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文檔簡介

1、PAGE PAGE 14外表活性劑作業(yè)題答案緒論外表活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分類方法。答:外表活性劑的分子結(jié)構(gòu)包括長鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)和親水性離子基團(tuán)或極性基團(tuán)兩個局部。由于它的分子中既有親油基又有親水基,所以,也稱雙親化合物外表活性劑一般按離子的類型分類,即外表活性劑溶于水時,凡能離解成離子的叫做離子型外表活性劑,凡不能離解成離子的叫做非離子型外表活性劑。而離子型外表活性劑按其在水中生成的外表活性離子種類,又可分為陰離子、陽離子和兩性離子外表活性劑三大類。此外還有一些特殊類型的外表活性劑,如元素外表活性劑、高分子外表活性劑和生物外表活性劑等。 請解釋外表張力、外表活性劑、臨界膠束濃度、濁點(diǎn)、Krafft點(diǎn)

2、等概念。外表張力是指垂直通過液體外表上任一單位長度、與液體面相切的,收縮外表的力。外表活性劑是指在參加很少量時就能顯著降低溶液的外表張力,改變體系界面狀態(tài),從而產(chǎn)生潤濕、乳化、起泡、增溶等一系列作用,以到達(dá)實(shí)際應(yīng)用要求的物質(zhì) 。外表活性劑在水溶液中形成膠團(tuán)的最低濃度,稱為臨界膠團(tuán)濃度或臨界膠束濃度。濁點(diǎn)C. P值:非離子外表活性劑的溶解度隨溫度升高而降低,溶液由澄清變混濁時的溫度即濁點(diǎn)。臨界溶解溫度krafft點(diǎn):離子型外表活性劑的溶解度隨溫度的升高而增加,當(dāng)溫度增加到一定值時,溶液突然由渾濁變澄清,此時所對應(yīng)的溫度成為離子型外表活性劑的臨界溶解溫度。外表活性劑有哪些根本作用?請分別作出解釋。

3、潤濕作用:外表活性劑能夠降低氣-液和固-液界面張力,使接觸角變小,增大液體對固體外表的潤濕的這種作用。乳化作用:外表活性劑能使互不相溶的兩種液體形成具有一定穩(wěn)定性的乳狀液的這種作用。3分散作用:外表活性劑能使固體粒子分割成極細(xì)的微粒而分散懸浮在溶液中的這種作用,叫作分散作用。4起泡作用:含外表活性劑的水溶液在攪拌時會產(chǎn)生許多氣泡,由于氣體比液體的密度小,液體中的氣泡會很快上升到液面,形成氣泡聚集物即泡沫,而純水不會產(chǎn)生此種現(xiàn)象,外表活性劑的這種作用叫發(fā)泡作用。5增溶作用:外表活性劑在溶液中形成膠束后,能使不溶或微溶于水的有機(jī)化合物溶解度顯著增加的這種作用稱作外表活性劑的增溶作用。6洗滌去污作用

4、:洗滌去污作用實(shí)際上是由于外表活性劑能夠吸附在固液界面上,降低外表張力并在水溶液中形成膠團(tuán),從而產(chǎn)生的潤濕、滲透、乳化、分散等各種作用的綜合效果。陰離子外表活性劑陰離子外表活性劑的定義及分類。定義:在水中能夠離解出具有外表活性的陰離子的一類外表活性劑叫做陰離子外表活性劑。陰離子外表活性劑按親水基不同可分為:羧酸鹽型、磺酸鹽型、硫酸酯鹽型和磷酸酯鹽型等。鹽析沸煮法生產(chǎn)RCOONa的生產(chǎn)工藝過程。鹽析沸煮法生產(chǎn)脂肪酸鈉鹽的工藝主要分皂化、鹽析、堿析和整理四個步驟:皂化 在皂化釜中參加油脂和稍過量的堿液,用水蒸氣加熱進(jìn)行皂化反響得皂膠。鹽析 在皂膠中參加食鹽或濃鹽水,使皂膠中的水、甘油和色素磷脂等雜

