要近年来，特别是20世纪90年代以来，一些具有特殊结构的新型表面活性剂被相继开发。它们有的是在普通表面活性剂的基础上进行结构修饰(如引人一些特殊基团)，有的是对一些本来不具有表面活性的物质进行结构修饰，有些是从天然产物中发现的具有两亲性结构的物质，更有一些是合成的具有全新结构的表面活性剂。这些表面活性剂不仅为表面活性剂结构与性能关系的研究提供了合适的对象，还具有传统表面活性剂所不具备的新性质，特别是具有针对某些特殊需要的功能。本文简述了今年来新型表面活性剂的合成制备，介绍新一代表面活性剂的性能。
关键词新型表面活性剂合成性能
引言
表面活性剂具有吸附于物质表面，使其表面性质发生变化的特性，它的分子构造由亲水基和憎水基两部分组成，通常的表面活性剂几乎全是分子量为数百(300左右)的低分子量物质。高分子表面活性剂是指那些分子量在数千以上并具有表面活性功能的高分子化合物。
随着高分子化学工业的迅速发展，各种具有表面活性的高分子化合物引起了人们广泛注意。最早的高分子表面活性剂有淀粉、纤维素及其衍生物等天然水溶性高分子化合物[1]。1951年Stauss将含有表面活性基团的聚合物--- 聚l-十二烷-4-乙烯吡啶溴化物命名为聚皂[2]，从而出现了合成高分子表面活性剂。1954年，美国Wyandotte公司发表了聚(氧乙烯-氧丙烯)嵌段共聚物作为非离子高分子表面活性剂的报道以后，各种合成高分子表面活性剂相继开发并应用于各种领域。与常用的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差，成本偏高，始终未能占据表面活性剂领域的优势。近十余年来由于能源工业(强化采油、燃油乳化、油／煤乳化)、涂料工业(无皂聚合、高浓度胶乳)、膜科学(仿生膜、LB膜)的需要，高分子表面活性剂研究有了新的进展，得到了性能良好的氧化乙烯、硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、乙烯基醚共聚物、烷基酚、甲醛缩合物、氧化乙烯共聚物等品种。
近年来，特别是20世纪90年代以来，一些具有特殊结构的新型表面活性剂被
相继开发。它们有的是在普通表面活性剂的基础上进行结构修饰(如引人一些特殊基团)，有的是对一些本来不具有表面活性的物质进行结构修饰，有些是从天然产物中发现的具有两亲性结构的物质，更有一些是合成的具有全新结构的表面活性剂。这些表面活性剂不仅为表面活性剂结构与性能关系的研究提供了合适的对象，还具有传统表面活性剂所不具备的新性质，特别是具有针对某些特殊需要的功能。
一、新型阴离子表面活性剂
1 磷酸二[ ( 2-乙基己氧基) 乙基] 酯钠 ( DEEPA)
1.1 DEEPA的结构式
DEEPA的分子结构
1.2 DEEPA的制备方法
1.2.1 实验试剂
环氧乙烷为工业制剂, 其余均采用分析纯试剂, 水为去离子水. 解脂假丝酵母脂肪酶( CamliclaLipolyticaLipase, CLL) 生化试剂, 无锡市酶制剂厂; 2, 2, 4-三甲基戊烷( 异辛烷,isooctane) , 上海化学试剂厂进口分装; 丁二酸二( 2-乙基己基) 酯磺酸钠(AOT) ,上海试剂二厂; 橄榄油及其他试剂均为分析纯试剂, 水为去离子水.
1.2.2 DEEPA 的合成方法
向高压釜中加入2-乙基己醇和催化量的NaOH, 密闭下加热搅拌至120 e, 以N2加压至015~016MPa, 并在此条件下将环氧乙烷逐渐压入高压釜. 继续保温搅拌1h,然后降温冷却. 将反应混合物取出, 加入乙酸乙酯稀释, 以稀盐酸、水洗涤酯层至水层呈中性,有机相以无水硫酸钠干燥后减压蒸馏除去乙酸乙酯,再收集011MPa下沸程为104~110 e的馏分, 可得到乙二醇单( 2-乙基己基) 醚, 简称醇醚.将三氯氧磷的氯仿溶液置于冰水浴中, 磁力搅拌下逐滴加入三乙胺的氯仿溶液. 再滴入上述醇醚的氯仿溶液. 将反应体系升温至30 e, 磁力搅拌下反应6h. 将反应混和物以饱和氯化钾水溶液洗涤3~4次, 有机层用无水硫酸镁干燥后减压蒸馏除去溶剂, 得黄色产物磷酸二[ ( 2-乙基己氧基)乙基] 酯。
再将上一步的产物溶于适量氯仿, 冰水浴中加入饱和NaHCO3水溶液, 反应至无气泡放出, 再升温至30 e 保持4h. 将产物以饱和KCl 溶液洗涤, 静置分相, 取下层桔黄色液体减压蒸馏除去氯仿, 即得产物DEEPA粗品. 光谱纯的DEEPA通过硅胶柱层析法得到.
其合成路线如下：
1.3 DEEPA的性能
反胶束是表面活性剂在有机溶剂中自发形成的各向同性、热力学稳定、外观透明或半透明的分子有序组合体. 反胶束可以增溶酶分子, 并阻断溶剂对酶的作用, 增加酶的稳定性, 使绝大多数酶能在反胶束中保持催化活性, 甚至表现出超活性。双链的阴离子型表面活性剂在有机相中的聚集结构更为紧密,所形成的反胶束的/ 水池0较大,更有利于酶的增溶;向其分子中引入非极性表面活性
剂的特征基团,以期得到综合阴离子型与非离子型表面活性剂优势的新型表面活性剂。为此, 合成了一种新型阴离子表面活性剂磷酸二[ ( 2-乙基己氧基) 乙基] 酯钠( DEEPA)。研究结果表明, 表面活性剂中引入疏水链乙氧基有利于提高反胶[ ( 2-乙基己氧基) 乙基] 酯钠( DEEPA)束中酶的活性。
目前文献报道的反胶束酶催化体系所用的表面活性剂主要局限于十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) , 丁二酸二(2-乙基己基) 酯磺酸钠( AOT) 等有限的几种。从反胶束体系中的脂肪酶催化行为的差异可以看出,DEEPA不但起到了进一步强化界面膜, 增大/ 水池0尺寸及稳定性的作用, 而且其尾链含有的乙氧基还能够较好地调节整个表面活性剂分子在反胶束体系中的柔性和电性, 因而更适合于构建酶催化反应的反胶束体系。
2 乙撑-双(N-乙磺酸-十二酰胺)钠盐(简称DTM-12)
2.1 DTM-12的结构式
DTM-12的分子结构
2.2 DTM-12的制备方法
2.2.1 实验原料
99%的2-溴乙基磺酸钠，丙酮、乙醇、碳酸钠、硝酸银、乙二胺、三氯化磷、月桂酸、甲苯、三乙胺,分析纯，二次蒸馏水。
2.2.2 合成方法
在三口瓶中,加人中间体N,N双月桂酞酰基乙二胺,然后加人2-溴乙基磺酸
钠溶液,用碳酸钠保持pH 值为8 左右,室温下搅拌4 h。将反应液在恒温水浴中反应一定时间,冷却,过滤,乙醇洗涤,烘干,得到白色固体粉末即为目标产物。
其合成路线如下：
2.3 DTM-12的性能
与普通表面活性剂相比,Gemini 表面活性剂具有低的临界胶束浓度,有良好的增溶性,低的Krafft点使其应用温度可以明显降低,优良的杀菌性能,在分散体系中的特殊聚集结构而表现出的分离功能,在较低浓度下某些Gemini 表面活性剂即表现出粘弹性质。
乙撑-双(N-乙磺酸-十二酞胺)钠盐(简称DTM-12) 是一种分子结构中含有双亲水基和双亲油基的带有酞胺基的Gemini表面活性剂,酞胺基的引人可以促进表面活性剂的生物降解,减少环境污染。
3 二( 2-乙基己基) 羟基丁二酸酯磺酸钠(AHOT)
3.1 AHOT的结构
AHOT的结构分子式
3.2 AHOT的制备方法
3.2.1 实验原料
顺丁烯二酸酐、2-乙基己醇等均采用分析纯试剂, 二( 2-乙基己基) 丁二酸酯磺酸钠(AOT) 为上海试剂二厂产品, 经提纯后使用. 细胞色素C( cyt- C) 为广东石岐制药厂产品, 水为去离子水. 红外光谱测定采用AlphaCentruaurt 型红外光谱仪, 氢核磁测定采用Unify-400型核磁共振光谱仪.
