第五章 表面活性劑

1、第五章第五章 表面活性劑表面活性劑 雙親化合物的定義：具有雙親結(jié)構(gòu)的有機物。雙親化合物的定義：具有雙親結(jié)構(gòu)的有機物。 親水（疏油）基團的定義：具有極性的易溶于水的親水（疏油）基團的定義：具有極性的易溶于水的部分。部分。 親油（疏水）基團的定義：具有非極性的不溶于水親油（疏水）基團的定義：具有非極性的不溶于水而易溶于油的部分。而易溶于油的部分。 親油基部分一般由什么基構(gòu)成？親油基部分一般由什么基構(gòu)成？ 親水基部分一般由什么基構(gòu)成？親水基部分一般由什么基構(gòu)成？（一）增溶作用（一）增溶作用 1 1、增溶、增溶 增溶的定義：表面活性劑水溶液能使不溶或微溶于增溶的定義：表面活性劑水溶液能使不溶或微溶于水

2、的有機化合物的溶解度顯著增加。水的有機化合物的溶解度顯著增加。 如鄰苯二甲酸二甲酯、聚氧乙烯型的非離子型表面如鄰苯二甲酸二甲酯、聚氧乙烯型的非離子型表面活性劑等活性劑等（二）表面活性劑的潤濕（二）表面活性劑的潤濕 潤濕的定義：固體表面的氣體或液體代替的過程。潤濕的定義：固體表面的氣體或液體代替的過程。 潤濕劑的定義：用水或水溶液將液體或固體表面上潤濕劑的定義：用水或水溶液將液體或固體表面上的空氣取代，能增強這一取代能力的物質(zhì)。的空氣取代，能增強這一取代能力的物質(zhì)。 如十二烷基苯磺酸鈉、如十二烷基苯磺酸鈉、C8-12C8-12脂肪醇等脂肪醇等（三）表面活性劑的乳化（三）表面活性劑的乳化 司盤司盤

3、 吐溫吐溫（四）表面活性劑的分散作用（四）表面活性劑的分散作用 加入某些表面活性劑可以使顆粒穩(wěn)定的懸浮在溶液加入某些表面活性劑可以使顆粒穩(wěn)定的懸浮在溶液中，稱為分散。中，稱為分散。（五）表面活性劑的起泡作用和消泡作用（五）表面活性劑的起泡作用和消泡作用 起泡劑和穩(wěn)泡劑：甲基戊醇等起泡劑和穩(wěn)泡劑：甲基戊醇等 消泡作用：油脂、脂肪酸酯、二甲基硅氧烷等消泡作用：油脂、脂肪酸酯、二甲基硅氧烷等（六）表面活性劑的洗滌作用（六）表面活性劑的洗滌作用 一、陰離子表面活性劑一、陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑的定義：親水基團帶有負(fù)電陰離子表面活性劑的定義：親水基團帶有負(fù)電荷，溶于水中時具有表面活性的部分為陰離

4、子荷，溶于水中時具有表面活性的部分為陰離子的表面活性劑。的表面活性劑。疏水基主要是烷基、烷基苯基疏水基主要是烷基、烷基苯基親水基主要是羧基、磺酸基、硫酸基、磷酸基親水基主要是羧基、磺酸基、硫酸基、磷酸基 羧酸鹽的分子通式為羧酸鹽的分子通式為RCOOMRCOOM；羧酸鹽是用油脂與堿羧酸鹽是用油脂與堿溶液加熱皂化而制得，也可用脂肪酸與堿直接反溶液加熱皂化而制得，也可用脂肪酸與堿直接反應(yīng)而制得應(yīng)而制得 。 烷基硫酸酯鹽類陰離子表面活性劑的分子通烷基硫酸酯鹽類陰離子表面活性劑的分子通式為式為 ROSO3M，其中，其中RC818，M=Na、K 、HN(CH2CH2OH)2。 硫硫 酸酸 化化 中中 和和