5、質(zhì)別離出來,獲得較純潔的皂膠。廢液送甘油回收裝置。堿析 在皂膠中參加一定量的堿液,加熱使未完全皂化的油脂皂化,并降低皂膠中無機(jī)鹽及其它雜質(zhì)的含量,進(jìn)一步析出甘油,同時進(jìn)一步凈化皂膠。整理 調(diào)整堿析后皂膠那水分、脂肪酸及電介質(zhì)含量,并最后排出皂膠中的雜質(zhì),以獲得質(zhì)量純潔、符合規(guī)格的皂基。LAS的主要生產(chǎn)工藝路線。烷基苯磺酸鈉LAS的主要生產(chǎn)工藝路線如下:烷基苯磺酸鈉的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。1烷基鏈長度的影響烷基鏈在C6以上才具有外表活性,并且外表活性隨著碳原子數(shù)的增加而增大,當(dāng)烷基鏈超過18個碳時外表活性下降。實(shí)踐證明,以C12洗滌性能最好,C14發(fā)泡能力最好,C10C14泡沫穩(wěn)定性較好。碳鏈變

6、短,溶解性和潤濕性好,但洗滌力差,碳鏈變長由于溶解度下降亦使得洗滌。一般碳數(shù)在C8C14的烷烴洗滌性能較好,宜作洗滌劑,小于C9的潤濕性較好,宜作潤濕劑,大于C14宜作W/O乳化劑。2支鏈的影響實(shí)驗(yàn)證明,含支鏈的烷基苯磺酸鈉的發(fā)泡力和潤濕力均高于LAS,去污力稍低于LAS,但生物降解性卻有很大差異。支鏈越多,生物降解性越差,且支鏈越靠近末端,其生物降解性越差。生物降解性,泡沫長久不散,造成污染。3烷基鏈數(shù)目的影響苯環(huán)上有幾個短鏈烷基時潤濕性增加,但去污力下降。作為洗滌劑用烷基苯應(yīng)盡可能防止生產(chǎn)多烷基苯。4苯與烷基結(jié)合位置的影響以C12為例,苯環(huán)可接在烷基鏈的16位上,有六種位置異構(gòu)體存在。各種

7、異構(gòu)體的分布因所選用的原料及工藝不同而異。苯環(huán)在碳鏈上的C3或C4位置的洗滌去污性能較好。5磺酸基的位置和數(shù)目的影響磺酸基主要接在烷基的對位與鄰位上,以對位異構(gòu)體居多,間位異構(gòu)體很少。對位烷基苯磺酸鈉的cmc低,去污力強(qiáng)和生物降解性好,作為洗滌劑而言,希望得到對位烷基苯磺酸鈉。從磺酸基團(tuán)的數(shù)目來講,烷基苯二磺酸鈉和烷基二苯磺酸鈉,由于磺酸基數(shù)目增加,親水性大大增加,破壞了原有的親水親油平衡,去污力顯著下降,所以生產(chǎn)上盡量防止生成綜上所述,烷基苯磺酸鈉的結(jié)構(gòu)以C11C13的直鏈烷基,苯環(huán)接在第3、4碳原子上,磺酸基為對位其洗滌性能最好。液相分子篩提取正構(gòu)烷烴的根本原理。應(yīng)用分子篩吸附和脫附的原理

8、,將煤油中正構(gòu)烷烴和其它非正構(gòu)烷烴別離提純的方法,稱為分子篩提蠟法。分子篩是一種高效能、高選擇性的吸附劑,用于篩分洗滌劑用烷烴的分子篩有5A和10A兩種,前者用于別離正構(gòu)烷烴和雜烴,后者那么用來別離正構(gòu)烷烴中的極性物。煤油餾分中,正構(gòu)烷烴分子的橫向直徑小于4.9,而其它非正構(gòu)烷烴的分子直徑大于5.6,5A分子篩孔徑為4.95.6,因此采用5A分子篩可將正構(gòu)烷烴吸附在分子篩內(nèi),而不被吸附的雜烴排斥在分子篩外。然后通過脫附,回收被分子篩吸附的正構(gòu)烷烴,作為生產(chǎn)烷基苯的原料正構(gòu)烷烴。利用10A分子篩是利用它對極性不同的有機(jī)物的吸附能力不同而進(jìn)行別離的。10A分子篩孔徑為910,正構(gòu)烷烴及雜質(zhì)都可進(jìn)入

