非离子型表面活性剂
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非离子表面活性剂的种类及应用非离子表面活性剂是指在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基) 构成。
分子中的亲油基是有高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺和油脂等,而其水溶性则来自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端羟基等。
正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点,决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越,如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。
由于它与其他类型表面活性剂相容性好,所以常可以很好地混合复配使用。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。
非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
1、聚氧乙烯衍生物是由长链脂肪醇、烷基酚、高级脂肪酸多元醇酯为原料,与环氧乙烷进行缩合反应所得到的聚醚类化合物。
代表原料为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物等。
(1)脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO),又称为聚氧乙烯脂肪醇醚。
是非离子表面活性剂中发展最快、用量最大的品种。
这种类型的表面活性剂是由聚乙二醇(PEG)与脂肪醇缩合而成的醚,用以下通式表示:RO(CH2CH2O)nH,其中n是聚合度,因聚乙二醇的聚合度和脂肪醇的种类不同而有不同的品种。
商品名为苄泽(Brij),如Brij30与Brij是由不同数目的聚乙二醇与月桂酸缩聚而成,都可作为O/W型乳化剂。
举例:鲸蜡硬脂醇聚醚-10;INCI名称:CETEARETH-10;别名:AEO-10;鲸蜡硬脂醇聚氧乙烯醚-10。
白色蜡状体,不溶于水,HLB值为12.9。
结构式:n为10(2)烷基酚聚氧乙烯醚又名TX;OP,烷基酚聚氧乙烯醚-n,n值大于8的该原料水溶性较好。
非离子表面活性剂的性能和用途非离子表面活性剂的性能和用途洗涤产品中常常会用到很多非离子表面活性剂,本文详细介绍了洗涤产品中常用的一些非离子表面活性剂的性能和用途。
在工业及公共设施洗涤剂中,非离子表面活性剂中不少品种是作为主洗涤剂使用的,大部分品种是作为助剂和助洗剂使用的。
(1)脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)性能:AEO 中烷基链长不同,其亲油性不同。
EO 数不同则水溶性不同。
例如,椰油醇的产品可以作洗涤剂,而C18 醇的产品只能作乳化剂、匀染剂。
天然醇比合成醇的产品去污性和乳化性要好,而合成醇的产品相对的水溶性好(奇碳原子的作用)。
加入EO 数越多,产品的水溶性越强。
EO 数在6 以下时的AEO 为油溶性,超过6 即为水溶性产品。
EO 越多,产品的浊点也越低。
①脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO3,乳化剂FO 或MOA-3),在25℃时为液态,具有乳化、匀染、渗透等作用。
在液体洗涤剂中可以作为辅助成分使用,或单独用作匀染剂、纺织油剂等。
②脂肪醇聚氧乙烯(5)醚(AEO5,润湿剂JFC),使用C7-C9 的合成醇,EO 数为5。
在常温下为液体,具有很好的润湿和渗透作用。
主要用于纺织印染、造纸等行业,作为匀染剂、渗透剂、润湿剂,工业洗涤的辅助成分。
③脂肪醇聚氧乙烯(7)醚(AEO7,乳化剂MOA-7),使用C12-C16 的椰子油醇,EO 数为7,浅黄色液体。
有良好的润湿性、发泡性、去污力和乳化力。
有较高的去脂能力一抗硬水力。
可广泛用于各种洗涤剂(如金属清洗剂、纤维用洗涤剂)及其他助剂。
④脂肪醇聚氧乙烯(9)醚[AEO(9),平平加9],选用C12-C16 椰子油醇,EO 数为9,是最常用的洗涤剂主成分,具有去污、乳化、去脂、缩绒、润湿作用。
广泛用作主洗涤剂。
