表面活性剂概念与常用原料
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1.表面活性剂定义:在加入量很少时即能明显降低溶剂表面张力,改变物系的界面状态,能够产生润湿,乳化,起泡,增溶及分散等一系列作用,从而达到实际应用的要求的一类物质。
2.表面活性剂的分类:按离子类型:1.阴离子表面活性剂2.阳离子表面活性剂3.两性表面活性剂按亲水基结构:1.羧酸盐类2.磺酸盐类3.硫酸酯盐类4.磷酸酯眼泪5.胺盐类6.季铵盐7.鎓盐类8.多羟基型9.聚氧乙烯型3.表面活性,表面活性物质,表面活性剂:表面活性:使溶剂表面张力降低的性质表面活性物质:具有表面活性的物质表面活性剂:一类表面活性物质,其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质4.表面活性如何表征:溶质在表面发生吸附,使溶液表面张力降低5.表面活性剂的两大性质:1.降低表面张力2.形成胶束6.什么是临界胶束浓度及其测定方法:临界胶束浓度:开始形成胶束的最低浓度测定方法:1.表面张力法2.电导法3.增溶作用法4.染料法5.光散射法7.什么是表面活性剂的HLB值,有什么意义HLB值:亲水亲油平衡值意义:HLB值越大,亲水性越强;HLB只越小,亲油性越强8.影响表面活性剂性能的结构因素包括哪些方面?表面活性剂分子形态,分子量和其润湿去活能力的关系?因素包括:亲水基;疏水基;分子形态;分子大小。
分子形态的影响:1.亲水基位于分子中间时,润湿性能比位于分子末端强,亲水基在末端的去活力强;2.亲油基团中带分子结构的具有较好的润湿和渗透性能,但去活力较小分子大小的影响:分子量大的洗涤,分散,乳化性能好;分子量少的润湿,渗透作用好。
9.表面张力的定义:作用在表面单位长度边缘上的力。
10.表面张力的测定方法:滴重法;毛细管上升法;环法;吊片法;最大气泡法;滴外形法。
11.表面活性剂的结构特征:由一部分疏水基团和一部分亲水基团构成,这两部分处于表面活性剂分子两端形成不对称的结构,疏水基团由疏水亲油的非极性碳氢链构成,亲水基团由亲水疏油的极性基团构成。
表面活性剂洗涤剂的成分及性能表面活性剂洗涤剂又称水剂清洗剂,一般是由表面活性剂、洗涤助剂和添加剂组成的;一、表面活性剂1.主要表面活性剂品种表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分,通常使用的主要有以下品种。
(阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂,而非离子表面活性剂的用量正在日益增加,阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。
这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的最早使用的阴离子表面活性剂是肥皂,曲于它对硬水比较敏感,生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤用具的器壁上影响清洗效果,因此已被其他表面活性剂所取代。
目前肥皂主要在粉状洗涤剂做泡抹调节剂使用,由于它易于与碱土金属离子结合,所以在与其他表面活性剂结合使用时,可起到“牺牲剂”作用,以保证其他表面活性剂作用充分发挥。
直链烷基苯磺酸钠盐(LAS) 由于有良好的水溶性,较好的去污和泡沫性,比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好,而且价格较低,所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。
其他一些常用的阴离子表面活性剂有仲烷基磺酸盐(SAS)、α—烯烃磺酸盐(AOS)、醇硫酸盐(FAS)、—磺基脂肪酸酯盐(MES)、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),虽然可以渭单独作为洗涤剂主成分,但通常是与直链烷基苯磺酸盐配合使用。