9、篩孔內(nèi),但大局部雜質(zhì),如有機(jī)酸、膠質(zhì)、氮和硫的化合物以及芳烴等物質(zhì)的極性均比正構(gòu)烷烴強(qiáng),所以利用10A分子篩可選擇地將這些物質(zhì)吸附在分子篩上,從而到達(dá)進(jìn)一步別離精制正構(gòu)烷烴的目的。烷基苯與SO3的磺化有何特點(diǎn)?針對這些特點(diǎn)如何設(shè)計(jì)或選擇磺化反響器?1三氧化硫磺化反響屬氣液接觸非均相反響。反響主要發(fā)生在液體外表或氣體溶解在液體中進(jìn)行。這樣,磺化總的反響速度是由擴(kuò)散速度和反響速度決定的。在大多數(shù)情況下,擴(kuò)散速度是主要控制因素。2該磺化反響屬強(qiáng)放熱、瞬間反響。故大局部反響熱是在反響的初始階段放出的,所以如何控制反響速度,迅速移走反響熱是生產(chǎn)控制的關(guān)鍵。3反響前后粘度急劇增加。反響體系粘度增加勢必給物

10、料間的傳質(zhì)和傳熱帶來困難,使之局部過熱或過磺化。同時,磺酸粘度與溫度有關(guān),溫度過低,粘度增加。因此,控制反響溫度不能過低。4在反響過程中,副反響極易發(fā)生。以上特點(diǎn)正是我們考慮磺化反響器的設(shè)計(jì)和磺化工藝控制的依據(jù)??傊?,磺化反響要求投料比、氣體濃度和反響溫度穩(wěn)定;物料停留時間短;氣一液接觸效果好;及時排除反響熱。AOS的合成機(jī)理,該類產(chǎn)品的主要優(yōu)缺點(diǎn)。烯烴與SO3之間的反響屬親電加成反響,其反響歷程符合馬爾柯夫尼柯夫規(guī)那么,即SO3分子中帶正電性的S原子加成到烯烴分子中顯負(fù)電性的含氫較多的雙鍵碳原子上,生成末端磺化物。烯烴的磺化首先生成兩性離子中間體,兩性離子中間體可以發(fā)生正碳離子的轉(zhuǎn)移,消除質(zhì)

11、子后,異鉤化成烷基鍵內(nèi)部雙鍵位置不同的烯基磺酸;隨著正碳離子的轉(zhuǎn)移處于適宜的位置時,兩性離子中間體環(huán)化,形成相應(yīng)的磺內(nèi)醋,如磺內(nèi)酯、磺內(nèi)酯、磺內(nèi)酯等?;莾?nèi)酯因環(huán)的張力大,不穩(wěn)定,很快便消失,轉(zhuǎn)變?yōu)閮尚噪x子中間體,因此磺內(nèi)醋幾乎不存在。六元以上的環(huán)因不穩(wěn)定亦很少存在。主要以五元環(huán)的磺內(nèi)酯和六元環(huán)的磺內(nèi)酯的形式存在。依據(jù)上述磺化機(jī)理,得到一系列的磺化產(chǎn)物。用反響式表示如下:AOS有第四代洗滌劑之稱ABS,LAS,AS,AOS,相同碳數(shù)的AOS,其去污力、起泡性和潤濕性能均優(yōu)于LAS和AS,外表張力較低,且對皮膚刺激性小,生物降解率高,毒性小,在高硬度水中仍有較高的去污力。缺乏:粉粒狀產(chǎn)品易吸潮結(jié)塊

12、;AOS有自動氧化作用,需使用抗氧化劑。水光磺氧化法合成SAS的機(jī)理,該類產(chǎn)品的主要優(yōu)缺點(diǎn)。正構(gòu)烷烴在引發(fā)劑的作用下,可以和SO2、O2反響,生成烷基磺酸: 反響的引發(fā)劑有紫外線、射線、O3等以紫外線作引發(fā)劑,在反響器中加水分解烷基過氧磺酸生成烷基磺酸的工藝稱為水光法磺氧化工藝水光磺氧化法工藝的優(yōu)點(diǎn):1無苯無氯;2動力消耗低;3設(shè)備簡單,產(chǎn)品質(zhì)量好。在直鏈正構(gòu)烷烴的磺氧化反響中,仲碳原子比伯碳原子更易發(fā)生反響,其活性比例為30:1,因此磺氧化產(chǎn)物中絕大局部為仲烷基磺酸鹽約98,中和后得到的產(chǎn)品主要是仲烷基磺酸鹽。烷基磺酸鹽的外表活性與烷基苯磺酸鈉接近。它在堿性、中性和弱酸性溶液中較為穩(wěn)定,在硬

