陽離子表面活性劑

1、陽離子表面活性劑        陽離子表面活性劑分子溶于水發(fā)生電離后，與親油基相連的親水基是帶陽電荷的表面活性劑。親油基一般是長碳鏈烴基。親水基絕大多數(shù)為含氮原子的陽離子，少數(shù)為含硫或磷原子的陽離子。用途用作織物柔軟劑、油漆油墨印刷助劑、抗靜電劑、殺菌劑、瀝青乳化劑、護(hù)發(fā)素、焗油膏。因為一般基質(zhì)的表面帶有負(fù)離子，當(dāng)帶正電的陽離子表面活性劑與基質(zhì)接觸時就會與其表面的污物結(jié)合，而不去溶解污物所以一般不做洗滌劑。分類陽離子表面活性劑在水溶液中電離時生成的表面活性離子帶正電荷，其疏水基與陰離子表面活性劑相似。陽離子表面活性

2、劑的親水基離子中含有氮原子，根據(jù)氮原子在分子中的位置不同分為胺鹽、季銨鹽和雜環(huán)型三類。胺鹽是用酸中和烷基伯胺、仲胺、叔胺或乙醇胺得到的產(chǎn)物。根據(jù)胺的不同分為脂肪胺鹽、乙醇胺鹽和聚乙烯多胺鹽。(1)脂肪胺鹽 脂肪胺鹽是用鹽酸、甲酸、乙酸中和烷基伯胺、仲胺和叔胺得到的產(chǎn)物，如:6070C12H25NH2+CH3COOH=C12H25NH+3·CH3COO-(2)乙醇胺鹽 是酸與一、二、三乙醇胺反應(yīng)的產(chǎn)物，如R-N(CH2CH20H)2+HCl=R-NH(CH2CH20H)2+C1-(二乙醇胺)紡織工業(yè)中常用的柔軟劑索羅明A也屬于這一'類。如索羅明A的制法為:CH2CH20H CH

3、2CH20HC17HasCOOHd-CHaCH20H1C17HasCOOCH2CHzN二 -HCOOH，CH2CH20H CH2CH20H(三乙醇胺)CH2CH20H/C17H35COOCH2CH2N ·HC00H(索羅明A)CH2CH20H(3)聚乙烯多胺鹽 鹵代烷與二乙三胺、三乙四胺反應(yīng)可得到不同的N-烷基多胺，如:R-X+NH2CH2CH2NHCH2CH2NH2=R- NHCH2CH2NHCH2CH2NH2(二乙三胺) (N-烷基二乙三胺)RNH2+n CH2-CH2=R-RH(CH2CH2NH).H(亞乙基亞胺) (N-烷基多乙多胺)這些胺與酸反應(yīng)得到聚乙烯多胺鹽都是表面活性

4、劑。胺鹽型陽離子表面活性劑水溶性較小，在酸性介質(zhì)中較穩(wěn)定;在中性、堿性介質(zhì)中會發(fā)生水解析出胺，通常只適合作纖維柔軟劑，不適合作洗滌劑。季銨鹽型陽離子表面活性劑通式為 x-，式中R為C10C18。長鏈烷基，Rl、R2、R3 一般是甲、乙基，也可以有一個是芐基或長鏈烷基，X是氯、溴、碘或其他陰離子基團(tuán):多數(shù)情況下是氯或溴。季銨鹽型陽離子表面活性劑是產(chǎn)量高、應(yīng)用廣的陽離子表面活性劑。一般由叔胺與醇、鹵代烴、硫酸二甲酯等烴基化試劑反應(yīng)制得。 :吡啶(C5H5N)也可以看成一種特殊的叔胺，通常把吡啶與鹵代烷的反應(yīng)產(chǎn)物也歸于季銨鹽中。如溴代十六烷與吡啶反應(yīng)得到的產(chǎn)物十六烷基溴化吡啶是一種常用的殺菌劑。季銨