3.2.2 AHOT的合成方法
马来酸酐、2-乙基己醇和催化剂对甲苯磺酸溶于苯中, 于锥形瓶中加热回流搅拌, 通过Dean- Stark分水器中生成的水量判断反应终点. 用去离子水洗涤反应液至水相pH值为7, 再以少量甲醇洗涤. 分取上层清液, 减压蒸馏除苯, 得无色液体二( 2-乙基己基) 马来酸酯.将上述产物与微量的磷钨酸溶于四氢呋喃中, 60 e 下逐滴加入2倍多的30%的H2O2水溶液, 保温反应4h, 冷却. 再逐滴加入NaHSO3 饱和水溶液, 充分反应. 加苯洗至水层无过氧化物为止. 减压蒸馏, 得无色液体二羟基丁二酸二( 2-乙基己基) 酯.上述产物、微量KI 混同过量NaHSO3 及Na2SO3 溶于V异丙醇BV水= 5的混合溶剂中. N2 保护下, 加热回流搅拌12h. 冷却, 加苯分三次萃取反应液. 合并萃取液, 减压蒸馏除苯, 得黄色蜡状固体二( 2- 乙基己基) 羟基丁二酸酯磺酸钠( AHOT) 的粗品。提纯方法同AOT。
合成路线：
3.3 AHOT的性能
( 1) 在适当的条件下,AHOT能实现对cyt- C的相转移, 而且高效、迅速, 具有较高的应用价值.
( 2) 由于AHOT分子内部形成氢键, 减弱了分子本身的带电程度, 因而对pH值及盐浓度的影响更敏感些, 在一定程度上改善了对cyt-C相转移的效果, 使AHOT反胶束体系更适合于分离提纯蛋白质.
二、新型阳离子表面活性剂
1、松香基阳离子Gemini表面活性剂
1.1松香基阳离子Gemini表面活性剂的结构式
松香基阳离子Gemini的分子式
1.2 松香基阳离子Gemini表面活性剂的制备方法
1.2.1 实验原料
松香酸( 一级，酸值170.5mgKOH/g ) ; 环氧氯丙烷四甲基丙二胺四丁基溴化铵无水乙醇乙醚等均为分析纯，水为蒸馏水
1.2.2 松香基阳离子Gemini的合成方法
称取10.0g3-松香酰氧基羟丙基-2-氯溶于20ml无水乙醇中，加入1.5g四甲基丙二胺，在85度下反应20h后回收溶剂，水溶解，并用乙醚萃取，每次30ml 至乙醚层无色,蒸出溶剂干燥。其合成路线如下：
1.2.3 松香基阳离子Gemini的应用性能
产物的水溶液与苯的混合体系乳化能力很强，在强烈摇晃5次后放置分层发现，分层界限不明显，且在慢慢分出水时，水层并不是透明的溶液，也呈现乳化状态，只是稍弱于上层的乳化层根据模糊的分界线，可观察到分出10ml水所需的时间为20min，且所分出的10ml水层还是呈现微乳化状态，表明该表面活性剂乳化能力强这主要是由于产物的结构中既具有亲水性基团羟基与极化能力强的N+，又含有疏水性的松香基的三环菲骨架，从而使整体结构既有强的亲油性，又有强的亲水性，因此产物的乳化性能好。
泡沫高度数值愈大，表明发泡能力愈强; 泡沫高度愈稳定，表示泡沫稳定性愈好产物的泡沫起始高度为255mm( 包括溶液高度) ，泡沫密集，起泡能力强，放置5min后，泡沫高度降至250mm( 包括溶液高度) ，泡沫高度变化很小，产物具有很好的发泡能力及泡沫稳定性能因表面活性剂是以短链的亲水性基团为联结基，使其离子头基之间的距离很小，因此起泡能力很强，泡沫性能稳定.
2、双阳离子季铵盐表面活性剂
2.1 双阳离子季铵盐表面活性剂的结构式
2.2 双阳离子季铵盐表面活性剂的制备方法
2.2.1实验原料
十二叔胺（工业级），环氧氯丙烷（分析纯），丙酮（分析纯），这些材料均直接使用，未经过进一步处理。
2.2.2 双阳离子季铵盐表面活性剂的合成方法
在250 mL 三口烧瓶中加入70.0 g 环氧氯丙烷，搅拌状态下向溶液中滴加22.0 g 十二烷基二甲基胺，约1 h 滴完，于室温反应5 h。反应完成后，将反应溶液置于-20 ℃冰柜内冷冻12 h，结晶，过滤，滤饼使用丙酮重结晶2 次后，干燥，得中间体29.1 g，收率92.3%。在250 mL 三口烧瓶中加入25 g 中间体、80 mL 丙酮及19.8 g 十二烷基二甲基胺盐酸盐，于回流条件下反应5 h。反应完成后，将反应溶液置于-20 ℃冰柜内冷冻结晶12 h，过滤，滤饼使用丙酮重结晶2 次后，干燥，得双阳离子季铵盐表面活性剂a 42.6 g，收率93.6%。其合成路线：
1.2.3双阳离子季铵盐表面活性剂的应用性能
双阳离子季铵盐表面活性剂是一种新型的表面活性剂，由两个疏水链和两个极性头基通过连接基团连接而成，具有很多优于传统表面活性剂的特点。这种表面活性剂具有更高的表面活性、更低的临界胶束浓度、能更大程度地降低空气/ 水表面张力、油/ 水界面张力，具有很好的润湿和溶解性能和与众不同的聚集态形貌，因此吸引了众多科学家的广泛关注。其表面活性剂的结构具有多样性，可通过改变疏水链的极性和长度、头基的极性和大小、连接基团的结构以及反离子的类型来调整。阳离子季铵盐表面活性剂的杀菌抑菌作用也得到了人们的广泛关注，具有以下优点：药性稳定；不受pH 影响；不论在酸性、中性或碱性中季铵盐离子皆无变化；具耐光、热，耐贮存的特性；溶液无色无味，不含污染物，也无腐蚀漂白作用。但是，由于阳离子头基的相互排斥作用，使得传统两个单阳离子表面活性剂分子之间距离受到限制，其杀菌抑菌作用受到很大的影响。为此，我们设计了一种新型的双阳离子季铵盐表面活性剂，分子中的两个阳离子头基使用3C 链进行强制性连接。这种结构受化学键限制，离子头基间由于电性排斥作用而相互分离的倾向被大大削弱。在抗菌方面，所合成阳离子表面活性剂带有两个亲水的阳离子基，与细菌表面（带负电荷）能够更快更牢固地结合，在其表面产生了一层分子膜，疏水烷基能够很快地渗透进入细胞壁，与蛋白质中的氨基酸相互作用，从而对微生物产生更迅速更大程度的破坏，使其停止新陈代谢或死亡。
三、新型非离子表面活性剂
1、新型阴—非离子Gemini表面活性剂的制备方法
1.1实验原料
AEO —9 （分析纯）、三溴化磷（分析纯）、双酚A （分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、氯磺酸（分析纯）、乙醚（分析纯）、乙醇（分析纯）、丙酮（分析纯）。
1.2新型阴—非离子Gemini表面活性剂的合成方法
（1）溴代月桂醇聚氧乙烯醚的合成。向装有搅拌装置的三口烧瓶中加入56 .34 g 的AEO —9，然后开动搅拌器，用恒压滴定漏斗向三口烧瓶中缓慢滴加过量的三溴化磷，在50 ℃下反应8 h。反应完成后将反应物冷却，静置分层，下层弃去，上层用乙醚洗涤几次，直至没有刺激性气味。
（2）双酚A 钠盐的合成。将容量为250 mL的三口烧瓶固定在装有搅拌器的水浴锅中，加入10 g双酚A，10 ％的氢氧化钠溶液38 .5 mL，将反应的温度控制在60 ℃，搅拌30 min。将此步反应产物冷却至室温。
（3）中间体的合成（溴代月桂醇聚氧乙烯醚与双酚A 钠盐的取代反应）。向装有双酚A 钠盐水溶液的三口烧瓶中加入制备的溴代AEO —9，开始搅拌，控制反应温度在80 ℃，反应时间为24 h。反应结束后将产物冷却至室温，再用丙酮重结晶两次。
（4）目标产物的合成（磺化反应）。取上步合成产物放入三口烧瓶中，加入二氯甲烷与其互溶，然后用恒压滴定漏斗往其中缓慢加入氯磺酸，并溶于二氯甲烷中，控制反应温度在20 ℃，搅拌2 h；反应同时用5％的氢氧化钠中和反应体系中的HCl，并将溶液的pH值调节至8 左右，用旋转蒸发仪将反应产物中的二氯甲烷和水分蒸出。
（5）分离与纯化。石油醚去除非极性杂质：将得到的产物配制成10 % 的水溶液，取50 mL溶液加入10 mL的石油醚，倒入分液漏斗，摇晃后静置分液，取下层溶液，重复操作两次；然后用旋转蒸发仪旋干。无水乙醇去除无机盐：将烘干样品放入250 mL圆底烧瓶中，逐滴加入无水乙醇并不断搅拌，至不能溶解为止；加热回流2 h，趁热过滤（过滤装置必须干燥），将下层乙醇转移到另一250 mL烧瓶中；旋转蒸发出大部分乙醇，将剩余溶液至烘箱（45 ℃）中烘干，即得到淡黄色的固体目标产物。