其中仲烷基磺酸盐(SAS)水溶性比LAS好,不会水解广陛能稳定,常用于配制液体浙溜α—烯烃磺酸盐(AOS)抗硬水性、泡沫性、去污性好,对皮肤刺激性低牛因此多用于皮肤清洁剂。
其中尤以含碳原子数在14~18的α—烯烃磺酸盐性能最好。
脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂,有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感,因此使用的配方中必须加螯合剂。
d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的,生物降解性好,对人体安全,是近年来开发的新品种,随着人们对保护环境的重视,它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好,洗涤性能优良的新品种,缺点是会水解,使用时要加入适当稳定剂。
6501用椰子油为原料,经精炼后直接或间接与二乙醇胺反应合成,是高品质的非离子表面活性剂。
一、英文名:Coconut diethanolamide二、化学名:椰油酸二乙醇酰胺6501三、化学结构式:RCON(CH2CH2OH)2四、产品特性:1.具有显著的增稠、增泡、稳泡性能;2.具有显著的乳化、去污能力;3.同其它表面活性剂有良好的复配性和协同效应;4.具有抗静电、防锈、防腐蚀等性能;5.特别适于配制透明产品;6.是性能价格比很高的品种之一。
五、技术指标型号1∶1 1∶1.5 特级不含甘油型外观常温下(25℃)为淡黄色透明液体气味无异味游离脂肪酸(%)≤0.5 ≤0.5 ≤0.5游离胺(mgkoH/g)≤30.0 ≤80.0 ≤30.0色泽(APHA)≤250 ≤250 ≤300PH值(10g/L10%乙醇)9.0-11.0 9.0-11.0 9.0-11.0六、用途与用量:1.用途:添加于香波、沐浴露、洗洁精、洗衣液、洗手液等产品中作增泡剂、稳泡剂、增稠剂,乳化去油去污剂。
2.推荐用量:2—6%本品属于非离子表面活性剂,没有浊点。
性状为淡黄色至琥珀色粘稠液体, 易溶于水、具有良好的发泡、稳泡、渗透去污、抗硬水等功能。
属非离子表面活性剂, 在阴离子表面活性剂呈酸性时与之配伍增稠效果特别明显, 能与多种表面活性剂配伍。
能加强清洁效果、可用作添加剂、泡沫安定剂、助泡剂、主要用于香波及液体洗涤剂的制造。
在水中形成一种不透明的雾状溶液,在一定的搅拌下能完全透明,在一定浓度下可完全溶解于不同种类的表面活性剂中,在低碳和高碳中也可完全溶解。
TX-10/NP-10别名:NP-10,TX-10,NPE-10英文名称:Polyoxyethylene(10)nonyl phenyl ether化学成份:壬基酚与环氧乙烷加成物外观:本系列产品在室温下为无色至棕色油状物或膏状物。
外观无色透明液体浊点61-67℃活性物含量(%)≥99,水分≤0.3%色泽(APHA) ≤79灰分(%) ≤0.4PH值(1%水溶液) 6-7性能及应用:TX-10 易溶于水,具有优良的乳化净洗能力,是合成洗涤剂重要组分之一,能配制各种净洗剂,对动、植、矿物油污清洗能力特强;是合成纤维工业油剂组分之一,除显示乳化性能外,且具有除静电效果;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;一般工业作乳化剂,配制乳液稳定;用作防腐剂、润湿剂、电池缓蚀剂;印染工业中作匀染、扩散、润湿、洗涤等用途的助剂,均有良好效能;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;油田用润湿剂、起泡剂、泥浆活性处理剂。
一、表面活性剂1、阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂是表面活性剂的一类。
在水中解离后,生成憎水性阴离子。