13、水中具有良好的潤濕、乳化、分散和去污能力,易于生物降解。SAS的缺點(diǎn)是,用它作為主要成分的洗衣粉發(fā)粘、不松散。因此只用于液體配方中。長鏈脂肪醇的主要生產(chǎn)工藝有哪幾條?比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。工業(yè)上外表活性劑用脂肪醇已到達(dá)大噸位生產(chǎn)的工藝路線主要有四條: 羰基合成醇OXO醇:所用原料為單烯烴,該法具有原料來源豐富,工藝技術(shù)成熟,生產(chǎn)適應(yīng)性強(qiáng),產(chǎn)品質(zhì)量好本錢較低等優(yōu)點(diǎn),是目前合成外表活性劑醇的主要方法。 齊格勒合成醇:原料為乙烯; 液蠟氧化制仲醇:原料為正構(gòu)烷烴石蠟,石蠟氧化法制得的主要是仲醇,雖然由仲醇制得的外表活性劑不如由伯醇制得的產(chǎn)品性能好,但由于原料廉價,工藝比較簡單,仍然受到一定的重視。 油脂

14、或脂肪酸加氫復(fù)原制醇:所用原料為天然油脂或合成脂肪酸。羰基合成醇的主要生產(chǎn)工藝有哪幾條?比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。齊格勒法合成醇的根本原理及工藝流程。齊格勒法合成醇,是在齊格勒法制烯烴根底上,在制得高級烷基鋁后,不交換成高碳烯烴,而直接進(jìn)行氧化反響,三烷基鋁被氧化成三烷氧基鋁化合物,經(jīng)水解生成偶碳直鏈的醇,稱為Alfol醇。反響過程如下:齊格勒法Ziegle合成脂肪醇由以下四個步驟組成:兩步法制取三乙基鋁。鋁粉、氫氣首先在三乙基鋁存在下生成二乙基鋁化合物:二乙基鋁與乙烯反響生成三乙基鋁:用一步法也可合成三乙基鋁,但副產(chǎn)物太多。鏈增長反響生成三烷基鋁。氧化反響得到醇化鋁。醇化鋁水解得到醇。齊格勒法合成醇

15、的工藝過程包括三乙基鋁的制備、聚合增鏈、氧化、水解、中和、凈化處理、分餾等。 比較硫酸酯鹽和磺酸鹽在結(jié)構(gòu)和性能上的差異。硫酸酯鹽與磺酸鹽的區(qū)別是:硫酸酯鹽系水基是通過氧原子即COS鍵與親油基連接,而磺酸鹽那么是通過CS鍵直接連接。由于氧的存在使硫酸酯鹽的溶解性能比磺酸鹽強(qiáng),但COS鍵比CS鍵更易水解,在酸性介質(zhì)中,硫酸酯鹽易發(fā)生水解。陽離子外表活性劑陽離子外表活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分類。陽離子外表活性劑在水溶液中離解時生成的外表活性離子帶正電荷的,其中疏水基與陰離子外表活性劑相似,親水基主要為氮原子,也有磷、硫、碘等原子。親水基和疏水基可直接相連,也可通過酯、醚和酰胺鍵相連。在陽離子外表活性劑中,

16、最主要的是含氮陽離子外表活性劑。而在含氮外表活性劑中,根據(jù)氮原子在分子中的位置,又可分為常見的直鏈的胺鹽、季銨鹽、雜環(huán)類及氧化胺等。陽離子外表活性劑為什么不宜與洗滌?該類有哪些獨(dú)特的作用?陽離子外表活性劑與其它類型的外表活性劑一樣可在界面或外表上吸附,到達(dá)一定濃度時在溶液中形成膠團(tuán),降低溶液的外表張力,具有外表活性,因此具有乳化、增溶、潤濕、分散等作用,它幾乎沒有洗滌作用。陽離子外表活性劑的最大特征是其外表吸附力在外表活性劑中最強(qiáng)。在水溶液中,陽離子外表活性劑在固體外表上的吸附與陰離子和非離子的情況不同。通常在水溶液中固體外表帶負(fù)電荷,陽離子外表活性劑極性基團(tuán)基于靜電引力朝向固體外表,疏水基朝

17、向水相,使固體外表呈“疏水狀態(tài)。因此,通常不適用于洗滌和清洗。在弱酸性溶液中它能洗去帶正電荷的織物如絲、毛織物上的污垢,但日常生活中很少使用。陽離子外表活性劑的特殊作用:織物的防水劑、柔軟平滑劑。在纖維外表形成親油膜而具有憎水作用,由于分子是定向排列的,能顯著降低纖維外表的靜摩擦系數(shù)。抗靜電作用。由于陽離子外表活性劑在固體外表形成一層連續(xù)的吸附膜,活性的極性基團(tuán)產(chǎn)生離子導(dǎo)電和吸濕導(dǎo)電,起到抗靜電作用。在合成纖維和其它合成材料的加工和使用中有廣泛的應(yīng)用。殺菌作用。陽離子外表活性劑可透過細(xì)胞膜與蛋白質(zhì)作用,并抑制細(xì)菌的呼吸作用和糖解作用,使細(xì)菌死亡。勻染劑。利用陽離子外表活性劑和陽離子染料在纖維上