1.3 新型阴—非离子Gemini表面活性剂的应用性能
（1）用AEO —9、三溴化磷、双酚A、氢氧化钠、氯磺酸等为主要原料合成了以双酚A 为支撑基的双磺酸盐型表面活性剂。
（2）所合成的以双酚A 为支撑基的双磺酸盐型表面活性剂的水溶液
在 25 ℃时的临界胶束浓度c mc ≈2.5 ×10-4mol/L，表面张力γ cm c ≈22 .3 mN/m。同传统的磺酸盐表面活性剂相比临界胶束浓度低32 ～39 倍，表面张力低16 ～18 mN/m。
（3）所合成的以双酚A 为支撑基的双磺酸盐型表面活性剂与CTAB 组成的复配体系具有协同效应，当二者复配比例为1∶2 时，它的c mc 和γ cm c值分别为0.1 mmol/L 和22 .5 mN/m，表明复配体系比单一组分具有更高的表面活性。
四、新型两性型表面活性剂
1、氨基酸型两性表面活性剂 APAH-1822L的结构式
2 、氨基酸型两性表面活性剂 APAH-1822L的制备方法
2.1实验原料
猪蓝湿革( 削匀 )阴离子型加脂剂( 磷脂化合物，合成油，天然动植物油的混合物)
2.2氨基酸型两性表面活性剂APAH-1822L的合成方法
(1) 中间体 A的合成: 取一定量的长链脂肪族伯胺与丙烯酸低碳醇酯
反应制得中间体A ;
(2) 中间体AP的合成: 取一定量的有机胺加入到中间体A 反应制得中间体AP ;
(3) 产物的合成: 将氯乙酸与中间体AP混合，进行缩合反应，冷却后烘干粉碎或直接喷雾干燥。
3、氨基酸型两性表面活性剂在皮革加脂中的应用
（1) 氨基酸型两性表面活性剂乳化生油的能力良好。
(2) 氨基酸型两性表面活性剂辅助加脂的最佳工艺为: 加脂初温后期温度; 用
量为皮质量的(约为总油脂用量的左右) ; 加入方式为在加脂后期加入。
(3) 氨基酸型两性表面活性剂在加脂工序可以让油脂在皮纤维周围分布得更均匀，同时提高油脂与胶原的结合率，减少左右的加脂剂用量，达到良好的加脂效果。
表面活性剂新型应用 摘要 表面活性剂已经广泛应用于日常生活、工农业及高新技术领域。表面活性剂是当今世界最重要的工业助剂，其应用已渗透到几乎所有的工业领域，被誉为“工业味精”。在许多行业中表面活性剂起到画龙点精的作用；作为最重要的助剂常能极大地改进生产工艺和产品的性能。随着科技的不断发展，表面活性剂也在不断的更新，表面活性剂源自肥皂，发展到今天已经发展成为了一门单独的学科进行其研究。它的应用已得到了相应的推广，应用领域不断的再扩大，在工业化的现代社会生产中，表面活性剂不断的体现了自身的应用价值，下面主要介绍了它在现代农业技术领域、生物工程和医药技术领域、新能源与高效节能技术领域等新领域的应用。 关键字：表面活性剂；农业；新能源；悬浮剂；分散剂 1表面活性剂 1.1表面活性剂的概念 既然说到表面活性剂的应用，那么首先要知道表面活性剂的定义，我们通常是这样定义：凡是在低浓度下吸附于体系的两相界面上，改变界面性质并显著降低界面能并通过改变界面状态，从而产生润湿与反润湿，乳化与破乳，起泡与消泡以及在较高浓度下产生增容的物质称为表面活性剂。 表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物，是一类专用化学品。它通常不作为最终制品或商品直接与使用者或消费者见面，而是作为最终制品或某种商品的一个重要组分加入以应用。由表面活性剂可以配制多种最终制品或商品，如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、破乳剂、消泡剂、分散剂等。这些制品或商品是按一定的配方调制的产品，其必要组分是表面活性剂，出表面活性剂外，还有助剂、促进剂，其配方的目的是提高表面活性剂的功能。 1.2结构特点 表面活性剂之所以能在界面上吸附，改变界面性质，降低界面张力，主要是由分子结构所决定的。表面活性剂分子具有不对称性，它包含对水由亲和性的极性基团和对油有亲和性的非极性的基团——烃链。这样在一个分子中既有亲油基，又有亲水基，即构成了表面活性剂分子的两亲性。比较常见的亲油基：——CH2链，——CF链，聚氧丙烯链；比较常见的亲水基：——COOH，——SO3M，聚氧乙烯链。 1.3分类 从化学结构上考虑，表面活性剂分子结构具有亲水基和亲油基两种结构，由
表面活性剂的作用 润湿作用 润湿是固体与液体接触时，扩大接触面而相互附着的现象。若接触面趋于缩小不能附着则称不润湿。可以用接触角θ的大小来描述润湿的情况。液体，比如把水滴在玻璃表面上，它很容易铺展开，在固液交界处有较小的接触角θ；而滴在固体石蜡上则呈球形，θ达到180°。接触角越小，液体对固体润湿得越好，θ为180°表示液体完全不润湿固体。显然，这是不同表面与界面的张力的作用的综合的结果。倘若加入表面活性剂，改变液体的表面张力，则接触角θ随之改变，液体对固体的润湿性也就改变了。能被液体所湿润的固体称为亲液性固体，反之称为憎液性固体。一般极性液体容易润湿极性固体物质。极性固体皆亲水，如硫酸盐、石英等。而非极性固体多数是憎水的，如石蜡、石墨等。 乳化和增溶作用 把一种液体以极其细小的液滴（直径约在0.1～数十μm数量）均匀分散到另一种与之不相混溶的液体中的过程称为乳化。所形成的体系称为乳状液。将两种纯的互不相溶的液体，比如水和油放在一起用力振荡（或搅拌）能看到许多液珠分散在体系中，这时界面面积增加了，构成了热力学不稳定体系。静置后水珠迅速合并变大，又分为两层，得不到稳定的乳状液。若想得到较稳定的乳状液，通常加入稳定剂，称为乳化剂。它实际上是表面活性剂。它的作用在于能显著降低表（界）面张力。由于表面活性剂分子在“液滴”，即胶束表层作定向
排列，使“液滴”表层形成了具有一定机械强度的薄膜，可阻止“液滴”之间因碰撞而合并。若用离子型表面活性剂时，因为带同性电荷，胶束间相斥阻止了液滴的聚集。乳状液中所形成的胶束有两种。 前者分散介质是水，分散质为油，这种乳状液称为水包油型（O／W）；后者则正相反，这种乳状液是油包水型（W／O）。把某种表面活性剂加入到乳状液中，乳状液会变成透明溶液。表面活性剂的这种作用叫做增溶作用，起增溶作用的表面活性剂叫增溶剂。表面活性剂可以用于增溶的原因：是由于表面活性剂形成了各种形式的胶束，分散质进入胶束囊中或层间使胶束膨胀但又不破裂（体系外观也没有变化），因而“增加”了溶解度。 与乳化类似，将磨细的固体微粒（粒径0.1μm至几十μm）分散到液体中时，加入少量的表面活性剂可增加液体对固体的润湿程度，抑制固体微粒的凝聚成团的倾向，从而能很好地均匀地分散在液体中。 起泡和消泡作用 大家知道纯水不易起泡，肥皂水却很容易形成较稳定的泡沫。泡沫是未溶气体分散于液体或熔融固体中形成的分散系。能使泡沫稳定的物质为起泡剂。它们大多数是表面活性剂，肥皂便是一种。气体进入液体（水）中被液膜包围形成气泡。表面活性剂富集于气液界面，以它的疏水基伸向气泡内，它的亲水基指向溶液，形成单分子层膜。这种膜的形成降低了界面的张力而使气泡处于较稳定的热力学状态。当气泡在溶液中上浮到液面并逸出时，泡膜已形成双分子膜了。倘若再加入另一类表面活性剂，部分替代原气泡膜中起泡剂分子，从而改变膜