如脂肪醇硫酸钠在水分子的包围下,即解离为ROSO2-O-和Na+两部分,带负电荷的ROSO2-O-,具有表面活性。
阴离子表面活性剂分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类,具有较好的去污、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。
2、非离子表面活性剂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,因此适合作特殊洗涤剂。
由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能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。
3、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂具有良好的杀菌、杀藻、防霉能力,而且抗菌谱广、用量少、刺激性低、霉性低、无异味、污染少,因此应用广泛。
阳离子表面活性剂带有正电荷,与阴离子表面活性剂所带的电荷相反,两者配合使用一般会形成沉淀,丧失表面活性。
它能和非离子表面活性剂配合使用。
用作织物柔软剂、油漆油墨印刷助剂、抗静电剂、杀菌剂、沥青乳化剂、护发素、焗油膏。
因为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。
阳离子和两性离子表面活性剂以及其它胺类衍生物的消费仅为合成表面活性剂总量的10%左右,但其价值约占25%。
因其相对价格比较高,在无须阳离子表面活性剂的特殊性能的体系中,一般使用其它表面活性剂。
二、防腐剂我国最新颁布的 《化妆品卫生规范》 中对 56 类防腐剂在化妆品中的限量和使用生产化妆品的种类及条件作了规定。
虽然针对不同的化妆品所使用的防腐剂也是不同的, 而且随着生产技术的不断改进和提高, 防腐剂的种类也越来越多, 但按化学结构, 化妆品中常用防腐剂可分为 4 类: (1)醇类, 主要有苯甲醇和苯氧乙醇, 其中苯氧乙醇最大的优点是对绿脓杆菌效果明显; (2) 甲醛供体和醛类衍生物, 主要包括咪唑烷基脲, 重氮咪唑烷基脲, 1, 3- 二羟甲基 - 5, 5-二甲基乙内酰脲 ( DMDMH) , 氯化 3- 氯烯丙基六亚甲基四铵( 季铵盐 - 15) 以及甲醛类等;( 3) 苯甲酸及其衍生物, 主要包括苯甲酸以及对羟基苯甲酸酯类防腐剂, 其中对羟基苯甲酸酯类是最为常用的防腐剂, 一般都以一种或几种对羟基苯甲酸酯复配使用;( 4) 其他有机化合物, 最常见的有 3- 碘代丙炔氨基甲酸丁酯 ( IPBC) , 2- 溴 - 2- 硝基 - 1, 3- 丙二醇 ( 布罗波尔) 和异噻唑啉酮类 ( 凯松) , 其中 3- 碘代丙炔氨基甲酸丁酯是目前最有效的防霉剂。
常见表面活性剂介绍FMESFMES为阴/非两性表面活性剂,是脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐,兼备阴离子和非离子表面活性剂的特点,主要表现为:FMES同时具有非离子的乳化净洗的特点,亦具有阴离子的耐碱、耐高温等特点。
FMES在分子链两端引入环状磺化封端结构,使其具有立体结构的分子链,从而具有更好的分散性能。
与AES性能比较AES增稠性能好于FMES,起泡沫性能和泡沫丰富性远高于FMES。
在渗透、净洗、水溶性等方面FMES则明显优于AES。
因此AES适用于日化产品(洗洁精、洗手液等),日化产品要求的是低含量、低成本、高泡沫、高稠度,日化产品对于渗透力没有要求,对于日化产品的洗涤能力、去油能力,普通使用者无法做出判断,能做出判断的仅仅是泡沫的多少与稠度,因此也掩盖了AES的缺陷。
FMES适用于工业清洗,大部分工业清洗的条件较为苛刻,工业清洗对乳化力、洗涤力、耐高温、耐酸碱,要求较高,对洗涤效果亦有明确的评价指标。
与LAS性能比较LAS具有极佳的渗透性,渗透力远高于FMES,LAS的使用受水质影响较大,在硬水中,LAS的洗涤力明显下降,FMES则不受水质的影响。