18、的競爭吸附,可將其作為勻染劑,在印染過程中主要作用有勻染、移染和擴(kuò)散。其它作用??勺鞯V石浮選劑、頭發(fā)調(diào)理劑、瀝青乳化劑、金屬防腐劑等。比較胺鹽和季銨鹽在結(jié)構(gòu)和性能上的差異。胺鹽微弱堿的鹽,對PH值非常敏感,在堿性條件下,它可生成不溶于水的胺,且沒有帶正電荷的活性物;但在酸性條件下,那么可形成溶于水的胺鹽。季銨鹽屬強(qiáng)堿鹽,在酸堿溶液中均能溶解,并離解為帶正電荷的脂肪鏈陽離子,在溶液界面上具有很強(qiáng)的吸附力,被廣泛用作織物柔軟劑,抗靜電劑、殺菌劑、礦石浮選劑等。Spamine A、新潔爾滅、Velan P. F、Zelan A及Cationic Aminine 220的化學(xué)名稱及結(jié)構(gòu)式。apamin

19、e A:N,N二乙基2油酰胺基乙二胺乙酸鹽, 新潔爾滅:十二烷基二甲基芐基溴化銨 Velan P.F:十六烷氧基氯化甲基吡啶 氧化胺類陽離子外表活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),該類產(chǎn)品有哪些獨(dú)特的性能?氧化胺是叔胺和過氧化氫或過氧酸的反響產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)通式為:氧化胺在酸性介質(zhì)中,氧被質(zhì)子化而呈陽離子性即陽離子季銨化;在中性及堿性介質(zhì)中,通過氫鍵被增溶,呈非離子性。氧化胺具有增稠作用,是最有效的增稠劑。氧化胺在弱酸性條件下顯陽離子性質(zhì),具有調(diào)理作用,它可減少或消除頭發(fā)外表的首電荷,具有抗靜電作用,使頭發(fā)易于濕梳,頭發(fā)晾干后梳理時不飄散易梳理。氧化胺無毒、對皮膚溫和和無刺激性。氧化胺有優(yōu)良的泡沫性能和穩(wěn)泡性能,它

20、的效果優(yōu)于烷醇酰胺。兩性外表活性劑兩性外表活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分類兩性外表活性劑是指它的外表活性離子的親水基具有陰離子局部又具有陽離子局部,即同時帶有正負(fù)兩種離子電荷的外表活性劑,廣義地說,兩性外表活性劑是指在分子結(jié)構(gòu)中,同時具有兩種或兩種以上離子性質(zhì)的外表活性劑。兩性外表活性劑的“兩性,表達(dá)在溶液中能隨pH值而變,在強(qiáng)堿性條件下表現(xiàn)出陰離子外表活性劑的性質(zhì),在強(qiáng)酸性等件下表現(xiàn)出陽離子外表活性劑的性質(zhì),但其分子結(jié)構(gòu)既不同于陰離子外表活性劑也不同于陽高于外表活性劑。兩性外表活性劑的分子假設(shè)按照親水基中的陰離子結(jié)構(gòu)分類,可分為:羧酸鹽類兩性外表活性劑,硫酸酯鹽類兩性外表活性劑磺酸鹽類兩性外表活性劑,

21、磷酸酯鹽類兩性外表活性劑。兩性外表活性劑假設(shè)按陽離子結(jié)構(gòu)可分為:甜菜堿型、咪唑啉型、氨基酸型和天然型卵磷脂型。兩性外表活性劑有哪些優(yōu)良的性能?極低毒性和對皮膚、眼睛的低刺激性。極好的耐硬水性和耐高濃度電解質(zhì)性,甚至在海水中也可有效地使用。對織物有優(yōu)異的柔軟平滑性和抗靜電性。有良好的乳化和分散性??梢晕皆趲ж?fù)電荷或正電荷的物質(zhì)外表上,而不生成憎水膜,因此可有很好的潤濕性和發(fā)泡性??梢院蛶缀跛衅渌愋屯獗砘钚詣┡湮椋瑥?fù)配時表現(xiàn)出良好的協(xié)同效應(yīng)。7有一定的殺菌性和抑毒性、防腐蝕性,有良好的生物降解性。3.兩性外表活性劑的結(jié)構(gòu)與等電區(qū)域及其性能的關(guān)系。兩性外表活性劑在水溶液中正、負(fù)離子離解度相等時