表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。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。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。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，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、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。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。 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、缩合烷基苯醚硫酸酯等。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-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、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
几种特殊阳离子表面活性剂性能简介 1.聚氧乙烯基阳离子表面活性剂 该类表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚单季铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚季铵盐、失水山梨醇单脂肪酸酯聚氧乙烯醚季铵盐。这些产品由于分子结构中含有氧乙烯基团（EO），降低了表面活性剂离子的电荷密度，从而能减弱阴离子和阳离子间的静电作用，并增大阴离子－阳离子复合物的亲水性，使得阴阳离子表面活性剂能够完全混溶而不产生沉淀，从而使阴阳混合体获得良好的应用可能性。 通常在人们的观念中阴阳离子表面活性剂无法进行混溶复配，一般阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配时由于强烈的静电作用使混合体系超过cmc 时即产生沉淀，甚至低于cmc时就会发生相分离，特别是等摩尔混配时，更易产生沉淀，而含有乙氧基团的季铵盐恰恰能解决这个问题，只要有足够的EO 基团，它几乎能和所有的阴离子表面活性剂相混溶、复配。 阴离子表面活性剂体系中由于这种相溶的特殊阳离子表面活性剂的添加，其性能会发生以下几种明显变化：①表面张力得以降低，加入极少量的阳离子表面活性剂就可以明显降低体系表面张力；②可显著降低临界胶束浓度cmc，且降低效率可高达104倍，这样就可产生强烈的协同效应；③显著增效效应，阳离子表面活性剂的添加可使去污力大大提高，使泡沫“寿命”延长，粘度增大，稳定性增加，润湿性得以提高，表面接触角减小，乳化力明显提高，乳化剂用量大幅减少。 由于添加的阳离子表面活性剂特别是双生、三生阳离子表面活性剂具有较好的抗静电、杀菌防霉、柔软防尘功效，因而可以开发出具有多种新功能的“专
利产品”，如洗护二合一的洗发香波、洗消二合一的餐具洗涤剂等。 该类阳离子表面活性剂由于可以直接加入到阴离子体系中，因此不需采用“包裹”技术，在配方设计和产品制造中非常方便，由于制备工艺相对复杂，过程不易控制，目前国内工业化产品为数尚不多，但在国外具有特殊功效的产品中已广泛采用，如“防尘柔软洗衣粉”。 2.双生和三生阳离子表面活性剂 双生和三生阳离子表面活性剂是Gemini表面活性剂中的一种，而Gemini 表面活性剂也以阳离子型为最多，所谓Gemini表面活性剂是指一个分子内含有两个亲水基（或多个），两个亲油基（或多个）的一类表面活性剂。该类表面活性剂具有以下性质：①与传统表面活性剂相比更易吸附在两相界面，其吸附能力是传统活性剂的10～10000倍，因而在降低表面张力、发泡、稳泡、乳化方面具有特佳的效率和能力；②具有较低的临界胶束浓度（cmc），其cmc仅为传统表面活性剂的1/10～1/100，这就意味着其刺激性小，并具有超强的增溶效果和成本优势；③具有更多紧密的胶团结构和双倍的电荷基头，当和其它表面活性剂复配时具有更为强烈的协同增效作用，特别是带有EO基团的双生或多生阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂相复配时，协同功效更加明显；④由于所带电荷的成倍增加，因而对电解质不敏感，复配性能优异；⑤该类阳离子表面活性剂具有比单生阳离子表面活性剂更强的杀菌能力；⑥具有更强的相转移催化能力（比CTAB要强许多）。 由于双生或多生阳离子表面活性剂具有的特殊性质（其稳定囊泡甚至可达数月）因而可被用作优良的润湿剂、增泡剂、稳泡剂、增稠剂、强力杀菌剂（杀菌力比1227、新洁尔高100倍），、乳液乳化剂、相转移催化剂（远远好于
阴离子表面活性剂（LAS）复习试题 （亚甲蓝分光光度法） 单位：姓名：分数： 一、填空题 1、洗涤剂污染会造成水面，并消耗水中的。《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中合成洗涤剂工业二级标准值为。 2、阴离子表面活性剂是的主要成份，使用最广泛的阴离子表面活性剂是。亚甲蓝分光光度法采用作为标准物质。我国阴离子表面活性剂的标准分析方法是。 3、亚甲蓝分光光度法适用于测定、、、中的浓度，亦即阴离子表面活性物质。 4．用亚甲蓝分光光度法测定阴离子表面活性剂，在实验条件下，主要被测物是、和，但可能存在一些的和的干扰。 5．用亚甲蓝分光光度法测定含有阴离子表面活性剂的水样时，取样和保存样品应使用，并事先经。短期保存应，如保存期超过24小时，则应采取。 6．亚甲蓝分光光度法测定水样中的阴离子表面活性剂，在测定前，应将水样预先经过滤，以去除，吸附在上的不计在内。 7．用亚甲蓝分光光度法测定阴离子表面活性剂时，如水相中的变淡或消失，说明水样中浓度超过了预计量，以致加入的全部被掉，应试样，较少量的试样。 8．测定含量低的饮用水及地面水，可将萃取用的总量降至。三次萃取量分别为、、ml，再用3-4ml 萃取，此时检出下限可达mg/L。 9.每测定一批样品，要做一次及一种的完全。 10、用亚甲蓝分光光度法测定阴离子表面活性剂时，应按规定进行，用 代替试样。在实验条件下，每10mm光程长的吸光度不应超过，否则应仔细检查仪器和试剂是否有污染。 11．一般存在于未经处理或一级处理的污水中的，能与亚甲蓝反应，生成的而消耗亚甲蓝试剂。可将试样调至，滴加适量的，避免其干扰。 12．在测定阴离子表面活性剂的水样中，存在化合物等物质和时，阴离子表面活性剂与其作用，生成稳定的，而不与亚甲蓝反应，使测定结果。 13．对经水溶液反洗仍未除去的非表面活性物质引起的，可借气提将阴离子表面活性剂从转移到而加以消除。
表面活性剂的现状及发展趋势 摘要 表面活性剂的应用范围涵盖了人类生活和工作的各个方面。本文主要介绍了表面活性剂的概念、分类及简单的应用，还有表面活性剂在国内外的现状及发展情况。 关键词：表面活性剂分类发展现状