与MES性能比较MES是未经乙氧基化的脂肪酸甲酯磺化后的产品,MES的原料主要是天然脂肪酸,因此MES的更加环保,在日化领域具有绿色、亲肤的概念,具有很大发展潜力。
FMES的环保性能较差,不易于生物降解,由于脱脂力度大,对皮肤亦有一定的损伤(如干燥、粗糙)。
油田开采中作为驱油剂,FMES耐温能力达140-160℃,抗Na+能力达15-50g/L,抗Ca2+能力达2-5g/L,具有较好的耐温抗盐及乳化能力,与原油间形成超低界面张力(<10-3mN/m),可以与聚丙烯酰胺组成二元驱油体系,提高采收率。
工业清洗作为高效清洗剂,FMES的洗涤能力、脱脂能力远高于AES、LAS 等,可用于提高脱脂、除蜡等洗涤效果。
FMES具有良好的耐碱性能,对于玻璃瓶、幕墙的清洗较为适用。
表面活性剂一、阴离子表面活性剂1、C(12~14)脂肪醇硫酸铵(NAS):淡黄色液体;用作家庭清洁剂、起泡剂,对头发、护发、去头屑、柔软光滑有特效,是高级香波基料。
2、十二脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(NAES):淡黄色液体;用作液体洗涤剂的起泡剂、乳化剂、清洁剂,也可作洗发香波、具有去头屑、使头发柔软、松散、光滑等。
3、十二烷基硫酸二乙醇胺盐(DLS):淡黄色液体;可作香波基质,也作化妆品乳化剂、分散润湿剂、液体洗涤剂。
4、十二烷基硫酸三乙醇胺(LST):淡黄色液体;作化妆品乳化剂,也作洗涤剂、润湿剂、发泡剂、分散剂。
5、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AEC):淡黄色膏体或液体;作为洗涤剂、发泡剂、乳化剂、凝胶剂、分散剂、润湿剂。
6、C(12~14)脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐:淡黄色液体,呈糊状或膏体;能与阳离子表面活性剂配伍,具有优良的抗硬水性和钙皂分散能力,泡沫丰富稳定,作为洗涤剂、发泡剂、乳化剂、凝胶剂、分散剂、润湿剂。
7、醇醚邻苯二甲酸单酯钠盐(PAES):淡黄色至无色透明液体;可作为护肤化妆品的增溶剂、分散剂、乳化剂及洗面奶、浴液、轻洗涤剂的去污剂、发泡剂和渗透剂。
8、酰化肽:淡黄色黏稠液体;具有润滑、去污、发泡乳化、分散等性能和蛋白多肽的护肤功效,对皮肤和毛发有很强的亲和性;用于香波、护发素、膏霜、乳液,是天然化妆品营养添加剂。
9、月桂酸-乙醇酰胺硫酸钠(C126501硫酸钠):可作钙皂分散剂、洗涤剂、乳化剂、润湿剂、化妆品用分散渗透剂。
10、辛醇醚琥珀酸酯:淡黄黏稠液;用作润湿剂,适用于化妆品和洗涤剂。
11、十六醇琥珀酸单酯磺酸钠(MS16):在牙膏、洗发膏、香波和洗涤剂中使用,去污力出色,完全可以用于超浓缩洗衣粉、液体/块状洗涤中,也在护肤护发类化妆品中使用。
12、磺基琥珀酸单月桂酯二钠(琥珀酸酯-201):常温下为白色膏体,加热后为透明液体;用于各种乳化性香波、洗面奶、液体洗涤剂。
13、磺基琥珀酸单酯二钠盐403:无色透明黏稠液体;液洗剂原料,有良好的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶,适合于配制无色透明香波,推荐用量10~40%。
表面活性剂化学知识点第一讲 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 -极性头 8-18C 长链烷基等非极性基团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。
表面活性剂的选择和应用方法表面活性剂,也称为界面活性剂,是一种能够降低液体表面或界面张力的物质。
广泛应用于洗涤剂、护肤品、染料等工业领域。
选择适当的表面活性剂和正确的应用方法对于产品的性能和效果至关重要。
本文将探讨表面活性剂的选择和应用方法,以帮助读者更好地了解这一领域。
一、表面活性剂的分类和特性表面活性剂根据其化学结构和离散相间的相类别,分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和复合型表面活性剂等几大类。
不同类别的表面活性剂具有不同的特性和应用方式。
阴离子表面活性剂具有良好的清洗能力,能够有效降低表面张力,使污渍溶解并从物体表面去除。
常见的阴离子表面活性剂包括硫酸盐类、磺酸盐类和羧酸盐类。
阳离子表面活性剂具有优异的杀菌和消毒功能,被广泛应用于消毒剂和抗菌洗涤剂中。
它们能够与细菌细胞膜结合,破坏细胞膜结构并杀灭细菌。
非离子表面活性剂在清洁和增稠方面具有独特优势。
它们与水分子结合形成胶体,从而增加液体的黏度和稠度,提高清洁效果。
非离子表面活性剂在洗手液、洗发水等护肤品中得到广泛应用。
复合型表面活性剂是由两种或两种以上的表面活性剂组合而成,兼有多种表面活性剂的优点。
通过调整组分配比,可以得到具有特定性能的复合型表面活性剂。
二、表面活性剂的选择原则选择适当的表面活性剂是确保产品性能的关键。
以下是表面活性剂选择的一些原则:1. 根据应用领域选择:不同的领域对表面活性剂具有不同的要求。
例如,洗涤剂需要有良好的去污性和泡沫稳定性,而护肤品则需要较为温和的表面活性剂。
因此,在选取表面活性剂之前,需先明确产品的应用领域和性能要求。
2. 考虑环境和安全性:选择对环境和人体较为友好的表面活性剂。
现代社会越来越关注环保和健康,因此选择低毒、生物降解性好的表面活性剂至关重要。
3. 考虑成本和效果:在选择表面活性剂时,还需考虑其成本和效果。
较便宜的表面活性剂可能效果不如高级产品,而高性能的表面活性剂成本可能偏高。
日化原料知识点总结大全一、界面活性剂1. 非离子表面活性剂:是指在分子中既没有阳离子基团又没有阴离子基团的表面活性剂。
最常见的非离子表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧丙烯醚、脂肪醇聚甘油醚等。
2. 阳离子表面活性剂:是指在分子中含有阳离子基团的表面活性剂。
经常用于染料、纸张、皮革和润滑剂等行业。
常见的阳离子表面活性剂有脂肪基胺类、季铵盐类、聚季铵盐类等。
3. 阴离子表面活性剂:是指在分子中含有阴离子基团的表面活性剂。
阴离子表面活性剂在洗涤剂、洗发水和皂等家居清洁产品中应用广泛。
主要包括脂肪醇硫酸酯、烷基苯磺酸酯和羟基烷基醚硫酸盐等。
4. 复配表面活性剂:是指将两种或两种以上的表面活性剂混合使用,以达到良好的表面性能和经济性。
可以减小每种表面活性剂的使用量,提高清洗效果。
典型的复配表面活性剂有非离子-离子表面活性剂、阳离子-阴离子表面活性剂和非离子-非离子表面活性剂等。
二、防腐剂1. 有机酸类防腐剂:是指通过其分子中固有的酸性来抑制微生物的生长和繁殖。
常用的有机酸类防腐剂有苯甲酸、对羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸甲酯等。
2. 杀菌剂:是指能够杀死微生物的化学品。
通常使用的杀菌剂分为氧化性杀菌剂、臭氧杀菌剂、光敏感杀菌剂和金属离子杀菌剂等。
3. 合成防腐剂:是指经过化学合成制备得到的抑制微生物生长的化学品。
常用的合成防腐剂有异噻唑啉酮、甲醛、溴化苯酚等。
4. 天然防腐剂:是指从天然植物或动物提取的抑制微生物生长的物质。
常用的天然防腐剂有茶树油、葡萄柚籽提取物、迷迭香提取物等。
三、香精香料1. 合成香精:是通过化学合成制备得到的香精。
合成香精的种类繁多,具有稳定性好,制备工艺简单,成本低等优点。
但也存在着一些问题,如有可能对人体健康造成负面影响。
2. 天然香精:是指从天然植物或动物提取的香精。
天然香精通常具有较好的香味效果,但由于提取成本较高,因此在市场上占据较小份额。
3. 香料固体背料:是指将香料固定在一种固体背料上,以增强香精的稳定性和延长持久性。
