《表面活性劑概述》教學課件

《表面活性劑概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《表面活性劑概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用課程簡介外表活性劑18學時，1-5周，周4學時教材：外表活性劑化學，王世榮主編，化學工業(yè)出版社出版，2021納米技術16學時，5-9周，周4學時教材：納米科技導論，徐國財主編高等教育出版社，2021課程簡介外表活性劑外表活性劑化學主要內容：介紹各種類型的外表活性劑的性質、特點、用途，尤其是其在生活中及工業(yè)中的各種用途，通過該課程的學習，可以將外表活性劑的諸多功能與性質聯(lián)系起來，更好的去理解和應用外表活性劑。外表活性劑化學課程簡介包括：外表活性劑概述、外表活性劑作用原理、外表活性劑的功能與應用、陰離子外表活性劑、陽離子外表活性劑、兩性外表活性劑、非離子外表活性劑、特殊類型的外表活性劑、外表活性劑的復配課程簡介《表面活性劑概述》教學課件第一章外表活性劑概述主要內容外表活性劑的分類外表活性劑的國內外開展狀況掌握：外表活性劑的定義、分類方法；了解外表活性劑的開展狀況第一章外表活性劑概述主要內容什么是外表活性劑？外表活性劑是一類重要的精細化學品，早期主要應用于洗滌、紡織等行業(yè)，現(xiàn)在幾乎覆蓋了精細化工的所有領域。目前人們對外表活性劑的定義尚無統(tǒng)一的描述，但普遍認為從其名稱上看應包括三個方面的含義，即“表〔界〕面〞、“活性〞和“添加劑〞。什么是外表活性劑？定義：具體地講，外表活性劑應當是這樣一類物質，在參加量很少時即能明顯降低溶劑〔通常為水〕的外表〔或界面〕張力，改變物系的界面狀態(tài)，能夠產生潤濕，乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，從而到達實際應用的要求。定義：具體地講，外表活性劑應當是這樣一類物質，在參加量很少時外表活性劑到達一定濃度后可締合形成膠團，從而具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用及相應的實際應用，成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產品外表活性劑到達一定濃度后可締合形成膠團，從而具有潤濕或抗粘、簡單介紹幾個相關名詞外表：凝聚體與氣體之間的接觸面界面：凝聚體與凝聚體之間的接觸面外表張力：作用于液體外表單位長度上使外表收縮的力〔mN/m〕。是液體外表層由于分子引力不均衡而產生的沿外表作用于任一界限上的張力。比方：露水總是盡可能的呈球型，而某些昆蟲那么利用外表張力可以漂浮在水面上。簡單介紹幾個相關名詞外表：凝聚體與氣體之間的接觸面實驗一：這個實驗，也可以說是一個關于外表張力的小游戲。先找一個朋友和你一起來進展這個游戲，然后準備一杯水〔把水加到杯子的邊緣處,目視水至杯口齊平處〕，16枚1元的硬幣(也可以更多)。然后是這個游戲的規(guī)那么，和朋友每人一次向杯子里輪流投放硬幣，每次投放硬幣數(shù)沒有限制，可以一次放進1枚，可以2或3枚,或者更多，直到誰先把水溢出杯子為止。投放硬幣的時候用拇指和食指捏住硬幣輕輕的放進盛滿水的杯子。本人最多一次投放了82枚1元硬幣。實驗一：實驗二有孔紙片托水材料：瓶子一個、大頭針一個、紙片一張，有色水一滿杯操作：1、在空瓶內盛滿有色水。2、用大頭針在白紙上扎許多孔。3、把有孔紙片蓋住瓶口。4、用手壓著紙片，將瓶倒轉，使瓶口朝下。5、將手輕輕移開，紙片紋絲不動地蓋住瓶口，而且水也未從孔中流出來。實驗二講解：薄紙片能托起瓶中的水，是因為大氣壓強作用于紙片上，產生了向上的托力。小孔不會漏出水來，是因為水有外表張力，水在紙的外表形成水的薄膜，使水不會漏出來。這如同布做的雨傘，布雖然有很多小孔，仍然不會漏雨一樣。講解：實際應用舉例洗發(fā)水、香波、肥皂、香皂、潤膚露、雪花膏、牙膏、香水、面包、飲料、酒等等。