一、简介 表面活性剂，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：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂是一类重要的精细化学品，通常具有清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等多种复合功能，广泛应用于工业、农业、医药、精细化工、化学合成和日常生活等领域，素有工业味精之称，已形成了一个独立的工业生产部门。 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，其中离子型又分为阴离子、阳离子和两性表面活性剂，共四类： 1.阴离子表面活性剂亲水基团带有负电荷。主要有磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、羧酸盐。 2.非离子表面活性剂在分子中并没有带电荷的基团，而其水溶性来自于分子中的聚氧乙烯醚基和端羟基。 3.阳离子表面活性剂亲水基团带有正电荷。主要有季铵盐和咪唑啉系。 4.两性表面活性剂在分子中同时具有溶于水的正电荷和负电荷基团。 二、国内外发展趋势及应用 目前，发达国家在表面活性剂领域的研究已具备了完整的体系，能够实现产品研究开发多样化、系列化，开发力度非常大，并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。 以表面活性剂在农药中应用为例，国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明，表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力，以提高药量而达到增效的目的，若针对各种药剂特性，采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用，且对药剂具有增溶作用，可见有选择性地开发和应用
表面活性剂在工业中的应用 姓名：王化东专业：材料科学与工程 摘要：介绍了表面活性剂在选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域的应用，并解释了其作用的机理，以及在工业中应用不规范对环境和人自身的危害。 关键词：表面活性剂；应用；机理 The Application of Surfactant in Industry Abstract:In this paper, the application of surfactants in the coal, textile, food, material preparation, papermaking, pharmaceutical and other industrial fields have been introduced. The mechanism of its action and the harm to environment and human caused by the non-standard application in industrial were explained. Key words:sur factant;application;mechanism 前言 能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中，憎水基团企图离开水而指向空气，在界面定向排列。表面活性物质的表面浓度大于本体浓度，增加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大，表面活性也愈大。表面活性剂依靠自身独特的两亲性结构而具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能,在各种工业和消费品应用中有重要的地位。目前,世界表面活性剂消耗量约为900万t,其中工业用量占55%,已广泛应用于选煤、纺织、食品、材料制备、造纸、制药等工业领域。 1 表面活性剂在选煤中的应用 选煤是洁煤技术中最经济有效的途径之一,是国际上公认的洁煤技术中的重点。表面活性剂因其具有双亲结构的特点,在选煤中有着重要的作用。开采到的
新型表面活性剂-蓖麻油基表面活性剂 蓖麻油是自然界具有独特性能的植物油，主要含蓖麻酸、油酸、亚油酸、硬脂酸等。主成分为三蓖麻醇酸甘油酯，分子中含有三个双键、三个酯键和三个羟基。因此可作为多种化学反应或单元加工的原料。蓖麻油具有很高的应用价值和广阔的发展前景。人们很早就开始开发利用蓖麻油，最初只是简单加工，直到20世纪70年代才获得广泛的开发。蓖麻油可发生多种化学反应生成多种衍生产品，广泛应用于各个工业领域，制备表面活性剂也是蓖麻油的主要用途之一。由蓖麻油衍生的表面活性剂种类很多，最常用的有磺化蓖麻油，又称土耳其红油；及由蓖麻油水解得到的脂肪酸的皂类等。近些年来又开发出蓖麻油酸烷醇酰胺、十一烯酸烷醇酰胺、十一烯酸单乙醇酰胺琥珀酸酯磺酸二钠盐等。 1土耳其红油 蓖麻油在硫酸作用下可生成磺化油，即土耳其红油(结构如下)。由于其具有良好的润滑性、乳化性和分散性，至今一直用作纺织均染剂和皮革加脂剂等。此过程的主要副产品为甘油。 2烷醇酰胺 精制蓖麻油或其脂肪酸或脂肪酸甲酯与乙醇胺或二乙醇胺反应可生成烷醇酰胺。烷醇酰胺有稳定泡沫、乳化、抗静电等作用。用于洗涤剂可增加清洗和泡沫的能力，具有优良的钙皂分散力。与其他表面活性剂共用可大大增加去污力。用于洗发香波，可作为泡沫稳定剂，同时可控制黏度和弹性等，对皮肤刺激小，有保护作用。烷醇酰胺还具有良好的润滑性、净洗性，广泛用于纤维纺丝油剂。作为纤维用的光滑剂，可大大改善天然纤维的性能。 3十一烯酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸二钠
十一烯酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸二钠，商品名为去头皮屑剂NS(以下简称NS)，是一种阴离子型表面活性剂。它具有配伍性好，水溶性佳的特点，广泛用于配制香波、香皂、浴液。具有较强的杀菌止痒功效，使用安全。 NS的制备过程为：蓖麻油裂解制得十一烯酸，十一烯酸与单乙醇胺反应生成十一烯酸单乙醇酰胺，再与顺丁烯二酸酐进行酯化得单酯，用Na2S03磺化，即得NS。 4蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯 烷醇酰胺硼酸酯是一类在简单四配位硼氧杂环骨架上引入长链烷基的表面活性剂。可作为高分子材料的抗静电剂。研究发现长链疏水基在C。1～Q。范围内，链越长，油溶性越好，其抗静电持久性也越好。疏水链中含有不饱和键及侧基上有羟基，会使降低界面张力的能力更优越。王慧敏以蓖麻油为原料，合成了蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯(结构如下)，其疏水链含有18个碳，又有双键和羟基。作为抗静电剂将其加入PE中．取得了良好的效果。 蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯具有较强的极性，适于作为高分子材料的添加型抗静电剂，稳定性好，抗静电持久，耐水洗性好。 5蓖麻油酸甲酯硫酸铵 蓖麻油酸甲酯硫酸铵是一种性能优良的阴离子表面活性剂。可由蓖麻油酸甲酯直接硫酸化制得。由于蓖麻油酸结构中含有羟基，很容易硫酸化。目前工业上常用的硫酸化剂有浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸等，但生产出的产品质量低劣，难
