新型與特種表面活性劑（二）

1、新型與特種表面活性劑（二） 1.聚合物表面活性劑 聚合物表面活性劑是由大量既含親水基又含疏水基的結(jié)構(gòu)單元自身反復(fù)重復(fù)所組成，可分為自然和合成聚合物表面活性劑兩大系列。因其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，親水基及疏水基大小、位置等可調(diào)，既可制得低分子表面活性劑，又可制得高分子表面活性劑，從而具有一系列獨(dú)特性能，如優(yōu)良的簇?fù)怼⑷榛?、絮凝、低泡、穩(wěn)定等作用，成為一類很有有用價(jià)值和進(jìn)展前途的表面活性劑。 聚合物表面活性劑無毒或低毒，合成、改性簡(jiǎn)單，其品種和性能在不斷進(jìn)展之中。目前工業(yè)化產(chǎn)品的來源和種類主要有羧酸鹽型聚合物表面活性劑、以糖為親水基的聚合物表面活性劑、由(-cd）衍生的筒狀低聚陰離子表面活性劑、有機(jī)硅改性醇型聚

2、合物表面活性劑。 自然聚合物表面活性劑的制備可由碳水化合物或糖類等挺直獲得或經(jīng)衍生及接枝共聚而得。合成聚合物表面活性劑的制備普通視反應(yīng)單體不同，可以先引入親水基，再舉行單體聚合；也可以先聚合，再引入親水基；也可以是二者交替。其親水基的引入同一般表面活性劑的合成一樣。 2.生物表面活性劑 生物表面活性劑是細(xì)胞與生物膜正常生理活動(dòng)所不行缺少的成分，一方面廣泛地分布于動(dòng)植物體內(nèi)，另一方面微生物在其菌體外較大量地產(chǎn)生、積蓄微生物表面活性劑。生物表面活性劑的疏水基普通是脂肪酸或烴類，而親水基則為糖、多元醇、多糖及肽等。按照親水基結(jié)構(gòu)，可分為下述5種：以糖為親水基的糖脂系；以低縮氨基酸為親水基的?；s氨酸

3、系；以磷酸基為親水基的磷脂系：以羧酸為親水基的脂肪酸系；結(jié)合多糖、蛋白質(zhì)及脂的高分子生物表面活性劑即生物聚合體。大多數(shù)生物表面活性劑具有脂質(zhì)般的結(jié)構(gòu)。 生物表面活性劑的制備有兩種方式，一種是挺直從動(dòng)植物及生物體內(nèi)提取，對(duì)于分別相對(duì)簡(jiǎn)單、含量豐盛、產(chǎn)量大的生物表面活性劑利用此法則不失為一種簡(jiǎn)便易行、成本低的途徑。目前已廣泛用于食品醫(yī)藥及化妝品的磷脂類表面活性劑就是從蛋或大豆的油和渣中分別提取的。為創(chuàng)造大豆油時(shí)的副產(chǎn)品，將提取大豆原油的溶劑蒸發(fā)除去，再通入水蒸氣，則磷脂沉淀分別，將沉淀分別的黃色乳濁液離心脫水后，在60下減壓干燥，再精制而得。 另一種辦法是由微生物制備，這種辦法不同于由動(dòng)植物開發(fā)，

4、在制備技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效果方面十分有利并且可以大量生產(chǎn)。由微生物制備生物表面活性劑的能力主要取決于能降解烴類的微生物，第二則取決于供微生物生長(zhǎng)的碳源的組成。能形成表面活性劑的微生物種類無數(shù)，其中有細(xì)菌、酵母及真菌等，可作碳源的化合物有碳?xì)浠衔?、碳水化合物及?dòng)植物油等。普通惟獨(dú)在有脂質(zhì)或有碳?xì)浠衔锎嬖诘臓顩r下，才干獲得最佳的生物表面活性劑收率。 圖2-17槐糖脂結(jié)構(gòu) 槐糖脂是糖脂系生物活性劑中最有應(yīng)用前途的一類生物表面活性劑。其結(jié)構(gòu)見圖2-17?；碧侵两裰荒茉谇驍M酵母或假絲酵母培養(yǎng)基中找到，在工業(yè)上勝利應(yīng)用的關(guān)鍵是要選用便宜豐盛的碳源。其制備收率隨碳源不同而不同，以油類和糖類化合物共同做碳源收率

5、高于單獨(dú)以油類做碳源，最高收率可達(dá)160g/l。制備工藝如下：將微生物假絲酵母菌屬（candida bombicola atcc 22214)接種于瓊脂斜面培基，然后轉(zhuǎn)移到盛有100ml介質(zhì)的500ml錐形燒瓶中，在30下于旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)器上需氧培養(yǎng)一天（轉(zhuǎn)速250r/min)；在bellco玻璃發(fā)酵瓶（bellco glass inc.vineland. nj）中加入700ml介質(zhì)和20ml上述肉湯培養(yǎng)液，在磁力攪拌下發(fā)酵，攪拌速度為450r/min。每分鐘通氧量與液體量體積比為2:1，發(fā)酵溫度30。介質(zhì)優(yōu)化組成為：0.1kh2po4,0.5mgso4·7h2o,0.01fec13,0.

6、01nacl,0.4酵母萃取物，0.1尿素，10.5canola油，10葡萄糖。 目前關(guān)于槐糖脂生物表面活性劑討論的焦點(diǎn)有兩方面：一方面是通過挑選大量豐盛易得的農(nóng)業(yè)再生資源作碳源；另一方面是通過進(jìn)一步改進(jìn)反應(yīng)器來提高產(chǎn)品收率。 生物表面活性劑因徹低生物降解，無毒，對(duì)生態(tài)環(huán)境平安，且具有高表面活性和生物活性，成為近年頗為引人注目的一類表面活性劑。在食品、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域頗具應(yīng)用前景。 3.冠醚類表面活性劑 冠醚類表面活性劑為疏水基上接有環(huán)狀聚醚的化合物，是一類既能挑選性地絡(luò)合陽離子、陰離子及中性分子，又具有表面活性以及能形成膠團(tuán)等復(fù)合性能的表面活性劑，這在生物化學(xué)、分析化學(xué)、藥物化學(xué)及有機(jī)化學(xué)等領(lǐng)域有很大用途。此外，當(dāng)它與極性基團(tuán)或某些金屬離子形成絡(luò)合物后，使之從非離子型表面活性劑變成離子型表面活性劑。 當(dāng)在冠醚環(huán)的側(cè)鏈上引入羥基，則可作為載體，高效率、高挑選性、能動(dòng)地輸送堿金屬或堿土金屬離子。在冠醚的各種部位引入氨基酰亞胺基，可以提高其對(duì)堿金屬和銀離子的挑選性，用以從照相廢液中回收銀離子。 此外，從縮水合成的有兩個(gè)憎水基