尤其适合洗涤合成纤维等非极性基质及其他硬表面。
用于纺织印染工业作脱脂剂、缩绒剂、乳化剂等。
⑤脂肪醇聚氧乙烯(10)醚(AEO-10),使用C12-C18 脂肪醇,EO 数为10。
浊点是非离子型表面活性剂才有的现象。
非离子型表面活性剂,在水溶液中的溶解度随温度上升而降低在升至一定温度值时出现浑浊,经放置或离心可得到两个液相,这个温度被称之为该表面活性剂的浊点(Cloud point)。
这类表面活性剂以其醚键中的氧原子与水中的氢原子以氢键形式结合而溶于水。
氢键结合力较弱,随温度升高而逐渐断裂,因而使表面活性剂在水中的溶解度逐渐降低,达一定温度时转为不溶而析出成浑浊液。
浊点与表面活性剂分子中亲水基和亲油基质量比有一定关系。
浊点的范围根产品的纯度有一定关系,质量好、纯度高的产品浊点明显,质量差的不明显。
非离子表面活性剂浊点测定方法方法原理:由于聚氧乙烯醚键上的氧原子能与水以氢键结合,增大了表面活性剂的溶解度。
当温度上升时,分子运动激烈,结合的水分子逐渐脱离。
同时,溶液中的胶束量增加,当温度升至某值后,发生相的分离,出现混浊。
这种当水溶液在温度升高时,溶液由均相变为非均相(即由清晰透明变为混浊)时的温度即为“浊点”。
浊点是反映聚氧乙烯型非离子表面活性剂亲水性的一个指标,与HLB值有一定关系。
测定方法是将一定浓度的试样溶液缓缓加热,测定溶Ⅸ自8s变为混浊的温度;或加热至液体完全不透明后,冷却并不断搅拌,观察不透明消失时的温度。
1.标准法(参见GB/T 5559--1993)(1)方法的选用:方法A:若试样的水溶液在工10—90℃间变混浊的,则在蒸馏水中进行测定。
方法B=若试样的水溶液在低于10℃变混浊的或试样不能完全溶解于水的,则在25%的二乙二醇丁醚水溶液中进行测定(不适用于某些含环氧乙烷低的试样,仅适用溶于25%二乙二醇丁醚水溶液试样)。
方法C:若试样的水溶液在高于90℃变混浊的,则需在密封管内进行测定,密封管可使操作在压力下进行,以达到比常压下溶液的沸点还要高的温度。
也可采用在盐水溶液里测定其浊点。
(2)试剂和溶液:二乙二醇丁醚:分析纯,25%水溶液。
氯化钠:分析纯,5%水溶液。
非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂(non-ionic surface active agent)它在水溶液中不产生离子的一种表面活性剂。
它在水中的溶解是由于它具有对水亲和力很强的官能团。
非离子表面活性剂和阴离子类型相比较,乳化能力更高,并具有一定的耐硬水能力,是净洗剂、乳化剂配方中不可或缺的成分。
当然,与阴离子表面活性剂相比,非离子表面活性剂也存在一些缺陷,如浊点限制、不耐碱、价格较高等。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。
非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、润湿、增溶、匀染、防腐蚀、和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
种类:烷基酚的聚氧乙烯醚TX与NP是同一产品,为壬基酚的聚氧乙烯醚。
OP则是辛基酚的聚氧乙烯醚。
两种烷基酚醚的区别在于OP为14碳的碳链,TX/NP多出一个碳,为15个碳的碳链。
OP 的乳化性和渗透性能好于TX/NP,分散性能差于TX/NP。
OP的浊点和HLB值均高于TX/NP,OP的泡沫要低于TX/NP。
具体在应用方面,OP更适合做乳化剂和较高温度条件下使用。
TX/NP适合温度低的条件下使用,性能更加全面,多用于净洗领域。
烷基酚聚氧乙烯醚虽然对环境不友好,但是其乳化净洗效果还是相当出众,在农业、工业硬表面清洗等不要求APEO的领域,仍然发挥巨大作用脂肪醇聚氧乙烯醚月桂醇聚氧乙烯醚(AEO系列)12-14碳伯醇聚氧乙烯醚(MOA系列)12-14碳仲醇聚氧乙烯醚支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚支链化10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚直链的10碳醇聚氧乙烯醚直链的8碳辛醇聚氧乙烯醚(JFC)直链的8碳异辛醇聚氧乙烯醚(JFC-2或JFC-E)AEO系列:价格最便宜,生产工艺最成熟,并且成品AEO月桂醇残余较低,但是乳化效果和分散效果跟其它醇醚相比较差,长期储存亦有分层现状。