含氟表面活性剂经典综述 作者：肖进新江洪(北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室,北京100871) 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。 1碳氟表面活性剂的物化性质和用途 碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20ｍＮ/ｍ以下,甚至到15ｍＮ/ｍ左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%～0.%,就可使水的表面张力下降至20ｍＮ/ｍ以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%～1.%范围才可使水的表面张力下降到30ｍＮ/ｍ～35ｍＮ/ｍ。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。 早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面张力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Ｓｗ/ｏ>0: 油的表面张力约为20ｍＮ/ｍ～24ｍＮ/ｍ左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面张力一般应在18ｍＮ/ｍ以下(至少应在20ｍＮ/ｍ以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面张力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面张力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺展。碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展形成一层水膜,使油面与空气隔绝,以此发展出一种高效灭火剂———水成膜泡沫灭火剂(或称“轻水”泡沫灭火剂),这是目前国际上重点发展的灭火剂,主要用于扑灭油类火灾。 2碳氟表面活性剂的合成 与碳氢表面活性剂相比,碳氟表面活性剂的合成相对困难。它的合成一般分三步:首先合成含6个～10个碳原子的碳氟化合物,然后制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体,最后引进各种亲水基团制成各类碳氟表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备碳氟表面活性剂的关键。
表面活性剂：是一种加入很少即能明显降低溶剂（通常为水）的表面（或界面张力），改变 物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、憎溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的精细化学品。在结构上至少存在亲水基和疏水基两种基团，一个分子中可以同时 存在多个亲水基，多个疏水基。 分类：（1）按离子类型分类：1）非离子型表面活性剂2）离子型表面活性剂：阴离子、阳离子、两性（2）按表面活性剂的特殊性分类：碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活 性剂、冠醚型表面活性剂。 常见阴离子、阳离子、两性表面活性剂的中英文名、简写及结构 （1）阴离子：十二烷基苯磺酸钠：Sodium dodecyl benzene sulfonate （SDBS 或LAS） 弧比一 3 Na （2）阳离子：苄基三甲基氯化铵:Benzyltrimethylammonium Chloride （TMBAC ） （3）非离子：脂肪醇聚氧乙烯醚：Primary Alcobol Ethoxylate （AE 或AEO） R-O-（CH2CH2O） n-H （4）两性：十二烷基甜菜碱：Dodecyl dimethyl betaine （BS-12）C12H25-N+（CH3）2CH2COO- 阴离子表面活性剂的合成： （1）烷基苯磺酸盐——烷基芳烃的生产过程: a?以烯烃为烷基化试剂合成长链烷基苯: 反应历程：（质子酸做催化剂） R—CH = CH2 + H+ = R- + CH —CH3 （以AlCl3作催化剂） HCl + AICI3 = H S +—Cl S - ? AICI3 RCh k CH2 + H S +—Cl S - ? AlCl3 = R — + CH- CH V AICI4 — 之后反应： R-CH-CH3 +
新型螯合性表面活性剂的合成 梁政勇Ξ 叶志文 吕春绪 (南京理工大学化工学院,江苏南京210094) 摘 要:简要介绍了螯合性表面活性剂的发展背景以及前景。重点介绍了N 2十二烷基乙二胺三乙酸钠的合 成机理与工艺。采用过量的无水乙二胺与12溴代十二烷反应合成中间体N 2十二烷基乙二胺。然后再与过量的氯乙酸反应合成N 2十二烷基乙二胺三乙酸,用NaOH 中和,即得终产物N 2十二烷基乙二胺三乙酸钠。合成中间体的最佳工艺条件为n (乙二胺)∶n (12溴代十二烷)=(25～30)∶1,反应温度为60℃,反应时间8h ,收率97%;终产品最佳合成工艺条件为n (氯乙酸)∶n (中间体)=(6～7)∶1反应温度80℃,反应时间10h ,收率86%以上。 关键词:螯合性表面活性剂;12溴代十二烷;乙二胺;氯乙酸;E DT A Synthesis of N ovel Chelating Surfactant LIANG Zheng 2yong ,YE Zhi 2wen ,LV Chun 2xu (Department of Chemistry ,Nanjing University of Science &T echnology ,Nanjing 210094,China ) Abstract :In this article the development history and prospect of chelating sur factants are introduced with the em phasis on synthesis mechanism and process of N 2lauryl ethylene diamine triacetic acid s odium.Excess anhydrous ethylenediamine reacted with 12brom olaurane to produce N 2lauryl ethylene diamine ,which then reacted with excessive chloroacetic acid to give N 2lauryl ethylene diamine triacetic acid.The end product is obtained by neutralizing N 2lauryl ethylene diamine triacetic acid with NaOH.The optimum conditions for producing the intermediate as follows ∶n (ethylene diamine )∶n (12brom olaurane )=(25～30)∶1,tem pera 2ture is 60℃,time is 8h and yield is 97%.The optimum conditions for producing the end product are :n (chloroacetic acid ):n (in 2termediate )=(6～7)∶1,tem perature is 80℃,time is 10h and yield is over 86%. K ey w ords :chelating sur factant ;12brom olaurane ;ethylene diamine ;chloroacetic acid ;E DT A 提高表面活性剂特别是阴离子表面活剂的抗硬水能力一直是业内普遍关注的课题。早在20世纪40年代,人们就开始使用各种表面活性剂助剂来提高其抗硬水能力,最先使用的五钠(STPP )是一种性能优良的助剂,具有很强的螯合Ca 2+、Mg 2+的能力,并有乳化污垢、防止污垢再沉积的作用,且价格便宜,具有较高的性价比;然而它的大量使用可导致水体过营养化,带来了极大的生态危害而限制其使用〔1〕。