表面活性剂解析

  • 格式:docx
  • 大小:328.04 KB
  • 文档页数:18

下载文档原格式

  / 18
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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 +

b. 以氯代烷为烷基化试剂、三氯化铝为催化剂合成长链烷基苯:

R a + AlCh R- 匸二 ft AICU

或 RCHCH 2CH 2SO 3Na

OH

RCH J CH^CH J

(3)氧磺化法生产烷基磺酸盐:

(4)氯磺化法制备烷基磺酸盐:

RH + SO2 + CI2 f RSO2CI + HCI T

RSO2CI + 2NaOH f RSO3Na + H2O + NaCI

RCH2CH^CH 2 I so 3

NaOh

l

RCH=CHCH 2SO^Ja

NaOH

RCHOH(CH 2h_3SO3Na

RCH2CH3 + SO 2 + 扌。2

SO 3H NaOH SO 3Na

RCHCH 3

RCHCH 3

AIC

(2) a -烯烃磺酸盐

R +Aieh + HCI

SO 3

RCH 兀 H(CH 必gH

NaOH

CH 2

1

_R 恥

01"1

. RCHMHQH^SOsNa

(5) 琥珀酸酯磺酸盐:

P

CH^C-OR

I + NaHSOs CHTj>「ONa(R)

(6) Aerosol OT 的合成

?

CH2-C-OR

N3Q3S—CH - £ ~ONa(Rj

O

MA 严

2CH3(CH2hCHCH^OH H^SO卓H^COOCH2CH(CH2feCH3 ■HQ HCYOOCH 彳HQHM%

NaHSO 备CH^COOCH2CH(CH Z}/:H3

NaO3S^CH—COOCHsCHtCH^CHa

(7)硫酸酯盐型:

C12H25OH + H2SO4 C12H25OSO3H + H20

(8)磷酸酯盐型:

4ROH+ P2O5 —2 (RO)2PO(OH) + H2O

2ROH+ P2O5 + H2O —2ROPO(OH)2

3ROH+ P2O5 —(RO)2PO(OH) + ROPO(OH)2

(9)羧酸盐型:

RCOOpi-t

RCCX>pH +

F?COOCH2

3hhOH a 3RCOONa +

磺酸型阴离子表面活性剂的结构与性能关系:

(1 )烷基苯磺酸钠:

溶解度:1烷基取代基碳原子数越少,烷基链越短,疏水性越差;2•随烷基碳原子数的增加,

达相同溶解度所需温度(Krafft点)越高;3•随烷基链的增长,cmc呈下降趋势。

表面张力:烷基链中带有支链的表面活性剂的表面张力较低。随着C原子数增加,r下降, CMC下降。

润湿力:随着直链烷基苯环酸钠烷基碳原子的增加,润湿力下降趋势。起泡性:带有十四烷基的直链烷基苯磺酸钠发泡性能最好,泡沫度最高。洗净性:随着直链烷基碳的原子数增加,洗净力逐渐提高。(2) a -烯烃磺酸盐:

溶解性:疏水基碳链越长,溶解度越低。18个碳的产品溶解度最低。

表面张力:当碳氢链含有15-18个碳原子时,其溶液的表面张力较低。去污力:碳原子数16的活性剂去污力最高。在硬水中也较强。

起泡力:14-13个碳原子时起泡力较好。硬水中起泡力保持良好。 生物降解性:较强,比直连烷基苯磺酸盐快而且降解更完全,只需 5天而不污染环境。

毒性:比直连烷基苯磺酸盐低,刺激性较小。 (3) 琥珀酸脂磺酸盐: 临界胶束浓度:随碳原子数增加,其

cmc 降低;

润湿力:当烷基碳链所含碳原子数小于 7且不带分支链时,随正构烷基碳链的增长, 润湿力 提高,而且随支链数的增加,润湿力减弱。当碳原子数大于

7个时,随正构烷基碳链长度的

增加,润湿力下降,而且随支链数的增加,润湿力增加。 (4) 烷基磺酸盐:

溶解度和临界胶束浓度随烷基链碳原子数的增加而降低, 在硬水中也具有良好的润湿、 乳化、

分散和去污能力。

季铵盐、铵盐型阳离子表面活性剂的合成: (1)烷基季铵盐:

a •高级卤代烷与低级叔胺:

Ci6H 33Br + (CH/N

» [C 16H 33-N(CH3)£]小匸

150V, 口6大气压

RCN + 2II 2 ------------------------------- » RCH 2NH 2

莫尼篠催化加氢

RNH 2 十 2HCHO + 2HCOOH^™^R -N^ 加热

RCH 2NH 2 + HCHO

,

RCH 2N=CH 2

RX + :N —R

a

R-N —R 2^| -X

b.甲醛-甲酸法: