六章-表面活性劑課件

1、第六章 表面活性劑第六章-表面活性劑課件 冰淇淋是我們最喜愛(ài)的食物；有了化妝品我們的生活也變得如此美好。若沒(méi)有表面活性劑，這兩樣?xùn)|西都不會(huì)有。這真是太可悲了。但是，如果真的沒(méi)有了表面活性劑，也不會(huì)有人為沒(méi)有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因?yàn)闆](méi)有表面活性劑，人也沒(méi)有了。 英國(guó)著名界面化學(xué)家Ckint 冰淇淋是我們最喜愛(ài)的食物；有了化妝品我們的生活也變得第六章-表面活性劑課件第六章-表面活性劑課件第六章-表面活性劑課件第六章-表面活性劑課件第六章-表面活性劑課件第六章-表面活性劑課件第六章-表面活性劑課件眼 影 眼 影 第六章-表面活性劑課件指甲油指甲油香 水香 水表面張力：使液體表面分子向內(nèi)收縮至最小面

2、積的這種力。6.1表面活性劑的定義、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)表面張力：使液體表面分子向內(nèi)收縮至最小面積的這種力。6.1表6.1.1表面活性劑的概念 表面活性劑是指那些具有很強(qiáng)表面活性、能使液體的表面張力顯著下降的物質(zhì)。 6.1.1表面活性劑的概念 當(dāng)在水中加入無(wú)機(jī)鹽或糖類物質(zhì)時(shí)，則水的表面張力略有升高；非表面活性物質(zhì) 當(dāng)在水中加入低級(jí)脂肪醇、脂肪酸時(shí)，則水的表面張力下降，稱此類物質(zhì)為水的表面活性物質(zhì)。 當(dāng)在水中加入油酸鈉、十二烷基硫酸鈉時(shí)，則水的表面張力能夠顯著的降低，稱此類物質(zhì)為該溶劑的表面活性劑(surfactant)。 當(dāng)在水中加入無(wú)機(jī)鹽或糖類物質(zhì)時(shí)，則水的表面張力略圖1 荷葉上的水珠的表面張力作

3、用現(xiàn)象圖1 荷葉上的水珠的表面張力作用現(xiàn)象6.1.2表面活性劑的應(yīng)用 表面活性劑涉及應(yīng)用學(xué)科各領(lǐng)域之中，如：化工、紡織、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、藥學(xué)中更是應(yīng)用廣泛：制劑輔料、分析試劑、植物成分的萃取等等。目前已有數(shù)千種之多，逐漸發(fā)展成為一門新興的應(yīng)用學(xué)科。6.1.2表面活性劑的應(yīng)用6.1.3表面活性劑的發(fā)展趨勢(shì) 遠(yuǎn)古時(shí)代：草木灰水、天然堿以及皂莢等堿 性物質(zhì)。 20世紀(jì)：肥皂 20世紀(jì)中期：合成洗滌劑1917年，德國(guó)化學(xué)家剛什爾合成烷基萘磺酸鹽；應(yīng)用領(lǐng)域：農(nóng)藥，醫(yī)藥，化妝品等研究方向：安全，溫和，易生物降解等6.1.3表面活性劑的發(fā)展趨勢(shì) 遠(yuǎn)古時(shí)代：草木灰水、天然堿6.2.表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征和分類6

4、.2.1表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征 表面活性劑分子一般由非極性基團(tuán)和一個(gè)以上的極性基團(tuán)組成。6.2.表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征和分類表面活性劑分子非極性烴鏈（疏水）極性基團(tuán)（親水）H2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO硬脂酸表面活性劑分子非極性烴鏈（疏水）極性基團(tuán)（親水）H2CH2C陰離子表面活性劑RCOONa羧酸鹽R-OSO3Na硫酸酯鹽R-SO3Na磺酸鹽R-OPO3Na2磷酸酯鹽1.離子型2.非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型表面活性劑按離子類型6.2.2 表面活性劑的分類陰離子表面活性劑RCOONa羧酸鹽R-OSO3Na硫酸酯陽(yáng)離

5、子表面活性劑R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 |R-N-HCl仲胺鹽 | H CH3 |R-N-HCl叔胺鹽 | CH3 CH3 |R-N+-CH3Cl-季胺鹽 | CH3陽(yáng)離子表面活性劑R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-H 氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO-H 甜菜堿型 | CH3兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-H CR-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型R-O-(CH2

6、CH2O)nH脂肪醇聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH非離子表面活性劑R2N脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗稱平平加系列，具良好濕潤(rùn)性能(2)烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗稱 OP系列，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性能強(qiáng)(4) 多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物Span類 及 Tween類表面活性劑即屬此類；具有低毒的特點(diǎn)，廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)以及生化實(shí)驗(yàn)(3) 聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡劑、增粘劑 SpanTween脂肪醇聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH(2)烷6.3

7、.1表面活性劑在水溶液中的性質(zhì)6.3表面活性劑的基本性質(zhì)和應(yīng)用 6.3.1表面活性劑在水溶液中的性質(zhì)6.3表面活性劑的基本性（a）是極稀溶液，界面上沒(méi)聚集很多的表面活性劑，空氣和水直接接觸，水的表面張力下降不多，接近于純水的狀態(tài)。（a）是極稀溶液，界面上沒(méi)聚集很多的表面活性劑，空氣和水直接b）濃度相對(duì)升高，很快地聚集到水表面上，即表面吸附量大為增加、空氣和水的接觸相對(duì)減少，水表面張力下降b）濃度相對(duì)升高，很快地聚集到水表面上，即表面吸附量大為增加（c）表面活性劑濃度逐漸升高，表面活性劑毫無(wú)間隙地密集于液面上，形成了單分子吸附膜?？諝馀c水處于完全隔離狀態(tài)，表面吸附達(dá)飽和。在溶液內(nèi)部，增加表面活性

8、劑,先是三三兩兩以疏水基互相靠攏，形成球形膠束的最初形式。水表面張力急劇下降。（c）表面活性劑濃度逐漸升高，表面活性劑毫無(wú)間隙地密集于液面6.3.2、表面活性劑膠束 （一）臨界膠束濃度 表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度即為臨界膠束濃度（critical micell concentration, CMC）6.3.2、表面活性劑膠束 膠束的形成 兩親分子溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí)，其非極性部分會(huì)互相吸引，從而使得分子自發(fā)形成有序的聚集體，使憎水基向里、親水基向外，減小了憎水基與水分子的接觸，使體系能量下降，這種多分子有序聚集體稱為膠束。膠束膠束的形成 兩親分子溶解在水中達(dá)一定濃度時(shí)，其非極性部分

9、膠束結(jié)構(gòu)示意圖膠束結(jié)構(gòu)示意圖可以利用測(cè)定表面張力，電導(dǎo)率等方法達(dá)到測(cè)定臨界膠束濃度目的; 表面活性劑水溶液其濃度只有稍高于其CMC值時(shí)，才能充分顯示其作用。CMC可以利用測(cè)定表面張力，電導(dǎo)率等方法達(dá)到測(cè)定臨界膠束濃度目的;6.3.3、親水親油平衡值 （一）HLB值的概念 親水親油平衡值（hydrophilelipophile balance，HLB）表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對(duì)油或水的綜合親和力6.3.3、親水親油平衡值 Griffin提出了用一個(gè)相對(duì)的值即HLB值來(lái)衡量表面活性物質(zhì)的親水性。對(duì)非離子型的表面活性劑，HLB的計(jì)算公式為：HLB值=親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量20 石蠟無(wú)

10、親水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是親水基，HLB=20。其余非離子型表面活性劑的HLB值介于020之間。在表面活性劑的應(yīng)用中，需根據(jù)不同目的選擇具備適當(dāng)親水親油性的表面活性劑Griffin提出了用一個(gè)相對(duì)的值即HLB值來(lái)衡量表面活性物 不同HLB值的表面活性劑的應(yīng)用范圍 不同HLB值的表面活性劑的應(yīng)用范圍（二）HLB值的理論計(jì)算法HLB=（親水基團(tuán) HLB數(shù)）-（親油基團(tuán)HLB數(shù)）+7 （二）HLB值的理論計(jì)算法6.3.5表面活性劑的應(yīng)用原理 表面活性劑的用途極廣，主要有四個(gè)方面：2.潤(rùn)濕作用 4.浮選作用 3.乳化作用1.洗滌作用 6.3.5表面活性劑的應(yīng)用原理 表面活性劑的用途極廣，

11、洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，增加對(duì)被清洗物體的潤(rùn)濕作用，又要有起泡、增白、占領(lǐng)清潔表面不被再次污染等功能。1.洗滌和去污作用 洗滌體系是復(fù)雜的多相分散體系，潤(rùn)濕、滲透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化學(xué)的過(guò)程洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，增加對(duì)被清洗物體的潤(rùn)濕作用，加入表面活性劑后，憎水基團(tuán)朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面。污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被活性劑分子占領(lǐng)。其中占主要成分的表面活性劑的去污過(guò)程可用示意圖說(shuō)明：加入表面活性劑后，憎水基團(tuán)朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢作為一良好的洗滌劑應(yīng)具備如下條件：良好的潤(rùn)濕性能以使洗滌劑能與

12、待清潔的表面緊密地接觸 具有將油垢移入本體溶液的能力。 具有溶解或分散已被移去的油垢防止其重新沉積于固體表面或形成浮垢的能力。 作為一良好的洗滌劑應(yīng)具備如下條件： 表面活性劑在洗滌劑中具有兩個(gè)基本作用：一 降低污垢與物體表面的結(jié)合力，具有促使污垢脫離物體表面的能力；二 具有防止污垢再沉積的功能。表面活性劑在洗滌劑中的應(yīng)用 表面活性劑在洗滌劑中具有兩個(gè)基本作用：表面活性劑（二） 潤(rùn)濕作用潤(rùn)濕是固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過(guò)程接觸角的示意圖：（二） 潤(rùn)濕作用潤(rùn)濕是固體表面的一種流體被另一種流體所取代的這種借助表面活性劑來(lái)潤(rùn)濕物體的作用叫潤(rùn)濕作用在固體表面發(fā)生定向吸附這種借助表面活性劑來(lái)潤(rùn)

13、濕物體的作用叫在固體表面發(fā)生定向吸附這種能使液體濕潤(rùn)或能加速固體表面濕潤(rùn)的表面活性劑叫做濕潤(rùn)劑潤(rùn)濕方面的應(yīng)用1 礦物的泡沫浮選2 金屬的防銹、緩蝕3 織物的防水、防油處理4 農(nóng)藥中的應(yīng)用這種能使液體濕潤(rùn)或能加速固體表面濕潤(rùn)的表面活性劑叫做濕潤(rùn)劑潤(rùn)（三）乳化作用一種或多種液體以微滴狀分散到另一種不相混溶的液體中所形成的多相分散體系，稱為乳狀液。這種形成乳狀液的過(guò)程稱為乳化。分散相 (內(nèi)相、不連續(xù)相)分散介質(zhì) (外相、連續(xù)相)水相 / 油相液珠大小/m乳液外觀10.110.050.10.05乳白色乳狀液藍(lán)白色乳狀液灰色半透明液透明液（三）乳化作用一種或多種液體以微滴狀分散到另一種不相混溶的液第六章

14、-表面活性劑課件改善水蛋白質(zhì)脂肪糖類乳化劑水蛋白質(zhì)脂肪糖類乳化劑改善水蛋白質(zhì)脂肪糖類乳化劑水蛋白質(zhì)脂肪糖類乳化劑乳化現(xiàn)象油水乳化劑乳化液油水乳化現(xiàn)象油水乳化劑乳化液油水乳化的應(yīng)用農(nóng)藥生產(chǎn)、金屬加工、瀝青乳化食品、化妝品原油開(kāi)采乳化的應(yīng)用農(nóng)藥生產(chǎn)、金屬加工、瀝青乳化浮游選礦的原理圖 選擇合適的捕集劑，使它的親水基團(tuán)只吸在礦砂的表面，憎水基朝向水。 當(dāng)?shù)V砂表面有5%被捕集劑覆蓋時(shí)，就使表面產(chǎn)生憎水性，它會(huì)附在氣泡上一起升到液面，便于收集。氣泡的作用礦物泡沫浮選浮游選礦的原理圖 選擇合適的捕集劑，使它的親水基團(tuán)只吸6.4 陰離子表面活性劑 它們?cè)谡麄€(gè)表面活性劑生產(chǎn)中占有較大的比重，世界表面活性劑總產(chǎn)

15、量的40%屬于這一類。 親水性基團(tuán)是陰離子的表面活性劑叫陰離子型表面活性劑。6.4 陰離子表面活性劑 它們?cè)谡麄€(gè)表面活第六章-表面活性劑課件磺酸鹽型陰離子表面活性劑 6.4.1 十二烷基苯磺酸鈉簡(jiǎn)稱LAS，是一種黃色油狀液體，經(jīng)純化后可形成六角形或斜方型薄片狀結(jié)晶。理想的LAS結(jié)構(gòu)應(yīng)該是C10C14的直鏈烷基，苯環(huán)在烷基的第三或第四個(gè)碳原子上連接，親水基為苯環(huán)對(duì)位單磺酸基團(tuán)?；撬猁}型陰離子表面活性劑 6.4.1 十二烷基苯磺 LAS溶于水后呈中性，對(duì)水的硬度較敏感，對(duì)酸堿水解的穩(wěn)定性好，不易氧化。表面活性作用表現(xiàn)為起泡能力強(qiáng)、去污能力高，易與各種助劑復(fù)配，兼容性好，且成本較低，合成工藝成熟，因

16、此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。 LAS溶于水后呈中性，對(duì)水的硬度較敏感，對(duì)酸堿水解的穩(wěn)定合成方法：三氧化硫磺化法反應(yīng)原理：對(duì)設(shè)備加工精度及材質(zhì)均有較高要求，設(shè)備龐雜，造價(jià)均在幾百萬(wàn)元以上，一般中小型企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)。 合成方法：發(fā)煙硫酸磺化法以發(fā)煙硫酸作為磺化劑與烷基苯反應(yīng)如下：與三氧化硫磺化相比，發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)速率較易控制，反應(yīng)放熱量也較小，但由于反應(yīng)過(guò)程同時(shí)生成大量廢酸，故生產(chǎn)成本偏高。發(fā)煙硫酸磺化法6.4.2脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉簡(jiǎn)稱AES，淡黃色至無(wú)色黏稠液體、活性物含量一般為70，未硫酸化物含量小于2，硫酸鈉含量小于2，pH值在78.5之間，總生物降解度大于90，無(wú)毒。硫酸酯鹽 AES在堿

17、性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，在酸性介質(zhì)中容易水解，在中性介質(zhì)中，由于自動(dòng)催化作用，也會(huì)引發(fā)水解反應(yīng)，磷酸鹽或檸檬酸鹽緩沖劑，防止水解。6.4.2脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉硫酸酯鹽 AES在堿性介 AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，易于配成透明溶液；且其絲毫不會(huì)受到水硬度的影響，具備了優(yōu)異的抗鈣鎂離子作用的能力。售價(jià)低，去污能力、潤(rùn)濕性、乳化性、鈣皂分散性及增溶性等方面都較強(qiáng)， 因此，AES在近二十粘中以驚人的速度迅猛增長(zhǎng)，成為陰離子表面活性劑中發(fā)展最快的一個(gè)品種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，19661980年美國(guó)AES產(chǎn)量增長(zhǎng)了近70倍。在我國(guó)情況也基本如此。 AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，易于配成透明溶液 AES的最主要應(yīng)用是與LA

18、S復(fù)配成產(chǎn)輕垢型液體洗滌劑，如絲毛清潔劑和餐具清潔劑、洗手液等。此時(shí)，AES與LAS復(fù)配在泡沫性、去污性及溶液粘度等方面均有一定的協(xié)同作用。 AES的最主要應(yīng)用是與LAS復(fù)配成產(chǎn)輕垢型液體6.4.3十二烷基硫酸鈉脂肪醇硫酸鈉，簡(jiǎn)稱K12白色至微黃色粉末，微有特殊氣體，易溶于水，起泡力強(qiáng)，有優(yōu)良的乳化能力可作為發(fā)泡劑用。CH3(CH2)11OSO3Na，6.4.3十二烷基硫酸鈉白色至微黃色粉末，微有特殊氣體，易溶 肥皂脂肪酸鹽(鈉鹽為多)，是一種最古老的表面活性劑，現(xiàn)在仍大量應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中。肥皂比較容易制造，油脂與堿作用即生成脂肪酸鈉與甘油。6.4.4羧酸鹽型陰離子表面活性劑 (RCOO

19、Na) 肥皂脂肪酸鹽(鈉鹽為多)，是一種最古老的 洗滌用的鈉皂為硬質(zhì)肥皂，鉀皂為軟質(zhì)肥皂，其它二價(jià)和三價(jià)金屬鹽為不溶性肥皂，pH 7時(shí)生成不溶性游離脂肪酸。所以，肥皂這類表面活性劑不適用于硬水、酸性溶液和海水。 肥皂除了具有清洗作用，還有潤(rùn)濕、乳化和發(fā)泡作用，碳鏈從 C8 開(kāi)始能顯著降低水的表面張力，C14C18 時(shí)達(dá)到最低值，而且與溫度有關(guān)，碳鏈較長(zhǎng)的肥皂，在溫度較高時(shí)才能顯著降低表面張力，例如硬脂酸肥皂最適宜溫度為7080，而椰子油肥皂最好在常溫。 洗滌用的鈉皂為硬質(zhì)肥皂，鉀皂為軟質(zhì)肥皂，其它硬脂酸鈉的一個(gè)主要應(yīng)用是在化妝品中作乳化劑。例如，以雪花膏為代表的O/W型膏霜中，硬脂酸鈉是必不可

20、少的乳化劑。在剃胡膏、洗發(fā)膏制備中，硬脂酸鈉也為最用的乳化劑。此外，一些工業(yè)用乳化產(chǎn)品，如油墨清洗劑、奶制品清洗劑等，也常用硬脂酸鈉作為O/W型產(chǎn)品的乳化劑。硬脂酸鈉的一個(gè)主要應(yīng)用是在化妝品中作乳化劑。例如，以雪花膏為 羧酸鹽所存在的主要缺點(diǎn)是，它是一種弱酸強(qiáng)堿鹽，易水解為游離酸，降低其水溶性。 羧酸鹽所存在的主要缺點(diǎn)是，它是一種弱酸強(qiáng)堿鹽非離子型表面活性劑在水溶液中不電離其親水基主要是由具有一定數(shù)量的含氧基團(tuán)（醚基或羥基）與水構(gòu)成氫鍵實(shí)現(xiàn)溶解的一類表面活性劑正是這一特點(diǎn)決定了非離子型表面活性劑在某些方面比離子型表面活性劑優(yōu)越什么是非離子性表面活性劑呢？6.5 非離子表面活性劑非離子型表面活性

21、劑在水溶液中不電離其親水基主要是由具有一定數(shù)非離子表面活性劑的性質(zhì) 親油 | 親水 HLB值 0 1 3 6 7 8 10 12 13 15 18 20 | |消泡| | | 潤(rùn)濕劑 |增溶劑| | 石蠟 W/O乳化劑 |去污| 聚乙二醇 | 滲透作用 | | O/W 乳化劑 |生物降解性 毒性非離子表面活性劑的性質(zhì) 6.5.2 脂肪醇聚氧乙烯基醚 AEOC12H25OH 平平加 OC12H25O-(CH2CH2O)n -H NaOH催化150180oCPeregal O6.5.2 脂肪醇聚氧乙烯基醚 AEOC12H25OH 乳白色或米黃色軟膏狀，遇冷即冷凍。 平平加： 易溶于水，在硬水、酸或

22、堿中不起變化而穩(wěn)定，是一種優(yōu)良擴(kuò)散劑。有很強(qiáng)的擴(kuò)散能力。 對(duì)各種纖維無(wú)結(jié)合能力，所以應(yīng)用后亦易洗去。有潤(rùn)濕力，并能發(fā)生泡沫。 對(duì)直接染料和還原染料有很高的親和力，起緩染作用；有剝色能力。 乳白色或米黃色軟膏狀，遇冷即冷凍。 平平加： 缺點(diǎn)：起泡力差和只能制成液體或半固體狀。1 作擴(kuò)散劑 2 勻染劑 3 剝色助劑 4 半防染劑5 防白助劑 6 增艷劑 7 凈洗劑 8 防靜電劑 9 乳化劑用途：缺點(diǎn)：起泡力差和只能制成液體或半固體狀。1 作擴(kuò)散劑 2 6.5.3烷基酚聚氧乙烯基醚1 烷基酚的制備OP-101 與烯烴反應(yīng)2 與鹵代烷反應(yīng)6.5.3烷基酚聚氧乙烯基醚1 烷基酚的制備OP-101 與nn

23、 = 16 油溶性 n 8 水溶性，濁點(diǎn)50oCn = 89 潤(rùn)濕性、去污力、乳化性 能皆佳 n 10 潤(rùn)濕性、去污力下降，濁 點(diǎn)升高特點(diǎn)nn = 16 油溶性 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定耐酸堿耐高溫耐氧化劑不易生物降解滲透劑乳化劑洗滌劑剝色劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定耐酸堿耐高溫耐氧化劑不易生物降解滲透劑乳化劑洗滌6.5.4脂肪胺聚氧乙烯RNH2 NaOH催化6.5.4脂肪胺聚氧乙烯RNH2 NaOH催化6.5.5 脂肪酸聚氧乙烯酯R-COO-(CH2CH2O)n-H1 脂肪酸與環(huán)氧乙烷反應(yīng)2 脂肪酸與聚乙二醇反應(yīng)n HO-CH2CH2-OH乙二醇HO-(CH2CH2O)n-H聚乙二醇6.5.5 脂肪酸聚氧乙烯酯R-C