为了减轻水体过营养化,20世纪70年代,一些国家和地区就通过限磷和禁磷的法律,取而代之 的非磷助剂主要是4A 沸石〔2〕 ,然而其不溶于水,对Ca 2+、Mg 2+的交换能力较差,性价比较低。一项研 究甚至表明〔3〕 ,使用含4A 沸石的洗涤剂可能会造 成更加严重的环境危害,与全球的“可持续发展”战 略不符。因此,开发新型无磷助剂势在必行,螯合性表面活性剂应运而生。 螯合性表面活性剂是一种新型的功能型表面活性剂,是由有机螯合剂如E DT A 等衍生而得的产物。分子中含有一个长链的烷(酰)基和几个相邻的离子亲水基。早期的产品多是由E DT A 与脂肪醇、脂肪 胺制备的混合酯或混合酰胺产物〔4〕 ,质量不高。美国的Ham pshire 公司合成了纯度较高的N 2酰基E D3A 类表面活性剂,但工艺复杂。作者以乙二胺 为原料合成N 2烷基类表面活性剂,合成工艺较为简单。 众所周知,E DT A 是一种优良的螯合剂,据文 ? 81?Ξ收稿日期:03209230 作者简介:梁政勇(1978～),硕士,主要从事精细有机合成方面的研究工作。 V ol.12,N o.2精细与专用化学品第12卷第2期Fine and S pecialty Chemicals 2004年1月21日
LAS：英文缩写，代表意思广泛，组织、化工品、专业名称等等的缩写，凡关键词首字母的排列顺序为L、A、S皆可用此。 1、直链烷基苯磺酸钠 化学物：直链烷基苯磺酸钠（Linear Alkylbenzene Sulfonates），属于烷基苯磺酸盐 物质的理化常数 国标编号---- CAS号 中文名称阴离子洗涤剂(LAS) ，直链烷基苯磺酸钠盐 英文名称Linear Alklybezene Sulfonates 别名阴离子表面活性剂 分子式C18H29SO3X； CH3(CH2)9CH(CH3)C6H4SO3X 外观与性状 分子量344.4(平均) 蒸汽压 熔点溶解性 密度稳定性 危险标记：低毒物质，泡沫多、刺激性大，有一定致畸性。 主要用途：用作洗涤剂，已逐步被淘汰，包括某直销产品的洗洁精在美国和韩国已经因LAS 被淘汰。 用途：通常作为家庭合成洗涤剂、洗涤餐具和蔬菜用的厨房洗涤剂(目前被部分国家淘汰使用)；除用作厨房洗涤剂之外, 还用作家庭用清洁剂、去污粉等的配制成分, 以及在洗衣店用的洗涤剂、纤维工业用的煮炼助剂、洗涤剂、染色剂、金属电镀过程用的金属脱脂剂、造纸工业用的树脂分散剂、毛毡洗涤剂、脱墨剂, 在制造树脂乳胶液聚合过程中用的乳化剂、在农药工业乳剂用的乳化剂、颗粒剂和可湿性粉剂用的分散剂、皮革工业用的渗透脱脂剂、肥料工业用的防结块剂、水泥工业用的加气剂等许多方面, 作为配合成分或单独使用；近年来, 在石油开采中3次回收用胶束溶液驱油法等新技术方面也有所应用.。 毒害：LAS对动植物有毒害。 直链烷基苯磺酸盐(LAS)和非离子表面活性剂(NIS)是产量和消耗量都相当大的两类表面活性剂.文章从生物降解性、毒性及在环境和生物体内的累积性3个方面分析了它们的环境安全
表面活性剂对起泡的影响和作用 夏善慧应用化学0801 2008010744摘要：泡沫是气体分散在液体中的分散体系,其中气体是分散相,液体是分散介质。泡沫属于热力学不稳定体系,泡沫的不稳定性在于体系具有较大的界面面积和较高的表面能,所以体系具有减少界面面积使其能量降到最低的自发趋势。纯液体是不能形成气泡的,除非有表面活性物质存在。能够起泡的表面活性物质主要有三类:表面活性剂、高分子聚合物和固体颗粒，本文就表面活性剂来进行研究。 关键词：泡沫，起泡性，稳定性，表面活性剂 引言：由液体薄膜或固体薄膜隔离开的气泡聚集体称为泡沫。啤酒、香槟、肥皂水、皂角或水溶液等在搅拌下形成的泡沫称为液体泡沫；面包、蛋糕、山药汁等弹性大的物质，以及饼干、泡沫水泥、泡沫塑料、泡沫玻璃等为固体泡沫。在液体泡沫中，液体和气体的界面起着重要作用。由液体和气体形成的泡沫称为两相泡沫，当其中有固体粉末时，例如在选矿时形成的泡沫称为多相泡沫。因此，起泡现象与化学工业的各种过程及日常生活密切相关。根据吉布斯吸附公式，在形成泡沫过程中，溶液中的表面活性剂吸附在气-液界面上。在液体泡沫中，液体和气体的界面起着重要作用。在液体泡沫中各气泡相交外形成所谓拉普
拉斯交界，如图一的P点处。根据拉普拉斯公式(Ap=2r／R)，溶液中P 点的压力小于A点，故液体自发地从A向P处流动，于是液膜逐渐变薄，此过程称为泡沫排液过程，当液膜变薄到一定程度，便导致液膜破裂，泡沫破坏。 图一泡沫交界 1．表面活性剂的起泡力和泡沫稳定性 1.1．起泡力。若将丁醇稀水溶液和皂角苷稀溶液分别置于试管并加以摇动，发现前者形成大量泡沫，后者形成少量泡沫，但丁醇水溶液泡沫很快消失，而皂角苷水溶液泡沫不易消失。因此不能简单地讲哪种溶液起泡力好，因为起泡和泡沫稳定两者的标准是不同的。由丁醇水溶液形成的稳定性小的泡沫，称为不稳定泡沫；由皂角苷水溶液形成的寿命长的泡沫，称为稳定泡沫。起泡力的大小是以在一定条件下，摇动或搅拌时产生的泡沫多少来评定的。一些阴离子表面活性剂，如脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠等均具有良好的起泡能力，它们都是良好的起泡剂(发泡剂)。表1列出了一些表面活性剂的起泡力。 表1.一些表面活性剂的起泡力(质量分数为0．1％，30℃)
word整理版 表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。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。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。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，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、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。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。 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、缩合烷基苯醚硫酸酯等。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-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、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
《材料表面与界面》 课程论文 题目：新型表面火性剂——烷基糖苷 学生姓名：葛影学号：1121416033专业： M11材料科学与工程 所在学院：金陵科技学院龙蟠学院 日期：2012年5月18日