22、溶液的PH值范圍稱兩性外表活性劑的等電區(qū)域。等電區(qū)域的大小與兩性外表活性劑的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。一般情況下,強(qiáng)陰離子強(qiáng)陽離子型兩性外表活性劑的等電區(qū)域的pH值在7附近,且較窄;強(qiáng)陰離子弱陽離子型的等電區(qū)域的pH值小于7,且較寬;弱陰離子強(qiáng)陽離子型的等電區(qū)域的pH值大于7,也較寬;弱陰離子弱陽離子型的等電區(qū)域在7附近但很寬。當(dāng)溶液的pH值在等電區(qū)域范圍內(nèi)時,該類外表活性劑才呈現(xiàn)兩性外表活性劑特性;當(dāng)溶液的pH值低于等電區(qū)域時,那么主要表現(xiàn)陽離子外表活性劑的特性;而當(dāng)溶液的pH值高于等電區(qū)域時,那么主要呈現(xiàn)陰離子外表活性劑的特性。4.BS12、BS12K的化學(xué)名稱及結(jié)構(gòu)式;磺基甜菜堿、羧基咪唑啉、卵磷

23、脂的結(jié)構(gòu)通式。BS12K:月桂酰胺丙基二甲基甜菜堿最典型的磺酸甜菜堿為:羧酸咪唑啉兩性外表活性劑 第五章 非離子外表活性劑1.非離子外表活性劑(n-SAA)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分類;非離子外表活性劑就是在水溶液中不會離解成帶電的離子,而是以分子或膠束狀態(tài)存在的一類活性物。非離子外表活性劑的疏水基是由含活潑氫的高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺等提供,其親水基是由含能和水形成氫鍵的醚基、自由羥基的化合物如環(huán)氧乙烷、多元醇、乙醇胺等提供。由于羥基和醚鍵的親水性較弱,要到達(dá)一定的親水性,一般需要有多個羥基和醚鍵。羥基和醚鍵越多,親水性愈強(qiáng),反之,親水性愈弱。因此,根據(jù)疏水基碳鏈的長短和結(jié)構(gòu)的差異,以及親水基

24、的數(shù)目,可人為地控制非離子外表活性劑的性質(zhì)與用途。非離子外表活性劑,特別是含有醚基或酯基的非離子外表活性劑,在水中的溶解度隨溫度的升高而降低,開始是澄清透明的溶液,當(dāng)加熱到一定溫度,溶液就變混濁,溶液開始呈現(xiàn)混濁時的溫度叫做濁點(diǎn)。非離子外表活性劑的種類繁多,按親水基的種類及結(jié)構(gòu)的不同,主要分為聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型及聚醚型等。2.AEO、OP、Span、Tween、APG、6501等產(chǎn)品的化學(xué)名稱及化學(xué)結(jié)構(gòu)式; AEO: 脂肪醇聚氧乙烯醚 ROCH2CH2OnHOP:烷基酚聚氧乙烯醚,Tween失水山梨醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯 Span失水山梨醇脂肪酸酯APG:烷基葡萄糖苷 ROGn 6

25、501: 脂肪酸二乙醇酰胺 RCONCH2CH2OH3.聚氧乙烯n-SAA主要有哪幾類?分別寫出其結(jié)構(gòu)通式。脂肪醇聚氧乙烯醚:ROCH2CH2OnH烷基酚聚氧乙烯醚;脂肪酸聚氧乙烯酯:其結(jié)構(gòu)通式為:RCOOCH2CH2OnH聚氧乙烯烷基胺:聚氧乙烯酰胺:4.制備多元醇型n-SAA的親水基主要有哪些?多元醇型非離子外表活性劑的主要親水基原料為甘油、季戊四醇、山梨醇、失水山梨醇和糖類。5.APG烷基糖苷主要合成方法有哪三種?舉例說明其合成方法。1保護(hù)基團(tuán)法:以十二烷基-D-吡喃葡萄糖單苷的制備為例,其合成方法是;先將葡萄糖五乙?;缓髮⑵滢D(zhuǎn)化為溴代四乙酰葡萄糖,再在Ag對催化劑存在下與脂肪酸及應(yīng)

26、,將烷基連接上去,最后用甲醇鈉完成脫乙酰過程。主要化學(xué)反響步驟如下: 2雙醇交換法:合成反響如下:由于葡萄糖與短鏈醇反響比與長鏈脂肪醇反響容易,所以葡萄糖首先與正丁醇反響,生成丁基葡萄糖苷。然后,十二烷基醇與丁基葡萄糖苷反響。生成十二烷基葡萄糖苷和正丁醇,完成烷氧基交換過程,在這個過程中,中間產(chǎn)物丁基葡萄糖著起了媒介作用。3直接苷化法:通過嚴(yán)格控制反響的溫度、催化劑用量、醇糖比等反響條件,關(guān)鍵是采用共沸脫水或減壓脫水的方法,有效地脫除反響過程中生成的水省去了雙醇交換步驟,成功地使長鏈脂肪醇和葡萄糖直接進(jìn)行苷化反響,制備了烷基葡萄糖苷和烷基低聚葡萄糖苷等不同組成的APG混合物。6.烷基醇酰胺類外

27、表活性劑有哪些優(yōu)良的性能?1烷醇酰胺具有使水溶液變稠的特性,因而常常用它在洗滌劑和個人衛(wèi)生用品的配方中作增調(diào)劑。2烷醇酰胺的起泡力和泡沫穩(wěn)定性好。常在洗滌制品配方中作增泡劑和穩(wěn)泡劑。3烷醇酰胺具有懸浮污垢的作用和防止污垢再沉積的能力,與洗滌劑配方中的外表活性組分復(fù)配時具有良好的增效性。4烷醇酰胺紡織工業(yè)中常用作羊毛清洗劑,在金屬加工中作外表除油,脫脂清洗劑。除此作用外,它還具有防銹性,在很稀的濃度下即能抑制鋼鐵生銹。7.嵌段聚醚非離子外表活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要用途。嵌段聚醚是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或其它烯烴氧化物為主體,以某些含活潑氫化合物為引發(fā)劑的嵌段共聚的非離子外表活性劑。按其聚合方式可分為

28、整嵌、雜嵌、全雜嵌三種類型。一般情況下,分子中加成環(huán)氧乙烷較低的Pluronic及Tetronic均可作消泡劑,也是很好的潤濕劑,還有些產(chǎn)品常和肥皂配合做高效低泡洗滌劑,對鈣皂也有較強(qiáng)的分散力。由于Pluronic類產(chǎn)品具有無刺激性、毒性小,不使頭皮脫脂等特點(diǎn),因而可用于洗發(fā)劑、耳、鼻、服各種滴劑、口腔洗滌、牙膏等配方中。也可用作乳化劑及乳液穩(wěn)定劑、增調(diào)劑。Pluronic及Tetronic的某些品種均可做破乳劑,尤其是它們的無機(jī)酸酯或有機(jī)酸酯,作為原油破乳劑具有較好的效果。在塑料工業(yè)中,是軟、硬泡沫塑料的主要添加劑。在紡織印染工業(yè)中,可用作纖維抽絲的潤滑劑,抗靜電劑、柔軟劑等,也可用于某些產(chǎn)

29、品的促染及增色劑。第六章 特種外表活性劑1.從結(jié)構(gòu)上分析,碳氟外表活性劑與傳統(tǒng)外表活性劑相比有哪些突出的性能?碳氟外表活性劑的分子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)決定了它具有很多獨(dú)特的性質(zhì)。 很高的外表活性。由于碳氟鏈既疏水又疏油,且與其他碳氟鏈之間的相互作用力很弱,因此使碳氟外表活性劑在水中呈現(xiàn)很高的外表活性,即具有非常低的外表張力。 由于氟原子半徑小、電負(fù)性高,碳氟化學(xué)鍵穩(wěn)定,使外表活性劑具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,能夠耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和氧化劑等。與其他外表活性劑的配伍性好,容易產(chǎn)生加和增效作用。碳氟外表活性劑可與很多非氟外表活性劑復(fù)配使用,由于協(xié)同效應(yīng),不僅能增強(qiáng)使用效果,還使總濃度降低。2.合成碳氟