24、OO-(CH2CH2O)n滲透性去污能力較差低泡易生物降解乳化劑分散劑纖維整理劑染色助劑不耐酸堿不耐高溫滲透性去污能力較差低泡易生物降解乳化劑分散劑纖維整理劑染色助6.5. 6脂肪酸失水山梨醇酯H2SO4，140oC-H2O山梨醇1，4失水山梨醇6.5. 6脂肪酸失水山梨醇酯H2SO4，140oC-H2O單酯雙酯三酯Span系列抗靜電劑、潤(rùn)滑劑單酯雙酯三酯Span系列抗靜電劑、潤(rùn)滑劑Twen系列Twen系列蔗糖脂肪酸酯食品、化妝品蔗糖脂肪酸酯食品、化妝品陽(yáng)離子表面活性劑正好與陰離子表面活性劑結(jié)構(gòu)相反。如圖其親水基一端是陽(yáng)離子，故稱陽(yáng)離子表面活性劑，疏水基與陰離子類似主要為不同碳原子數(shù)的碳?xì)滏湣?/p>

25、6.6 陽(yáng)離子表面活性劑陽(yáng)離子表面活性劑正好與陰離子表面活性劑結(jié)構(gòu)相反。如圖其親水基 1928年，陽(yáng)離子表面活性劑開(kāi)始應(yīng)用，當(dāng)時(shí)用作殺菌劑。這類表面活性劑的產(chǎn)量增長(zhǎng)較快，品種發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍口益廣泛:殺菌劑、腈綸勻染劑、纖維柔軟劑、抗靜電劑、浮選劑目前陽(yáng)離子表面活性劑的產(chǎn)量還比較小，但其增長(zhǎng)速度要比陰離子和非離子大得多。 1928年，陽(yáng)離子表面活性劑開(kāi)始應(yīng)用，當(dāng)時(shí)用作殺菌劑。這類R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 |R-N-HCl仲胺鹽 | H CH3 |R-N+-CH3Cl-季銨鹽 | CH3 CH3 |R-N-HCl叔胺鹽 | CH3主要為含氮的有機(jī)衍生物其它含氮等的有機(jī)衍生物陽(yáng)離子表面活性

26、劑的分類R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 CH3 R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 |R-N-HCl仲胺鹽 | H CH3 |R-N-HCl叔胺鹽 | CH3胺鹽型該類產(chǎn)物是弱酸的鹽，在酸性條件下具有表面活性，在堿性條件下，胺游離出來(lái)而失去表面活性，因面使它的使用受到限制。無(wú)殺菌能力纖維柔軟劑勻染劑浮選劑R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 CH3胺鹽型季銨鹽型 R1 |R2-N+-CH3 X- 季銨鹽 | R3季銨鹽與胺鹽不同，它在堿性和酸性介質(zhì)中都能溶解，且離解為帶正電荷的表面活性離子。季銨鹽洗滌能力差但殺菌能力強(qiáng)，在陽(yáng)離子表面活性劑中的地位最為重要，產(chǎn)量也最大。季銨鹽型 R1季銨鹽與胺鹽不同，它在

27、堿性和酸性介質(zhì)中都高級(jí)鹵代烷與低級(jí)叔胺水介質(zhì)60-80oC醇介質(zhì)回流十二烷基三甲基溴化銨 1231-Br十六烷基三甲基溴化銨 1631-BrBr- 溴高級(jí)鹵代烷與低級(jí)叔胺水介質(zhì)60-80oC醇介質(zhì)回流十二烷基三含苯環(huán)的季銨鹽氯化芐80 - 90oC 3h十二烷基二甲基芐基氯化銨1227 /潔爾滅/TAN高級(jí)烷基叔胺與低級(jí)鹵代烷1 潔爾滅含苯環(huán)的季銨鹽氯化芐80 - 90oC十二烷基二甲基芐基氯化1227是一種非氧化性殺菌劑，具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力，并具有一定的分散、滲透作用和一定的緩蝕作用，因此廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、紡織等行業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中用以控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)菌藻滋生。十二烷

28、基二甲基芐基氯化銨1227 /潔爾滅/TAN1227是一種非氧化性殺菌劑，具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力，新潔爾滅低級(jí)叔胺與高級(jí)鹵代烷性能更為優(yōu)異的殺菌劑十二烷基二甲基芐基溴化銨新潔爾滅低級(jí)叔胺與高級(jí)鹵代烷性能更為優(yōu)異的殺菌劑十二烷基二甲陽(yáng)離子活性劑1227易溶于水，穩(wěn)定性良好，能耐熱、耐光、耐壓、無(wú)揮發(fā)性但所帶離子性與陰離子表面活性劑恰好相反所以二者不能與陰離子表面活性混在一起使用，若混合，則產(chǎn)生沉淀并失去效能。陽(yáng)離子活性劑1227易溶于水，穩(wěn)定性良好，能耐熱、耐光、耐壓陽(yáng)離子表面活性劑的應(yīng)用1 消毒殺菌2 腈綸勻染劑3 抗靜電劑4 礦物浮選劑5 相轉(zhuǎn)移催化劑6 織物柔軟劑陽(yáng)離子表面活性劑的應(yīng)

29、用1 消毒殺菌2 腈綸勻染劑3 抗第五節(jié) 兩性表面活性劑廣義地說(shuō)：所謂兩性表面活性劑，是指同時(shí)具有兩種離子性質(zhì)的表面活性劑。第五節(jié) 兩性表面活性劑廣義地說(shuō)：所謂兩性表面活性劑，是指同時(shí)通常所說(shuō)的兩性表面活性劑，是指由陰離子和陽(yáng)離子所組成的表面活性劑。換言之，單就兩性表面活性劑結(jié)構(gòu)來(lái)講，在親水基一端既有陽(yáng)離子(+)也有陰離子(-)。通常所說(shuō)的兩性表面活性劑，是指由陰離子和陽(yáng)離子所組成的表面活1 兩性表面活性劑的特性4 耐水硬性和耐高濃度電解質(zhì)性2 可以和所有其他類型的表面活性劑復(fù)配3 毒性低、對(duì)皮膚眼睛刺激性小1 具有等電點(diǎn)5良好的生物降解性1 兩性表面活性劑的特性4 耐水硬性和耐高濃度電解質(zhì)性

30、2 可兩性表面活性劑的等電點(diǎn)pH 4陽(yáng)離子表面活性劑陰離子表面活性劑兩性表面活性劑的等電點(diǎn)pH 1 按整體化學(xué)結(jié)構(gòu)分類1 甜菜堿型陰離子部分還可以是磺酸基、硫酸酯基陽(yáng)離子部分還可以是磷、硫2 兩性表面活性劑的分類1 按整體化學(xué)結(jié)構(gòu)分類1 甜菜堿型陰離子部分還可以是磺酸基、甜菜堿型表面活性劑，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好?？煽闯墒莾尚员砻婊钚詣┑拇?。最大的特點(diǎn)是無(wú)論是在酸性、中性或堿性都易溶于水。即使在等電點(diǎn)也無(wú)沉淀，且在任何pH值時(shí)均可使用。甜菜堿型表面活性劑甜菜堿型表面活性劑，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好?？煽闯? 咪唑啉型屬于甜菜堿型 具有其他表面活性劑無(wú)可比擬的溫和性質(zhì)，對(duì)皮膚

31、、眼睛刺激極小，無(wú)過(guò)敏反應(yīng)。 多用于高檔、專用的洗發(fā)香波，而且在嬰兒用品上前景廣闊。2 咪唑啉型屬于甜菜堿型 具有其他表面活性劑無(wú)可比擬的溫和3 氨基酸型特點(diǎn)是：對(duì)環(huán)境和生物體的安全性高，對(duì)皮膚和頭發(fā)有親和性，前景最好的是對(duì)安全性要求極高的化妝品。3 氨基酸型特點(diǎn)是：對(duì)環(huán)境和生物體的安全性高，對(duì)皮膚和頭發(fā)有4 氧化胺型增泡、穩(wěn)泡作用明顯復(fù)配時(shí)能降低刺激性特點(diǎn)是：4 氧化胺型增泡、穩(wěn)泡作用明顯復(fù)配時(shí)能降低刺激性特點(diǎn)是：一、 碳氟表面活性劑 含氟表面活性劑是指碳?xì)滏溨袣湓颖环〈说谋砻婊钚詣?氫原子可以部分被氟原子取代，也可全部被氟原子取代，后者稱為全氟表面活性劑。 這類表面活性劑性能特殊，