非离子表面活性剂英文:nonionicsurfactant;non-ionicsurfaceactiveagent;non-ionics非离子表面活性剂溶于水时不发生解离,其分子中的亲油基团与离子型表面活性剂的亲油基团大致相同,其亲水基团主要是由具有一定数量的含氧基团(如羟基和聚氧乙烯链)构成。
近20多年来,非离子表面活性剂发展极为迅速,应用越来越广泛,今后数年仍会保持这一势头。
由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在,所以它的稳定性高,不易受强电解质存在的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型表面活性剂能混合使用,相容性好,在各种溶剂中均有良好的溶解性,在固体表面上不发生强烈吸附。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。
非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
非离子表面活性剂按亲水基团分类,有聚氧乙烯型和多元醇型两类。
用途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。
正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点,决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越,如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。
曲于它与其他类型表面活性剂相容性好,所以常可以很好地混合复配使用。
非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力,有低起泡性的特点,因此适合作特殊叭洗涤剂。
由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能,因此在很多领域中都有重要用途。
第7章非离子表面活性剂第7章非离子表面活性剂7.1非离子表面活性剂概述非离子表面活性剂定义是指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,靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。
也即:非离子表面活性剂在水溶液中不是离解状态,故不为离子形式存有,称作非离子表面活性剂7.1.1非离子表面活性剂的特性非离子表面活性剂的特性1.稳定性低,难于受到强电解质无机盐类存有的影响;2.不易受mg、ca的影响,在硬水中使用性能好;3.不易受酸碱的影响;4.与其他表面活性剂的相容性不好;5.在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能;6.产品大部分为液态和浆态,使用方便;7.存有浊点,即为,随着温度的增高,很多种类的非离子表面活性剂显得不溶水。
正是这些特点同意了为离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂得天独厚7.1.2非离子表面活性剂的分类按亲水基结构的不同,非离子表面活性剂主要分为:1.聚乙二醇型,包括高级醇环氧乙烷差率物,烷基酚环氧乙烷差率物,脂肪酸环氧乙烷差率物,高级脂肪酰胺环氧乙烷差率物。
聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多、产量大,是非离子中的大类。
这类表面活性剂的亲水性,是靠分子中的氧原子与水中的氢形成氢键、产生水化物而具有的。
聚乙二醇链有两种状态,在无水状态时为锯齿型,而在水溶液中主要是曲折型。
浓硫酸时的状态水溶液中的状态当它一旦在水中成为曲折型时,亲水性的氧原子即被置于链的外侧,憎水性的-ch2-基位于里面,因而链周围就变得容易与水结合。
此结构虽然很大,但其整体恰似一个亲水基。
因此,聚乙二醇链显示出较大的亲水性。
分子中环氧乙烷的聚合度越大,即醚键-o-越多,亲水性越大。
2.多元醇型,包括由含多个羟基的多元醇与脂肪酸展开酯化反应而分解成的酯类,此外,还包括由具有nh2或nh基的氨基醇以及具有-cho基的糖类与脂肪酸或酯展开反应制取的非离子表面活性剂。
由于它们在性质上很相近,故统称作多元醇型非离子表面活性剂。