5、鹽陽離子表面活性劑水溶性好，既耐酸又耐堿且大多數(shù)具有殺菌作用。由于大部分纖維表面帶負(fù)電，用季銨鹽陽離子表面活性劑可中和其電荷，因此有較好的抗靜電作用。它們能在纖維表面形成疏水油膜，降低纖維的摩擦系數(shù)使之具有柔軟、平滑的效果所以可作柔軟劑。這種表面活性劑除可作抗靜電劑柔軟劑外，還可作護(hù)發(fā)產(chǎn)品中的頭發(fā)定型調(diào)理劑，紡織工業(yè)中的勻染固色劑。但它有使機(jī)械生銹的缺點，價格也較貴。在清洗劑中常與非離子表面活性劑復(fù)配成殺菌、消毒清洗劑。雜環(huán)類陽離子表面活性劑可以有咪唑啉、嗎啉胍類、三嗪類衍生物等。瞇唑啉是含有二個氮原子的五元雜環(huán)的單環(huán)化合物，如2-烷基咪唑啉，它與硫酸二甲酯肛 反應(yīng)可生成季銨鹽;如脂肪酸與二亞

6、乙基三胺反應(yīng)生成2-烷基氨基乙基咪唑啉，得到的產(chǎn)物乙?；倥c甲酸中和或季銨化都得到陽離子表面活性劑。它們都可做纖維柔軟劑或殺菌劑。一般陽離子表面活性劑去污力較差，因此通常不用陽離子表面活性劑作洗滌劑。但在特殊的清洗劑中如殺菌消毒洗滌劑中會加入陽離子特別是季銨鹽型陽離子表面活性劑。陽離子陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)是線型高分子化合物，由于它具有多種活潑的基團(tuán)， 可與許多物質(zhì)親和、吸附形成氫鍵。主要是絮凝帶負(fù)電荷的膠體，具有除濁、脫色、吸附、粘合等功能， 適用于染色、造紙、食品、建筑、冶金、選礦、煤粉、油田、水產(chǎn)加工與發(fā)酵等行業(yè)有機(jī)膠體含量較高的廢水處理，特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其

7、它工業(yè)污泥的脫水處理。特點1、 水溶性好，在冷水中也能完全溶解。2、 添加少量陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品，即可受到極大的絮凝效果。一般只需添加0.0110ppm(0.0110g/m3)，即可充分發(fā)揮作用。3、 同時使用陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品和無機(jī)絮凝劑(聚合硫酸鐵，聚合氯化鋁，鐵鹽等)，可顯示出更大的效果。折疊功能由于陽離子聚丙烯酰胺具有以下作用:1、 澄清凈化作用;2、 沉降促進(jìn)作用;3、 過濾促進(jìn)作用;4、 增稠作用及其它作用。因此能夠充分滿足在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面的要求。折疊使用流程聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原則:1、顆粒狀聚丙烯酰胺絮凝劑不能直接投加到污水中。使用前必

8、須先將它溶解于水，用其水溶液去處理污水。2、溶解顆粒狀聚合物的水應(yīng)該是干凈(如自來水)，不能是污水。常溫的水即可，一般不需要加溫。水溫低于5是溶解很慢。水溫提高溶解速度加快，但40以上會使聚合物加快降解，影響使用效果。一般自來水都適合于配制聚合物溶液。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高含鹽的水不適于用來配制。3、聚合物溶液濃度的選擇，樂邦公司建議為0.1%-0.3%，即1升水中加1g-3g聚合物粉劑。PAM濃度選擇要考慮如下因素:配制罐小而每天用藥量大，建議配的稍濃一些(如0.3%)。聚合物分子量很高時，建議配的稍稀一些(如0.1%)。聚合物溶液投到污水中，如因設(shè)備原因分散狀況不太好時，建議配的稍稀一些。總之，聚合物濃度過大，會造成攪拌器馬達(dá)負(fù)荷過大，也會造成進(jìn)入污水后分