表面活性剂配方组成,种类及应用领域介绍

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表面活性剂配方组成,种类及应用领域介绍表面活性剂是这样一种物质,在溶剂中加入很少量时即能显著降低其表面张力,改变体系界面状态,从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、分散或凝集、起泡或消泡、增溶等一系列作用,以满足实际应用的要求。

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。

阳离子型:胺盐、季铵盐离子型阴离子型:羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐表面活性剂两性离子型:氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型、氧化胺非离子型:聚氧乙烯型、多元醇型禾川化学是一家专业从事精细化学品分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。

下面我们详细为大家介绍一下表面活性剂的种类一:阳离子型表面活性剂1:胺盐伯胺、仲胺与盐酸反应生成相应胺的盐酸盐2:季铵盐采用硬脂酸、油酸等廉价脂肪酸与低级胺反应可得到良好的季铵盐阳离子表面活性剂。

常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等NC12H25Cl苯扎氯铵NC12H25Br苯扎溴铵二:阴离子型表面活性剂1:羧酸盐高级脂高级脂肪酸的盐,通式:(RCOO-)n M。

脂肪酸烃R一般为11-17个碳的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。

O O H硬脂酸OO H油酸O O H月桂酸2:硫酸酯盐主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。

脂肪烃链R在12-18个碳之间。

硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油(蓖麻酸硫酸酯钠盐)。

高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠(SDS 、月桂醇硫酸钠)。

O HOS O N a OO蓖麻酸硫酸酯钠盐S O N a OO月桂醇硫酸钠3:磺酸盐磺酸盐的化学通式是:R-SO3Na ,碳链中的碳链数在8-20之间。

这类表面活性剂主要用于生产洗涤剂,易溶于水,有良好的发泡作用。

a/ 烷基苯磺酸盐最常用的是十二烷基苯磺酸钠,为白色粉末,易溶于水,有良好的洗涤能力和发泡性能,大量用于洗衣粉和家用洗净剂。

b/ 烷基磺酸盐烷基磺酸盐的去污能力与直链烷基苯磺酸盐相似,但对硬水的稳定性和生物降解性能更好一些。

常见的有二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT ),为白色蜡状塑性物,易溶于水和乙醇,在硬水中稳定,洗涤和发泡性能良好,无毒性,对皮肤刺激性小,有良好的润湿性能,故多用于生产香波、泡沫浴和牙膏等。

S O ON a OOOO O二辛基琥珀酸磺酸钠c/ 石油磺酸盐石油磺酸盐是各种磺酸盐的混合物,,主要成分是复杂的烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸盐,其次为脂肪烃磺酸盐和环烃磺酸盐及其氧化物等。

常用做乳化剂、泡沫剂、分散剂、防蚀剂和石油采收。

4:磷酸酯盐磷酸酯盐有单酯盐和双酯盐,化学通式分别为:ROP O MO MO,PROMO RO。

这类表面活性剂对酸碱有良好稳定性,易生物降解,洗涤能力好特别对硬表面洗净能力更好,可用于金属洗净和电镀,又由于易溶于有机溶剂,可与溶剂配合,用作干洗洗涤剂。

三:两性型表面活性剂两性型表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH 值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。

1:氨基酸型氨基酸型两性表面活性剂的分子结构式为RN +H 2CH 2CH 2COO -,常用的有十二烷基氨基丙酸钠,易溶于水,呈透明溶液,显碱性,这与阴离子表面活性剂的性质相似,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。

2:甜菜碱型十二烷基二羟基乙基甜菜碱C 12H 25NC H 2C O OC H 2C H 2O HC H 2C H 2O H在纺织工业中用作缩绒剂、染色助剂、柔软剂和抗静电剂等,也用作洗涤剂。

3:咪唑啉型NN O HC H 2C O O N a H 2C H 2O N aC 11H 23NNC 12H 25O O 3SH 2C O O N a C H 2C H 2O N aC 11H 234:氧化胺氧化铵常用的有烷基二甲基氧化胺,烷基二乙醇基氧化胺和烷酰丙胺基二甲基氧化胺3种:N C H 33RONC H 2C H 2O H 2H 2O HRON C H 3C H 3H N (H 2C )3RO氧化胺的化学性质与两性表面活性剂相似,既能与阴离子表面活性剂相容,也能与非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂相容,在中性和碱性溶液中显示出非离子特性,在酸性介质中显示出弱离子特性。

四:非离子型表面活性剂非离子表面活性剂的亲水基团主要由具有一定数量的含氧集团(如羟基和聚氧乙烯链)构成,非离子表面活性剂发展极为迅速,应用越来越广泛。

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,其按亲水基分类,有聚乙二醇型和多元醇型两类。

1:聚乙二醇型聚乙二醇型非离子表面活性剂是用具有活泼氢原子的憎水性原料与环氧乙烷进行加成反应值得的。

a/ 长链脂肪醇聚氧乙烯醚长链脂肪醇聚氧乙烯醚是用长链脂肪醇与环氧乙烷进行加成反应制得的:R O H +On催化剂NaOHR O (C H 2C H 2O )n H该类商业产品称为平平加O ,外观为乳白色或米黄色软膏状,分子量较高时,呈固体状(可根据要求制成片状固体),易溶于水、乙醇、乙二醇等,有浊点,1%水溶液PH 值为中性。

能耐酸、耐碱、耐硬水、耐热、耐重金属盐。

对各种染料有强力的匀染性、缓染性、渗透性、扩散性,煮练时具助练性能,可与各类表面活性剂和染料同溶使用。

根据聚氧乙烯链的长度,商业产品主要有:O-3,O-8,O-9,O-10,O-15,O-20,O-25,O-35,O-35。

b/ 烷基酚聚氧乙烯醚On催化剂O HRO(CH 2CH 2O )n HR烷基酚聚氧乙烯醚的化学性质稳定性高,即使在高温下也不易被强酸、强碱破坏,因此还可以用于金属酸洗液中及强碱性洗涤剂中。

烷基酚聚氧乙烯醚较脂肪醇聚氧乙烯醚难生物降解。

工业上应用最广的是壬基酚,其次是辛基酚和十二烷基酚。

烷基酚聚氧乙烯醚(APEO )中,壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO )最多,占80%以上;其次是辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO ),占15%以上;十二烷基聚氧乙烯醚(DPEO )和二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO )各占1%左右。

烷基酚聚氧乙烯醚具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤作用,广泛应用于洗涤剂、个人护理的日用化工、纺织、造纸、石油、冶金、农药、制药、印刷、合成橡胶、合成树脂、塑料等行业。

c/ 脂肪酸聚氧乙烯酯在催化剂的存在下脂肪酸与环氧乙烷起加成反应,生成脂肪酸聚氧乙烯酯;另一种制法是以脂肪酸与聚乙二醇进行酯化反应得到。

RCOO H+nORCOO (CH 2CH 2O)n HNaOH催化剂R C O O HR C OO (C H 2C H 2O)n H +HO C H 2(C H 2C H 2O )n-1C H 2O H+H 2OH SO 脱水缩合第二个反应中,聚乙二醇有两个羟基,如无特殊催化剂控制,酯化所得的非离子酯总会有一定比例的双酯,此外通过酯交换也形成双酯。

这种表面活性剂与脂肪醇聚氧乙烯醚及烷基酚聚氧乙烯醚比较,渗透和洗涤能力都较差,主要用作乳化剂、分散剂、纤维油剂及染色助剂等。

此产品易受酸、碱液水解而形成原脂肪酸和聚乙二醇,所以在强酸溶液中洗涤能力消失,而在强碱溶液中其洗涤能力远不及由同样脂肪酸制成的肥皂,但作为家用洗衣粉的组分,其性能还是很好的。

d/ 聚氧乙烯烷基胺环氧乙烷和烷基胺起加成反应。

R -N H -C H 2C H 2(C H 2C H 2O )n C H 2C H 2O HNC H 2C H 2(C H 2C H 2O )nC H 2C H 2O HRC H 2C H 2(C H 2C H 2O )nC H 2C H 2O H这类表面活性剂常用作染色助剂,也常用于人造丝生产中以增强再生纤维的强度,还可以保持喷丝孔的清洁,防止污垢沉积。

e/ 聚氧乙烯烷基醇酰胺环氧乙烷与醇酰胺反应。

NC H 2C H 2O HC H 2C H 2O H C 11H 23O这类非离子表面活性剂具有较强的发泡和稳泡作用,故常用作泡沫促进剂和泡沫稳定剂。

月桂酰二乙醇胺是较早出现的这类产品,此物质本身并不溶于水,当其再与一份子的乙二醇胺结合成复合物,这时才具有良好的水溶性和洗涤能力,可用作洗涤剂中的稳泡剂,也可用作乳化剂和防锈剂等NC H 2C H 2O HC H 2C H 2O H C 11H 23ON H (C H 2C H 2O H )22:多元醇型多元醇型非离子表面活性剂是指由含有多个羟基的多元醇与脂肪酸进行酯化而生成的酯类;此外还包括由带有NH2或NH 基的氨基醇、以及带有-CHO 基的糖类与脂肪酸或酯进行反应制得的非离子表面活性剂。

由于他们在性质上很相似,故统称为多元醇型非离子表面活性剂。

a/ 甘油脂肪酸酯和季戊四醇脂肪酸酯O HO H O O C C 11H 21C H 2O HC H 2O HC 15H 31C O O H 2CC H 2O Hb/ 山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯(span )山梨醇和失水山梨醇的脂肪酸单酯是用醇与酸进行酯化反应得到的。

山梨醇月桂酸单酯适合做纤维柔软剂,不适合做乳化剂;失水山梨醇月桂酸单酯适合做乳化剂和纤维油剂。

商业上常用的span 有S-80,S-60,S-40,S-20。

这类非离子型表面活性剂难溶于水,溶于热油及有机溶剂,是高级亲油性乳化剂。

主要用于:纺织品油剂,石油钻井加重泥浆中作乳化剂;食品和化妆品生产中作乳化剂;涂料工业中作分散剂;钛白粉生产中作稳定剂;农药生产中作杀虫剂、润湿剂、乳化剂;石油制品中作助溶剂;亦可作防锈油的防锈剂;食品、化妆品业中作乳化剂、分散剂;乳液聚合中作乳化稳定剂;印刷油墨中作分散剂;亦可用作纺织防水涂料添加剂、油品乳化分散剂。

c/ 蔗糖脂肪酸酯蔗糖脂肪酸单酯无毒、无味、溶于水中呈透明溶液,可用作低泡洗涤剂及食品和药品的乳化剂。

d/ 烷基醇酰胺这类表面活性剂中具有代表性的是月桂酰二乙醇胺和月桂酰丙醇胺,两者均为浅棕色粘稠体,溶于水。

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