5、 ROH ROSO3H ROSO3M這類表面活性劑具有很好的洗滌能力和發(fā)泡能這類表面活性劑具有很好的洗滌能力和發(fā)泡能力，在硬水中穩(wěn)定，溶液呈中性或微堿性，力，在硬水中穩(wěn)定，溶液呈中性或微堿性，它們是配制液體洗滌劑的主要原料。它們是配制液體洗滌劑的主要原料。 （三）烷基磺酸鹽（三）烷基磺酸鹽 烷基磺酸鹽的通式為烷基磺酸鹽的通式為RSORSO3 3M M，其中可以是鏈烴，支鏈其中可以是鏈烴，支鏈烴基或烷基苯，烴基或烷基苯，M=NaM=Na、CaCa、K K；性能：它比烷基硫酸酯鹽的化學(xué)穩(wěn)定性更好，表面性能：它比烷基硫酸酯鹽的化學(xué)穩(wěn)定性更好，表面活性也更強，成為配制各類合成洗滌劑的主要活性活性也更強

6、，成為配制各類合成洗滌劑的主要活性物質(zhì)物質(zhì) ；用途：烷基磺酸鹽的疏水基不同時，可以表現(xiàn)出不用途：烷基磺酸鹽的疏水基不同時，可以表現(xiàn)出不同的表面活性，可分別作為乳化劑、潤濕劑、發(fā)泡同的表面活性，可分別作為乳化劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、洗滌劑等使用劑、洗滌劑等使用 。1 1、十二烷基苯磺酸鈉（、十二烷基苯磺酸鈉（LASLAS） 分子式為分子式為C C H H C C H H SOSO NaNa； 性能：具有良好的發(fā)泡力和去污力，綜合洗性能：具有良好的發(fā)泡力和去污力，綜合洗滌性能優(yōu)越滌性能優(yōu)越 ； 用途：用于合成洗滌劑用途：用于合成洗滌劑 。2 2、單月桂酸甘油酯磺酸鈉、單月桂酸甘油酯磺酸鈉 分子式：分子

7、式：C C H H COOCHCOOCH CHOHCHCHOHCH SOSO Na Na 性質(zhì)：白色粉末，溶于水中成中性溶液，無性質(zhì)：白色粉末，溶于水中成中性溶液，無毒性毒性 ； 制法：制法：氯化丙二醇和亞硫酸鈉加熱生成氯化丙二醇和亞硫酸鈉加熱生成1 1，22丙二醇磺酸鈉，再加月桂酸加熱而制丙二醇磺酸鈉，再加月桂酸加熱而制得得 用途：可用于牙膏及其他化妝品中。用途：可用于牙膏及其他化妝品中。3 3、月桂醇磺乙酸鈉、月桂醇磺乙酸鈉 分子式：分子式：( (ROOCCHROOCCH 2 2SOSO3 3Na) RNa) R代表十二烷基，代表十二烷基，即月桂基即月桂基 ； 性質(zhì)：白色粉末，略有椰油的氣

8、味，其溶性質(zhì)：白色粉末，略有椰油的氣味，其溶液稍有辛辣味，每克月桂醇磺乙酸鈉可溶液稍有辛辣味，每克月桂醇磺乙酸鈉可溶于于1010mlml水中；水中； 用途：在牙膏中應(yīng)用已有較長的歷史。發(fā)用途：在牙膏中應(yīng)用已有較長的歷史。發(fā)泡性能好，在硬水中也有洗滌效果，無毒泡性能好，在硬水中也有洗滌效果，無毒性，能安全使用。性，能安全使用。4 4、二辛基磺化琥珀酸鈉、二辛基磺化琥珀酸鈉 性狀：白色蠟狀塑性固體，在性狀：白色蠟狀塑性固體，在2525o oC C時，每克時，每克約溶于約溶于7070m1m1蒸餾水中，全溶于乙醇和甘油蒸餾水中，全溶于乙醇和甘油中，在硬水中穩(wěn)定中，在硬水中穩(wěn)定 ； 用途：洗滌和發(fā)泡性能

9、好，無毒性，對皮用途：洗滌和發(fā)泡性能好，無毒性，對皮膚刺激性少，在硬水中穩(wěn)定，用于生產(chǎn)香膚刺激性少，在硬水中穩(wěn)定，用于生產(chǎn)香波、泡沫浴及牙膏等。波、泡沫浴及牙膏等。 5 5、油酸基乙磺酸鈉、油酸基乙磺酸鈉 分子式：分子式：C C H H COOCHCOOCH CHCH SOSO NaNa； 性能：性能： 對油污的去垢力好，是一優(yōu)良的洗滌劑，對油污的去垢力好，是一優(yōu)良的洗滌劑，在中性溶液時對鈣、鎂鹽穩(wěn)定。和肥皂共用、在在中性溶液時對鈣、鎂鹽穩(wěn)定。和肥皂共用、在硬水中能分散鈣、鎂皂的形成，易于洗清。由于硬水中能分散鈣、鎂皂的形成，易于洗清。由于酯鍵的存在。因此在酸性及堿性溶液中較易水解。酯鍵的存在

10、。因此在酸性及堿性溶液中較易水解。 來源：以油酰氯和經(jīng)乙基磺酸鈉縮合而制得來源：以油酰氯和經(jīng)乙基磺酸鈉縮合而制得 ； 用途：香波、泡沫浴、牙膏等用途：香波、泡沫浴、牙膏等( (商品名商品名IgeponIgepon A) A)。6 6、油酰甲胺乙磺酸鈉、油酰甲胺乙磺酸鈉 分子式：分子式：C C H H CON(CHCON(CH )CH)CH CHCH SOSO NaNa ； 性能：溶于水，洗滌力及發(fā)泡性能好，對硬水穩(wěn)性能：溶于水，洗滌力及發(fā)泡性能好，對硬水穩(wěn)定。由于定。由于CNCCNC鍵較鍵較COCCOC鍵穩(wěn)定，而且硫原鍵穩(wěn)定，而且硫原子和碳原子直接相連，因此對堿及氧化劑十分穩(wěn)子和碳原子直接相連

11、，因此對堿及氧化劑十分穩(wěn)定，對各種類型的污垢都有良好的洗滌力。定，對各種類型的污垢都有良好的洗滌力。 來源：以油酰和甲基?；撬峥s合而成來源：以油酰和甲基牛磺酸縮合而成 ； 用途：香波、泡沫浴用途：香波、泡沫浴( (商品名商品名IgeponIgepon T) T)。7 7、-烯基磺酸鹽烯基磺酸鹽 （AOSAOS） 制法：由石蠟裂解生產(chǎn)的制法：由石蠟裂解生產(chǎn)的C C15181518的的-烯烴用烯烴用SOSO3 3磺磺化，然后中和便得到化，然后中和便得到-烯基磺酸鹽；烯基磺酸鹽； 主要成分：烯基磺酸鹽主要成分：烯基磺酸鹽：RCHRCHCHCH（CHCH2 2）n nSOSO3 3NaNa和和羥基烷基

12、磺酸鹽：羥基烷基磺酸鹽：RCHRCH（CHCH2 2）n n一一SOSO3 3NaOHNaOH； 性能：性能：AOSAOS的去污力優(yōu)于的去污力優(yōu)于LASLAS，而且生物降解性能而且生物降解性能好，不會污染環(huán)境，好，不會污染環(huán)境，AOSAOS的刺激性小，毒性低。的刺激性小，毒性低。AOSAOS與非離子表面活性劑及陰離子表面活性劑都有與非離子表面活性劑及陰離子表面活性劑都有良好的配伍性能。良好的配伍性能。AOSAOS與酶也有良好的協(xié)同作用，與酶也有良好的協(xié)同作用，是制造加酶洗滌劑的良好原料。是制造加酶洗滌劑的良好原料。（四）烷基磷酸酯鹽（四）烷基磷酸酯鹽制法：用高級脂肪醇與五氧化二磷直接酯化制制法