17种常用表面活性剂介绍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—50.03.Na2SO3(%): ≤0.504.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:1.外观(25℃):无色至浅黄色透明粘稠液体2.活性物(%): 30.0±2.03.PH值(1%): 5.5—6.53.色泽(APHA): ≤504.Na2SO3 (%): ≤0.35.泡沫(mm): ≥150六、用途与用量:1、用途:制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它化妆品、洗涤日化产品等,还可作为乳化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。
表面活性剂的概念:指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。
表面张力:使液体表面分子向内收缩至最小面积的这种力。
非极性烃链:8个碳原子以上烃链极性基团:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等。
表面活性剂的HLB值应用范围HLB<=3 可作为消泡剂HLB=3~8 可作为W/O型乳化剂HLB=7~9 可作为润湿剂HLB=8~18 可作为O/W型乳化剂HLB=15以上可作为增溶剂乳化剂:HLB=3~8,可作为W/O型乳化剂;HLB=8~16,可作为O/W型乳化剂。
润湿剂:HLB=7~9,可作为润湿剂。
起泡剂:起泡剂通常具有较强的亲水性和较高的HLB值。
消泡剂:在产生稳定泡沫的情况下,加入一些HLB值为1~3的亲油性较强的表面活性剂,可使泡沫破坏。
去污剂:最适HLB值一般在13~16,非离子表面活性剂去污最强,其次为阴离子表面活性剂。
消毒剂和杀菌剂大多数阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂都可用作消毒剂,少数阴离子表面活性剂也有类似作用抑菌剂或其他抗菌剂在表面活性剂溶液中易被增溶而降低其活性,需增加用量才能达到原来相同的抑菌效果增溶(solubilization):表面活性剂在水溶液中达到CMC后,难溶性药物的溶解度显著增加,形成透明胶体溶液,这种作用称为增溶(solubilization)。
增溶剂指具有增溶能力的表面活性剂,被增溶物质称为增溶质。
增溶剂的性质同系物增溶剂随碳原子数的增加而增大,CMC减小,胶束聚集数增加,增溶量增加;增溶剂加入顺序:通常将增溶质与增溶剂先行混合要比增溶剂先与水混合的效好。
增溶质的性质:当增溶质与带有相反电荷的表面活性剂混合时,在不同配比下可能出现增溶、形成可溶性复合物和不溶性复合物等复杂情况;增溶质与非离子表面活性剂配伍时,pH可明显影响增溶量。
弱酸性药物在偏酸性下有较大的增溶;弱碱性药物,则在偏碱性下有更多的增溶;两性药物则在等电点时有最大增溶量。
多组分增溶质的增溶:制剂中有多组分时,对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用;多种组分与主药竞争同一增溶位置,主药的增溶量减少;某一组分吸附或结合表面活性剂分子,主药的增溶量减少;某些组分也可扩大胶束体积而增加主药的增溶量。
增溶后的稳定性可能与胶束表面性质、结构和胶束缔合体的反应性、药物本身的降解途径、环境的pH、离子强度等多种因素有关。
温度对增溶的影响①影响胶束的形成②影响增溶质的溶解③影响表面活性剂的溶解度;对于离子表面活性剂,温度上升主要是增加增溶质在胶束中的溶解度以及增加表面活性剂的溶解度krafft点:离子表面活性剂在水中的溶解度随温度升高,当至某一温度时,其溶解度急剧升高,该温度称为krafft点,相对应的溶解度即为该离子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC);krafft点是离子表面活性剂的特征值,krafft点越高,则CMC越小。
krafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限,即只有高于krafft点,表面活性剂才能更大程度地发挥作用。
起昙与昙点聚氧乙烯型非离子表面活性剂,温度升高至某一温度时,其溶解度急剧下降并析出,溶液出现混浊,此现象称为起昙,此时温度称为昙点(或浊点)。
在聚氧乙烯链相同时,碳氢链越长,浊点越低;在碳氢链长相同时,聚氧乙烯链越长则浊点越高。
表面活性剂毒性大小:一般是阳离子型>阴离子型>非离子型表面活性剂的复配适当的复配体系在增溶、乳化、起泡等性能方面优于单一表面活性剂体系,不适当的配伍将破坏表面活性作用表面活性与无机电解质混合体系:在表面活性剂的应用配方中,无机电解质是主要的添加剂之一,因为无机电解质(一般为无机盐)往往可提高溶液的表面活性。
这种协同作用主要表现在离子型表面活性剂与无机盐混合液中。
在离子型表面活性剂中加入与表面活性剂有相同离子的无机盐,不仅可降低同浓度溶液的表面张力,而且还可降低表面活性剂的cmc,此外还可以使溶液的最低表面张力(γcmc)降得更低,即达到全面增效作用。
图3-2示出NaCl对C12H25SO4Na 水溶液表面活性的影响,可以看出溶液表面活性随NaCl浓度增加而增强。
无机盐对离子型表面活性剂表面活性的影响主要是由于反离子压缩了表面活性剂离子头的离子氛厚度,减少了表面活性剂离子头之间的排斥作用,从而使表面活性剂更容易吸附于表面并形成胶团,导致溶液的表面张力与cmc降低。
无机盐对非离子表面活性剂的性质影响较小,有时还会出现盐析。
表面活性剂与极性有机物混合体系:在实际应用的表面活性剂配方中,为了调节配方的应用性能,也常加入极性有机物作为添加剂。
1.长链脂肪醇的影响(1)长链脂肪醇可降低表面活性剂溶液的cmc 这种作用的大小随脂肪醇碳氢链的加长而增大。
在长链醇的溶解度范围内,表面活性剂的cmc随醇浓度增加而下降。
在一定浓度范围内,cmc随醇浓度作直线变化,而且此直线变化的变化率的对数为醇分子碳原子数的线性函数。
(2) 在一定的表面活性剂浓度范围内,长链脂肪醇还可降低表面活性剂水溶液的最低表面张力。
与无醇时的表面活性剂溶液相比,醇的存在使溶液表面张力大为降低,可达到最低值,当表面活性剂浓度达到某一值时,溶液表面张力又上升。
(3)加醇后的表面活性剂溶液,在其它一些性质上也有突出变化,如溶液的表面黏度由于加入醇后而增加,这可被认为是有醇时的表面吸附膜比较紧密。
(4)在有醇存在的表面活性剂溶液中,γ的时间效应更为明显,即到达平衡/需要更多的时间。
对于较长链的脂肪酸和脂肪醇,其时间效应较短,但若脂肪醇的含量很少(作为少量“杂质”存在时),表面张力的时间效应则很长。
此种的时间效应可以认为是由于醇和表面活性剂竞争吸附的结果。
2.短链醇的影响短链醇在浓度小时可使表面活性剂的cmc降低;在浓度高时,则cmc随浓度变大而增加。
3.水溶性及极性较强的极性有机物的影响此种极性有机物分两种情况,一类如尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇、1,4二氧六环等,此类物质一般使表面活性剂的表面活性下降(cmc 及γ升高)。
另外一类强极性的、水溶性的添加物,如果糖、木糖以及山梨糖醇、环己六醇等,则使表面活性剂的cmc降低。
4.表面活性剂助溶剂某些表面活性剂由于在水中溶解度太小,对应用不利,需要在配方中加入增加溶解度的添加剂,即助溶剂。
如尿素有助溶作用。
除了这类一般极性有机物,更常用的助溶剂是二甲苯磺酸钠一类化合物。
适当的助溶剂应该是在增加表面活性剂溶解性的同时,一般不显著降低表面活性剂的表面活性。
非离子表面活性剂与离子表面活性剂的复配非离子表面活性剂与离子表面活性剂的复配已有广泛的应用。
烷基苯磺酸盐和烷基硫酸盐常与非离子表面活性剂复配使用,可以获得比单一表面活性剂更优良的洗涤性质、润湿性质以及其它性质。
有关非离子表面活性剂与离子表面活性剂的复配规律可归纳如下。
(1)在离子表面活性剂中加入非离子表面活性剂,将使表面活性提高。