30、化合物的主要方法有哪三種?比較它們的合成原理及優(yōu)缺點(diǎn)。合成碳氟化合物的主要方法有三種,即電解氟化法、調(diào)聚法和離子齊聚法。1電解氟化法:是將無水氟化氫和碳?xì)溆袡C(jī)化合物在Simons電解槽中電解氟化,控制極間電壓在46V,此時應(yīng)無有氟氣體產(chǎn)生。采用這種方法生產(chǎn)的一般是含8個碳原子的羧酸氟和磺酸氟。電解氟化法的優(yōu)點(diǎn)是原料氟化氫價廉易得,而且可直接合成碳氟外表活性劑的反響性基團(tuán),如羧酰氟COF或磺酰氟SO2F等,經(jīng)進(jìn)一步反響引入親水基即可制得碳氟外表活性劑。2調(diào)聚法:調(diào)聚法是利用氟烯烴的調(diào)聚反響制取長鏈氟烷基中間體的反響,反響物包括調(diào)聚劑和調(diào)聚單體,二者反響可以得到不同鏈長的含氟中間體的混合物,然后根

31、據(jù)需要進(jìn)行別離,再經(jīng)下一步反響便可合成外表活性劑。3離子齊聚法:這種方法是采用四氟乙烯、六氟丙烯或相應(yīng)的環(huán)氧化合物四氟環(huán)氧乙烯、六氟環(huán)氧丙烯在氟離子催化下發(fā)生陰離子聚合反響,合成碳原子數(shù)為614的碳氟外表活性劑中間體。以四氟乙烯、六氟丙烯合成的中間體為多支鏈烯烴,這是該法與電解氟化法和調(diào)聚法的區(qū)別。含硅外表活性劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要性能。含硅外表活性劑的分子結(jié)構(gòu)也是由親水基和親油基兩局部構(gòu)成,與傳統(tǒng)碳?xì)渫獗砘钚詣┎煌氖瞧溆H油基局部含有硅烷基鏈或硅氧烷基鏈。由于硅烷基和硅氧烷基均具有很強(qiáng)的憎水性,因此它們成為除碳氟外表活性劑以外的另一類性能優(yōu)異的外表活性劑,具有較高的熱穩(wěn)定性和耐氣候性,以及良好的外

32、表活性、潤濕性、分散性、抗靜電性、消泡和乳化性能。正是由于具有以上這些性質(zhì),含硅外表活性劑具有十分廣泛的用途。主要用于纖維和織物的防水、柔軟和平滑整理以及化裝品中,陽離子型含硅外表活性劑還具有很強(qiáng)的殺菌能力。高分子外表活性劑有哪些特性?高分子外表活性劑的相對分子質(zhì)量要比普通型外表活性劑高出很多,一般外表活性劑的相對分子質(zhì)量在數(shù)百左右,而相對分子質(zhì)量在數(shù)千以上并具有外表活性的物質(zhì)被稱為高分子外表活性劑。其特性如下:1高分子外表活性劑的外表活性通常較弱,外表張力要經(jīng)過很長時間才能到達(dá)恒定,降低外表、界面張力的能力并不顯著。2高分子外表活性劑的乳化能力較好,多形成穩(wěn)定的乳液,用量較大時還具有很好的乳

33、化穩(wěn)定性,并可作為穩(wěn)泡劑使用。許多高分子外表活性劑還具有良好的保水作用、增稠作用,成膜性和輪附力也很優(yōu)秀。3高分子外表活性劑一般不具備低分子外表活性劑在水溶液中形成膠束的性質(zhì),這可能是由于高分子外表活性劑分子大,鏈較長,分子內(nèi)或分子間的纏繞使其很難按一定的順序整齊排列。4由于高分子外表活性劑在各種外表、界面上有很好的吸附作用,因而分散性、凝聚性和增溶性均較好。隨外表活性劑溶液濃度的升高,外表活性劑的分散和凝聚作用不同。5)具有較好的增稠性能。高分子外表活性劑按其來源可分為哪三類?分別舉例說明。按其來源那么可分為天然型、半合成型和合成型三大類。冠醚型外表活性劑的性質(zhì)及主要用途。 冠醚型SAA是以冠醚作為親水基團(tuán),且又在冠醚環(huán)上連接有長鏈烷基、苯基等憎水基團(tuán)的化合物及其衍生物,屬于大環(huán)多醚化合物,是一類特殊結(jié)構(gòu)的聚醚。這類外表活性劑疏水鏈具有極強(qiáng)的疏水性,因而在化學(xué)或生物體系中具有碳?xì)渫獗砘钚詣o法比較的高化學(xué)活性或生物活性。這類化合物除具有一般外表活性劑所共有的特點(diǎn)外,還有一些特殊的性質(zhì)。例如可以選擇性地絡(luò)合陽離子、陰離子及中性分子,可改善某些抗生素的生物活性以及離子透過生物膜的傳輸行為,從而用來模擬天然酶

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