13、：用高級脂肪醇與五氧化二磷直接酯化制得。所得產(chǎn)品主要是磷酸單酯及磷酸雙酯混合得。所得產(chǎn)品主要是磷酸單酯及磷酸雙酯混合物；物；用途：不同疏水基的產(chǎn)品和單酯鹽、雙酯鹽含用途：不同疏水基的產(chǎn)品和單酯鹽、雙酯鹽含量不同時，產(chǎn)品性能有較大的差異，使產(chǎn)品適量不同時，產(chǎn)品性能有較大的差異，使產(chǎn)品適用于乳化、洗滌、抗靜電、消泡等不同的用途，用于乳化、洗滌、抗靜電、消泡等不同的用途，如十二烷基磷酸酯鹽主要作為抗靜電劑和洗滌如十二烷基磷酸酯鹽主要作為抗靜電劑和洗滌劑，用于香波、沐浴液、潔面產(chǎn)品中劑，用于香波、沐浴液、潔面產(chǎn)品中 ；主要產(chǎn)品：主要產(chǎn)品：n鯨蠟醇醚磷酸酯鉀（鯨蠟醇醚磷酸酯鉀（CPKCPK）n單十二烷基

14、醚磷酸酯鉀鹽（單十二烷基醚磷酸酯鉀鹽（MAPKMAPK）n單十二烷基醚磷酸酯三乙醇胺鹽（單十二烷基醚磷酸酯三乙醇胺鹽（MAPAMAPA）（五）分子中具有多種陰離子基團的表面活性劑（五）分子中具有多種陰離子基團的表面活性劑 脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉（MESMES）；）；性能：這是一種性能溫和，生物降解好，發(fā)泡性能：這是一種性能溫和，生物降解好，發(fā)泡力強的表面活性劑。它不僅本身刺激性小，而力強的表面活性劑。它不僅本身刺激性小，而且在配伍時可以降低硫酸酯類表面活性劑的刺且在配伍時可以降低硫酸酯類表面活性劑的刺激性，可用于配制高檔香波和化妝品。激性，可用于配

15、制高檔香波和化妝品。CH3(CH2)11(OCH2CH2)3OCCHCH2COONaOSO3Na性能：去污力較差，甚至有負(fù)洗滌效果，一般陽性能：去污力較差，甚至有負(fù)洗滌效果，一般陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑混和后能形離子表面活性劑與陰離子表面活性劑混和后能形成不溶于水的復(fù)合物；成不溶于水的復(fù)合物；用途用途 ：陽離子表面活性劑主要用作殺菌劑、柔：陽離子表面活性劑主要用作殺菌劑、柔軟劑、破乳劑、抗靜電劑等。軟劑、破乳劑、抗靜電劑等。 （一）季銨鹽（一）季銨鹽1 1、十二烷基二甲基芐基氯化銨或溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨或溴化銨 分子式：分子式：C C H H N N（CHCH ） CHC

16、H C C H H ClCl或或BrBr； 性能：無毒，無味，對皮膚無刺激，對金屬不腐蝕，性能：無毒，無味，對皮膚無刺激，對金屬不腐蝕，在沸水中穩(wěn)定和不揮發(fā)，它的鹽類對革蘭氏陽性和陰在沸水中穩(wěn)定和不揮發(fā)，它的鹽類對革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌都有殺滅作用性細(xì)菌都有殺滅作用 ； 俗稱：潔爾滅，新潔爾滅；俗稱：潔爾滅，新潔爾滅； 同類產(chǎn)品：季銨鹽表面活性劑還有十六烷基三甲基氯同類產(chǎn)品：季銨鹽表面活性劑還有十六烷基三甲基氯化銨（化銨（16311631）、十二烷基二甲基芐基溴化銨（新潔爾）、十二烷基二甲基芐基溴化銨（新潔爾滅）、十八烷基三甲氯化銨（滅）、十八烷基三甲氯化銨（18311831）、雙十八烷基二）、