在非离子表面活性剂加入量很少时,就会使γ显著下降。
(2)在非离子表面活性剂中加入离子表面活性剂,溶液的表面活性增加(cmc及γ下降)。
但γcmc却比未加SDS时高。
(3)在非离子表面活性剂中加入离子表面活性剂,将使浊点升高。
但这种混合物的浊点不清楚,界限不够分明,实际上常有一段较宽的温度范围。
(4)阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的相互作用强于阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂。
正、负离子表面活性剂的复配在所有的表面活性剂混合体系中,正、负离子表面活性剂具有最强的协同作用。
一般认为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在水溶液中不能混合,两者在水溶液中相互作用会产生沉淀或絮状络合物,从而产生负效应甚至使表面活性剂失去表面活性。
而研究发现,由于阴、阳表面活性离子间强烈的静电作用,在一定条件下,正、负离子表面活性剂复配体系具有很高的表面活性,显示出极大的增效作用,1.全面增效作用,与单一表面活性剂相比,混合体系的表面活性大大提高。
一方面提高了降低表面张力的效能,混合体系的表面张力可低达25mN/m甚至更低,另一方面极大地提高了降低表面张力的效率,混合体系的cmc小于每一单纯组分表面活性剂的cmo,甚至呈现几个数量级的降低。
因而表现为全面增效作用。
混合体系的增效作用也表现在油-水界面张力的降低方面。
阳离子表面活性剂C8H17N(CH3)Br(以下用C8N表示)与阴离子表面活性剂C8H17SO4Na(以下用C8S表示)等摩尔复配体系在正庚烷-水溶液界面的界面张力可以低至0.2 mN/m,而两种纯表面活性剂溶液相应的界面张力则高得多(分别为14mN/m和11 mN/m)。
所以通过复配,可以使一些本来表面活性很差的“边缘”表面活性剂也具有很高的表面活性。
尽管正、负离子表面活性剂复配体系有强烈的增效效应,其表面活性比单一组分高。
然而正、负离子表面活性剂混合体系的一个主要缺点是由于强电性作用易于形成沉淀或絮状悬浮,混合体系的水溶液因此不太稳定。
一旦浓度超过cmc以后溶液就容易发生分层析出或凝聚等现象,甚至出现沉淀(特别是等摩尔混合体系),产生负效应甚至使表面活性剂失去表面活性,从而给实际应用带来不利影响。
经过多年的研究和实际应用,可以采用以下几种方法。
(1)非等摩尔比复配正、负离子表面活性剂配合使用时,要使其不发生沉淀或絮状悬浮,达到最大增效作用,两者配比是很重要的。
不等比例(其中一种只占总量少部分)配合依然会产生很高的表面活性与增效作用。
一种表面活性剂组分过量很多的复配物较等摩尔的复配物的溶解度大得多,溶液因此不易出现浑浊,这样就可采用价格较低的阴离子表面活性剂为主,配以少量的阳离子表面活性剂得到表面活性极高的复合表面活性剂。
(2)降低疏水链长度对称性在疏水链总长度(碳原子总数)一定时,两疏水链长度越不对称,混合体系的溶解性越好。
(3)增大极性基的体积正、负离子表面活性剂混合体系易形成沉淀的原因可归结为异电性离子头基之间强烈的静电引力导致电性部分或全部中和(当然这也正是其具有高表面活性的原因),因此可以通过增大极性基的体积,增加离子头基之间的空间位阻以降低离子头基之间强烈的静电引力。
例如:将常见的烷基三甲基铵换为烷基三乙基铵(即烷基三甲基铵离子头的三个甲基换成三个乙基),混合体系的溶解性能即大大改善,如辛基三乙基溴化铵与不同链长的烷基硫酸钠的等摩尔混合溶液均可形成均相溶液,其Krafft点很低,可以在低温下使用。
(4)引入聚氧乙烯基离子型表面活性剂分子中引入聚氧乙烯基有利于降低分子的电荷密度从而减弱离子头基间的强静电相互作用。
同时,由于聚氧乙烯链兼有弱的亲水性和弱的亲油性,它不仅使表面活性剂的极性增大,同时也增长了疏水基的长度。
聚氧乙烯链的亲水性和位阻效应减弱了正、负离子表面活性剂之间的相互作用,从而对沉淀或凝聚作用有明显的抑制作用。