新型表面活性剂—烷基糖苷 葛影1121416033 摘要：烷基糖苷是一种新型的非离子型表面活性剂，与其它表面活性剂相比，它具有配伍性好，对皮肤刺激性小、毒性低，生物降解性好等优点。以淀粉为主要原料合成烷基糖苷。不仅成本低，而且无污染，符合现代环境保护的要求。本文介绍了烷基糖苷的合成方法、主要性能和用途。 关键字：烷基糖苷合成方法性能应用 1 引言 烷基糖苷（APG）是20世纪90年代开发出的一类基于淀粉的新型绿色非离子表面活性剂。它具有以下突出优点：①表面活性高（表面张力低）、润湿能力强、去污能力强、泡沫丰富细腻且稳定，与其他表面活性剂合用时显示出明显的协同效应，配伍性能极佳；②在浓度很高的酸、碱和盐溶液中仍有较高的溶解度，无浊点和胶凝现象；③毒性小，对皮肤刺激不大，且生物降解完全，符合环保理念； ④属可再生资源，可以弥补天然油脂资源的不足和解决石油资源日渐枯竭带来的各种弊端。因此，它将是下一代新型表面活性剂最有希望的品种之一，是绿色表面活性剂领域中真正能称得上“世界级”的唯一品种。 2 烷基糖苷的结构与性能 2.1烷基糖苷的结构 烷基糖苷是糖类化台物和高级醇的缩合反应产物, 其结构式为: 式中: R为C 8-C 10 的烷基,n为平均聚合度。当R< C 8 时,烷基糖苷的性能不佳,而R 为= C 8-C 16 时,其性能优良。 2.2 烷基糖苷的性能 2.2.1物理性状 纯的烷基多苷一般为白色粉末，它与玻璃体相似，没有明确的熔点，从软化点开始到流动点有一个较宽的熔程。对于烷基单苷而言，软化点随烷链增长而提高。实际工业生产所得的烷基多苷都为混合物，并根据精制情况不同可分为浅色、淡黄色乃至棕色吸湿性固体。烷基多苷一般溶解于水，但难溶解于一些常见的有机溶剂。在相同聚合度的情况下，随着疏水基烷链的增长，APG在水中的溶解度下降。 2.2.2 溶解性能 APG在酸液中有优良的溶解性、稳定性和表面活性。在碱液中的溶解性能及表面活性要比其他非离子表面活性剂优良得多。使用过程中, 其他表面活性剂对
阴离子表面活性剂的分类 周升辉 湖南工学院材料与化学工程系化学工程与工艺0901班 摘要：阴离子表面活性剂在低温下较难溶解，随温度升高溶解度加大，溶解度达到极限时会析出表面活性剂的水合物。但是，水溶液加热至一定温度时，表面活性剂分子发生缔合，溶解度会急剧增大。 阴离子表面活性剂亲水基团的种类有局限，而疏水基团可以由多种结构构成，故种类很多。阴离子表面活性剂一般具有良好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、抗静电和润滑等性能，用作洗涤剂有良好的去污能力。 关键词：阴离子表面活性剂表面活性性质 1.磷酸酯盐 磷酸酯盐表面活性剂具有良好的乳化、分散、抗静电、洗涤和防锈性能，对酸、碱的稳定性好，易被生物降解，又由于它易溶于有机溶剂，故用途极为广泛。 1.1磷酸酯盐阴离子表面活性剂可分为脂肪醇磷酸酯盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐两类阴离子表面活性剂。 1.1.1脂肪醇磷酸酯盐 1.1.1.1化学通式 脂肪醇磷酸酯盐有单酯盐和双酯盐两种，它们的化学通式分别为： 式中，R为烷基；M为一价正离子。 1.1.1.2性质 1.1.1. 2.1溶解性 脂肪醇磷酸酯盐的溶解性与疏水基的性质、脂肪醇链的长短、酯化程度及中和试剂密切相关。单脂肪醇磷酸酯盐的溶解性大于双脂肪醇磷酸酯盐的溶解性。单酯盐中，短链脂肪醇磷酸酯盐的溶解性大于长链脂肪醇磷酸酯盐的溶解性。不同的盐中，三乙醇胺盐的溶解性最大，其次是钾盐，钠盐最差。 1.1.1. 2.2表面张力 脂肪醇磷酸酯盐的表面张力与疏水基的构型、酯化度有关。单脂肪醇磷酸酯盐的表面张力较双脂肪醇磷酸酯盐高得多。正构碳链磷酸酯盐的表面张力高于异构碳链的磷酸酯盐。碳链增大，表面张力下降。 1.1.1. 2.3起泡性能 脂肪醇磷酸酯盐的起泡性能与脂肪醇链的长短有关，短链烷醇(如C7～C9烷醇)磷酸酯盐的起泡能力高于长链的C10～C18烷醇磷酸酯盐，但后者的泡沫稳定性较好。脂肪醇磷酸酯的一钠盐的起泡能力高于二钠盐，其原因是由于一钠盐的表面张力低，而二钠盐的表面张力高导致的。 1.1.1. 2.4洗涤性能 脂肪醇磷酸酯盐的洗涤性能与脂肪醇的碳链长短，正、异构情况，以及酯化度有关。碳链为C10时，脂肪醇磷酸酯盐的洗涤性能最好。碳数相同时，支链多的脂肪醇磷酸酯盐的洗
特种表面活性剂和功能性表面活性剂 概述： 简要介绍了含氟表面活性剂的结构、性质和分类，详细阐述了目前工业生产含氟表面活性剂的3种合成方法以及各种方法的优缺点，最后讨论了含氟表面活性剂在石油工业、消防和生物医药等领域的应用现状，并展望了其研究开发方向及发展趋势。 内容： 普通表面活性剂的疏水基一般是碳氢链，称为碳氢表面活性剂。 若将碳氢链中的氢原子部分或者全部替换成为氟原子，就成为含氟表面活性剂，或称碳氟表面活性剂(fluorocarbonsurfactants)，它是最重要的一种特殊表面活性剂。由于它有许多优良的性能，目前已逐渐成为表面活性剂行业研究的热点。 1含氟表面活性剂的结构、特性和分类 1.1含氟表面活性剂的结构 碳氢表面活性剂中的C-H链上的H原子被F原子取代，成为碳氟表面活性剂。碳氢链中的氢原子全部被氟取代的称为全氟表面活性剂，部分被氟取代的称为部分氟表面活性剂，目前应用的含氟表面活性剂大多是全氟表面活性剂。随着碳氢链转变成为碳氟链，物理化学性质呈现出明显的差异，比如含氟表面活性剂合成较为困难；在各类表面活性剂中，含氟表面活性剂具有最佳的活性等。 1.2含氟表面活性剂的特性 由于含氟表面活性剂的特殊结构，使其表现出其他表面活性剂所没有的一些特性，常被概括为“三高”、“两憎”，即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性；它的含氟烃基既憎水又憎油。 表面活性剂的效果与表面性质和表面活性剂的结构密切相关，研究表明，含氟表面活性剂在降低氟碳化合物／水界面张力时尤为出色[1]。含氟表面活性
剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最强的一种，由于其临界胶束浓度很低(10-5mol／L～10-6mol／L)，用量比碳氢表面活性剂小得多，在极低的浓度下(普通表面活性剂的l／10到1／100)就能使水的表面张力降至20 mN／m以下，新型的氟季铵盐双子表面活性剂甚至能使水的表面张力降至13.7 mN／m[2]。含氟表面活性剂有很高的耐热性，如固态全氟辛基磺酸钾在420℃加热5h不分解[3]，因而可在300℃以上使用，这是一般表面活性剂远远不及的。含氟表面活性剂可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用，表现出极高的化学稳定性。 研究表明，含氟表面活性剂的高表面活性是由于其分子间的范德华力小造成的，表面活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小，导致了表面活性剂分子在溶液表面大量的聚集，形成强烈的表面吸附，而这类化合物不仅对水的亲和力小，而且对碳氢化合物的亲和力也较小，因此形成了既憎水又憎油的特性，使其可应用于不同场合。 1.3含氟表面活性剂的分类 与普通表面活性剂类似，含氟表面活性剂依其结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型以及两性离子型4种类型[4]。 阴离子含氟表面活性剂在溶液中解离后，根据解离出的阴离子结构不同，又可分为羧酸盐型(RfC00-M+)、磺酸盐型(Rfs03-M+)、硫酸酯盐型(RfOS03-M+)和磷酸酯盐型(RfOP (0)02-2M+2)等几大类。其中R为氟碳疏水基，M+为无机或有机反离子。有些阴离子含氟表面活性剂含有非离子的聚氧乙烯基片段以增加含氟表面活性剂的水溶性及其与阳离子或两性表面活性剂的兼容性。 阳离子含氟表面活性剂主要分为胺盐型和季铵盐型两大类，目前对这两类含氟表面活性剂的研究较多。其中季铵盐型阳离子含氟表面活性剂不受pH影响，在酸碱介质中均可使用，故其用途较为广泛。 但阳离子含氟表面活性剂对某些阴离子敏感，因而不宜与带负电的离子如阴离子表面活性剂或阴离子颜料混合使用。