17、雙十八烷基二甲基氯化銨等。甲基氯化銨等。 2 2、烷基磷酸酯取代銨、烷基磷酸酯取代銨 分子式分子式: : 性能：固體蠟狀物，可用于乳化、調(diào)理和抗靜電性能：固體蠟狀物，可用于乳化、調(diào)理和抗靜電作用作用 ； 用途：主要用于殺滅細(xì)菌和真菌，無臭無味，在用途：主要用于殺滅細(xì)菌和真菌，無臭無味，在沸水中穩(wěn)定并不揮發(fā)，在食品加工廠、餐廳、旅沸水中穩(wěn)定并不揮發(fā)，在食品加工廠、餐廳、旅館、美容店、學(xué)校、醫(yī)院、戲院、洗衣店、飼養(yǎng)館、美容店、學(xué)校、醫(yī)院、戲院、洗衣店、飼養(yǎng)場和游泳池等處作為消毒劑。場和游泳池等處作為消毒劑。 C18H37NHPOC18H37OOC18H373 3、十四?；坊谆S基氯化銨十四

18、?；坊谆S基氯化銨 分子結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)：C14H29CONHCH2CH2CH2NCH3CH2ClCH31 1、制法：用羥乙基乙二胺和脂肪酸縮合即可得、制法：用羥乙基乙二胺和脂肪酸縮合即可得到環(huán)叔胺，再進一步與鹵代烴反應(yīng)即得咪唑啉到環(huán)叔胺，再進一步與鹵代烴反應(yīng)即得咪唑啉鹽表面活性劑。例如鹽表面活性劑。例如: : 2 2、用途：主要用作頭發(fā)滋潤劑、調(diào)理劑、殺菌、用途：主要用作頭發(fā)滋潤劑、調(diào)理劑、殺菌劑和抗靜電劑，也可用作織物柔軟劑。劑和抗靜電劑，也可用作織物柔軟劑。+Cl_RCNNOHCH2CH2CH2CH3CH2+RCNNOHCH2CH2CH2CH2HCl_1 1、制法：鹵代烷與吡啶反應(yīng)

19、，可生成類似季銨鹽、制法：鹵代烷與吡啶反應(yīng)，可生成類似季銨鹽的烷基吡啶鹵化物的烷基吡啶鹵化物 ：2 2、性能：殺菌力很強，對傷寒桿菌和金黃葡萄球、性能：殺菌力很強，對傷寒桿菌和金黃葡萄球菌有殺滅能力菌有殺滅能力 ；3 3、用途：在食品加工、餐廳、飼養(yǎng)場和游泳池等、用途：在食品加工、餐廳、飼養(yǎng)場和游泳池等處作為洗滌消毒劑使用。處作為洗滌消毒劑使用。 C12 25HXHCHCHCHCHCHN + +CHCHCHCHCHNC12 25H-X兩性離子表面活性劑的定義：兩性離子兩性離子表面活性劑的定義：兩性離子表面活性劑分子中既具有正電荷的基團，表面活性劑分子中既具有正電荷的基團，又具有負(fù)電荷的基團，帶