32、具有憎水、憎油的雙重特性，降低表面張力的能力極為顯著，其應(yīng)用越來(lái)越引人注目。第六節(jié) 其他表面活性劑一、 碳氟表面活性劑 含氟表面活性劑是指碳?xì)滏溨袣湓? 化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性能好1 碳氟表面活性劑的性質(zhì)耐高溫耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿甚至強(qiáng)氧化劑也不能將其破壞1 化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性能好1 碳氟表面活性劑的性質(zhì)耐高溫耐2 溶解性全氟表面活性劑不但能降低水的表面張力 氟表面活性劑具有高熔點(diǎn)、高Krafft點(diǎn)和在溶劑中溶解度底的特點(diǎn)。而且也能降低液態(tài)碳?xì)浠衔锏谋砻鎻埩ν瑫r(shí)具有既疏水又疏油的性質(zhì)2 溶解性全氟表面活性劑不但能降低水的表面張力 碳氟表面活性劑有極高的表面活性，其水溶液的表面張力可低至20nN/m以

33、下(有的甚至可低到12nN/m)，這是其它類型表面活性劑所遠(yuǎn)不及的。3 表面活性 碳氟表面活性劑在6個(gè)碳原子的時(shí)候就有很好的表面活性。812個(gè)碳原子最佳。4 CMC 碳氟表面活性劑有極高的表面活性，其水溶液的表2 碳氟表面活性劑的分類離子型非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型2 碳氟表面活性劑的分類離子型非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型1 高效滅火劑輕水泡沫滅火劑在油面上迅速鋪展成膜縮短滅火時(shí)間提高滅火性能抗復(fù)燃型好1 高效滅火劑輕水泡沫滅火劑在油面上迅速鋪展成膜縮短滅火時(shí)間2 電鍍抑鉻酸霧劑安全生產(chǎn)3 織物整理劑4 高聚物添加劑 5 感光材料 4 碳氟表面活性劑的合成2 電鍍抑鉻酸霧劑安全生產(chǎn)3 織

34、物整理劑4 高聚物添加劑 5二、 含硅表面活性劑二、 含硅表面活性劑Si-O 鍵要比 C-C 鍵穩(wěn)定，不易斷裂。因而含硅表面活性劑具有較高的耐熱穩(wěn)定性離子型非離子型陽(yáng)離子型陰離子型兩性型Si-O 鍵要比 C-C 鍵穩(wěn)定，不易斷裂。因而含硅表 季銨鹽含硅表面活性劑的殺菌能力很強(qiáng)，一般配成稀溶液，就能殺死各種細(xì)菌例如革蘭氏陰性細(xì)菌、葡萄球菌、真菌等。 硅氧烷表面活性劑具有化妝品配方要求的潤(rùn)滑性、光澤、調(diào)理性、耐水性和特殊觸感等良好特性在這一領(lǐng)域應(yīng)用前景很好。 大多用于洗發(fā)劑、護(hù)發(fā)素和調(diào)理香波中。它們能改善頭發(fā)的梳理性、光澤和觸感。 季銨鹽含硅表面活性劑的殺菌能力很強(qiáng)，一般配成稀三、 含硼表面活性劑

35、四、 木質(zhì)素磺酸鹽三、 含硼表面活性劑四、 木質(zhì)素磺酸鹽五、 冠醚型表面活性劑五、 冠醚型表面活性劑相轉(zhuǎn)移 催化劑對(duì)不同的陽(yáng)離子有選擇性絡(luò)合模擬生物膜 傳輸相轉(zhuǎn)移 催化劑對(duì)不同的陽(yáng)離子有選擇性絡(luò)合模擬生物膜 六、 高分子表面活性劑表面活性 較差乳化效果好穩(wěn)泡劑分散性 和 絮凝性增稠性六、 高分子表面活性劑表面活性 較差乳化效果好穩(wěn)泡劑分散七、 生物表面活性劑生物表面活性劑是指由細(xì)菌、酵母和真菌等多種微生物產(chǎn)生的具有表面活性劑特征的化合物。微生物在代謝過(guò)程中常分泌出一些具有表面活性的代謝產(chǎn)物。如簡(jiǎn)單脂類、復(fù)雜脂類或類脂衍生物。在這些物質(zhì)分子中存在著非極性的疏水基團(tuán)和極性的親水基團(tuán)。七、 生物表面活性劑生物表面活性劑是指由細(xì)菌、酵母和真菌等多 用微生物制取的表面活性劑產(chǎn)物易于被生物完全降解