⾮离⼦型表⾯活性剂OP-10及其相关知识op—10⼀种化⼯原料,成分是烷基酚聚氧⼄烯醚,具有优良的匀染、乳化、润湿、扩散,抗静电性简介质量技术指标:外观:⽩⾊及乳⽩⾊糊状物溶解性:易溶于⽔PH值(1%⽔液):6—7HLB值:14.5浊点:61—67℃⽤途:A、OP-10在合纤⼯业中作为油剂的单体,显⽰乳化性能,OP-10的抗静电性能,在合纤短纤维混纺纱浆料中做柔软剂。
OP-10可提⾼浆膜的平滑性和弹性,该乳液对胶体有保护作⽤B、OP-10⽤作⽺⽑低温染⾊新⼯艺的匀染剂。
OP-10在农药、医药、橡胶⼯业⽤作乳化剂,⼜是⾦属⽔基清洗剂的重要组成之⼀。
C、OP-10能在医药橡胶⼯业中作乳化剂,OP-10在建筑⾏业可作为乳化沥清的乳化剂,建筑⼯程中作混凝⼟分散剂D、OP-10具有很好的乳化、润湿、匀染、扩散、净洗等性能;耐酸、碱、硬⽔,OP-10可与各类表⾯活性剂、染料初缩体混⽤。
E、OP-10在民洗和⼯业洗涤中体为净洗剂单体,性能优良。
OP-10也常⽤于⾦属清洗、⽪⽑⽪⾰的净洗脱脂、印染前后的净洗剂等。
F、OP-10也是丁苯胶乳聚合的乳化稳定剂。
G、OP-10在氯化钾镀锌光亮剂中,作为乳化剂和助光亮剂。
H、OP-10在乳化矿物油中,作为亲⽔性乳化剂,乳液稳定、细腻。
[1]常见反应⽔对OP-10乳化剂基础油的作⽤机理:采⽤OP-10乳化剂直接乳化基础油,所得到的乳化油在⽔中较难分散,即得不到稳定的乳化液,这是由于乳化剂的HLB值和被乳化的油所要求的HLB 值不适合。
因⽽要降低乳化剂的HLB值。
试验发现,在乳化前在OP-10乳化剂中预先加⼊适量的⽔,使其稀释到适当的浓度后再乳化基础油,所得到的乳化油在⽔中的分散能⼒⼤⼤提⾼,即可得到较稳定的乳化液。
这证明⽔可提⾼乳化效果,即⽔可降低乳化剂OP-10的HLB值,下⾯就其作⽤机理从OP-10的分⼦结构和空间构型进⾏分析探讨。
从OP-10乳化剂的分⼦式可以看到,其⾮极性基团很长,所以其疏⽔能⼒强,⽽亲⽔基团为夹在碳氢链中,醚基亲⽔能⼒弱,所以使得OP-10的亲⽔能⼒弱,在OP—l0中未加⽔时,其疏⽔基和亲⽔基同时都在外侧,所以其亲⽔能⼒弱,HLB值低;但当在OP-10乳化剂中加⼊⽔时,这时OP-10的分⼦空间构型在⽔的作⽤下发⽣了改变,形成曲折结构,它的亲⽔基把疏⽔基包在⾥⾯,使整个亲⽔基处于外⾯,⽔分⼦氢键的形式与醚基连接;并在OP-10分⼦周围联结很多⽔分⼦,形成⼀个较⼤的亲⽔基团,使其亲⽔能⼒⼤⼤提⾼,从⽽提⾼了HLB值。
非离子型表面活性剂简介非离子型表面活性剂是指在水溶液中不会离解成离子的表面活性剂。
与离子型表面活性剂相比,非离子型表面活性剂具有许多优点,如不敏感于硬水、温度和pH值的变化,对皮肤和环境的刺激小等。
非离子型表面活性剂在许多领域中得到广泛应用,如洗涤剂、乳化剂、润滑剂等。
结构与特性非离子型表面活性剂分子结构中一般包含一定数量的氧原子和氢原子,较少或不含氯、硫等元素。
它们通常是具有两个亲水基团和一个亲油基团的复合物,这使得它们既可以在水相中溶解,又可以在油相中溶解。
非离子型表面活性剂的特点主要包括以下几个方面:1.界面活性:非离子型表面活性剂能够在液体-液体或液体-气体界面上降低表面张力,使两种不相溶的物质混合在一起,形成较为稳定的分散体系。
2.乳化性:非离子型表面活性剂可以将两种不相溶的液体混合在一起形成乳液,使其形成更加均匀的分散体系。
3.渗透性:非离子型表面活性剂具有一定的渗透能力,能够渗透到固体表面并改变其表面性质,提高固体的润湿性和粘性。
4.稳定性:非离子型表面活性剂具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在不同温度、pH值和阳离子存在下保持其功能和性质。
应用领域非离子型表面活性剂在许多领域中得到广泛应用,下面介绍几个常见的应用领域:1. 洗涤剂非离子型表面活性剂在洗涤剂中起着清洁和乳化的作用。
它们能够有效地溶解油脂、污垢等污染物,使其分散在水中,从而起到清洁的作用。
同时,非离子型表面活性剂还能够稳定洗涤液的性质,防止污垢和沉淀的重新沉积,提高洗涤剂的效果。
2. 乳化剂非离子型表面活性剂具有良好的乳化性能,可以将油水两相分散均匀,形成乳状液体。
这在许多行业中都得到了应用,如食品工业中的乳化剂、制药工业中的胶囊填充剂等。
3. 润滑剂非离子型表面活性剂在润滑剂中起着润滑和减摩的作用。
它们能够降低固体表面的摩擦系数,减少固体间的接触力,从而减少磨损和热量产生,延长机器设备的使用寿命。
4. 染料辅助剂非离子型表面活性剂在染料工业中常被用作染料的分散剂和分散助剂。