20、正電荷的基團又具有負(fù)電荷的基團，帶正電荷的基團常為含氮基團，帶負(fù)電荷的基團是羧基常為含氮基團，帶負(fù)電荷的基團是羧基或磺酸基；或磺酸基；C1 2H2 5NC H3C H3C H2C O ORCNH(CH2)NCH2COOOCH3CH3nCOOHCHRNH)(2C17H35CNNCH2CH2CH2COOHOCH2CH2非離子表面活性劑的定義：非離子表面活性劑在非離子表面活性劑的定義：非離子表面活性劑在分子中并沒有帶電荷的基團，在水溶液中不電離，分子中并沒有帶電荷的基團，在水溶液中不電離，而其水溶性則來自于分子中所具有的聚氧乙烯醚而其水溶性則來自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端點經(jīng)基基和端點經(jīng)基 ；

21、性能：不受電解質(zhì)、酸、堿的影響，化學(xué)穩(wěn)定性性能：不受電解質(zhì)、酸、堿的影響，化學(xué)穩(wěn)定性好，與其他表面活性劑的相容性好，在水和有機好，與其他表面活性劑的相容性好，在水和有機溶劑中均有較好的溶解性能。親水基中羥基的數(shù)溶劑中均有較好的溶解性能。親水基中羥基的數(shù)目不同或聚氧乙烯鏈長度不同，可以合成一系列目不同或聚氧乙烯鏈長度不同，可以合成一系列親水性能不同的非離子表面活性劑，以適應(yīng)潤濕、親水性能不同的非離子表面活性劑，以適應(yīng)潤濕、滲透、乳化、增溶等各種不同的用途滲透、乳化、增溶等各種不同的用途 。 通式：通式：RCRC H H (CH(CH CHCH O)n HO)n H； 根據(jù)碳原子數(shù)可為：根據(jù)碳原子

22、數(shù)可為：“TX”TX”系列和系列和“OP”O(jiān)P”系列產(chǎn)系列產(chǎn)品；品； “OP”O(jiān)P”系列產(chǎn)品的特點：化學(xué)穩(wěn)定性好系列產(chǎn)品的特點：化學(xué)穩(wěn)定性好 、表面、表面活性強，即使在高溫下遇到酸、堿也不會被破壞?；钚詮姡词乖诟邷叵掠龅剿?、堿也不會被破壞。它常用于復(fù)配成各種含酸或堿的金屬表面清洗劑、它常用于復(fù)配成各種含酸或堿的金屬表面清洗劑、農(nóng)藥用乳化劑、鉆井泥漿中的乳化劑、水性漆等。農(nóng)藥用乳化劑、鉆井泥漿中的乳化劑、水性漆等。在紡織印染工業(yè)中主要用作油在紡織印染工業(yè)中主要用作油水相乳化劑、清水相乳化劑、清洗劑、潤濕劑等。洗劑、潤濕劑等。RCON(C2H4O)n2H(C2H4O)n1H主要產(chǎn)品介紹主要產(chǎn)品介

23、紹RCOCHCHCHOOCPOOOXOHR1222O 常用的用途：常作護發(fā)化妝品原料，能使頭發(fā)常用的用途：常作護發(fā)化妝品原料，能使頭發(fā)光滑、易梳理、濕潤，作肥皂原料可以緩和對光滑、易梳理、濕潤，作肥皂原料可以緩和對皮膚的刺激，在香波、液體洗滌劑中配入氫化皮膚的刺激，在香波、液體洗滌劑中配入氫化卵磷脂起珠光劑的作用，作化妝品原料對皮膚卵磷脂起珠光劑的作用，作化妝品原料對皮膚起潤滑作用；起潤滑作用； 造成卵磷脂作化妝品原料大多是作添加劑使用，造成卵磷脂作化妝品原料大多是作添加劑使用，還很少有發(fā)揮卵磷脂本身所具有的、潛在的表還很少有發(fā)揮卵磷脂本身所具有的、潛在的表面活性劑性能的原因：其一，天然的卵磷脂源面活性劑性能的原因：其一，天然的卵磷脂源于卵黃和大豆，其磷脂質(zhì)組成大不相同，乳化于卵黃和大豆，其磷脂質(zhì)組成大不相同，乳化性能等也不相同，人們難以掌