實際應用舉例洗發(fā)水、香波、肥皂、香皂、潤膚露、雪花膏、牙膏、第一節(jié)外表活性劑的分類一、按離子類型分類表面活性劑第一節(jié)外表活性劑的分類一、按離子類型分類表面活性劑外表活性劑的分類——通常按離子類型分類在水中能電離而生成離子的叫離子外表活性劑；不能電離的叫非離子外表活性劑；在離子外表活性劑中，親水基團帶有負電荷的叫陰離子外表活性劑；親水基團帶有正電荷的叫陽離子外表活性劑。視溶液酸堿度不同而離解成陰離子或陽離子的那么稱為兩性外表活性劑。《表面活性劑概述》教學課件二、按親水基的構造分類〔8〕羧酸鹽型C17H35COONa磺酸鹽型C12H25-C6H6-SO3Na硫酸酯鹽型C18H37OSO3Na二、按親水基的構造分類〔8〕磷酸酯鹽型C12H25OPO3Na2(單酯)(C12H25O)2PO2Na〔雙酯〕胺鹽型〔伯胺鹽-NH2HX、仲胺鹽-NHHX、叔胺鹽-N-HX〕季銨鹽型-N+X-多羥基型-OH聚氧乙烯型-(CH2CH2O)n-磷酸酯鹽型C12H25OPO3Na2(單酯)三、按疏水基種類分〔8〕直鏈烷基-CnH2n+1,n=8-20支鏈烷基烷基苯基R-C6H4------烷基萘基R-(C10H6)2-三、按疏水基種類分〔8〕松香衍生物高分子量聚氧丙烯基-(OC3H7)n-長鏈全氟代烷-CnF2n+1聚硅氧烷基(CH3)3-Si-O-[Si(CH3)2-O-]n-Si(CH3)2-松香衍生物四、按外表活性劑的特殊性分類〔5〕碳氟外表活性劑CF3(CF2)6COONa含硅外表活性劑(CH3)3Si-CH2-Si(CH3)2-CH2CH2COONa高分子外表活性劑生物外表活性劑冠醚外表活性劑四、按外表活性劑的特殊性分類〔5〕新型特種外表活性劑1、雙聯(lián)型外表活性劑雙聯(lián)型表面活性劑是用連接基將兩個表面活性劑分子聯(lián)在一起，從而使表面活性劑分子中帶有兩個親油基及親水基，成為雙親油基-雙親水基表面活性劑（GeminiSurfactants）。雙聯(lián)型表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑的結構見圖雙聯(lián)型表面活性劑結構示意圖

新型特種外表活性劑1、雙聯(lián)型外表活性劑雙聯(lián)型表面活性劑雙聯(lián)型外表活性劑中連接基可以是親水性，也可以是親油性；可以是烷烴，也可以是芳環(huán)。雙聯(lián)型外表活性劑具有多種類型，包括陰離子、非離子、陽離子型。與傳統(tǒng)外表活性劑相比，雙聯(lián)型外表活性劑具有很高的外表活性，其水溶液具有特殊的相變行為及流變性，已廣泛引起化學界及工業(yè)界的關注，是開展前景廣闊的新型外表活性劑。雙聯(lián)型外表活性劑中連接基可以是親水性，也可以是親油性；可以是雙聯(lián)型外表活性劑的典型構造雙聯(lián)型外表活性劑的典型構造2、有機氟外表活性劑主要是指在外表活性劑的碳氫鏈中，氫原子全部用氟原子取代了的全氟外表活性劑，是外表活性最強的一種特殊外表活性劑。它與碳氫鏈不同，其憎水作用比碳氫鏈強，而且憎油。不但降低水的外表張力，也能降低碳氫化合物液體的外表張力。外表活性非常強，擴散力也非常高。它可用于提高憎水性的織物處理及抗污處理，還可用于產生穩(wěn)定的泡沫滅火劑，也可作乳液聚合的乳化劑。2、有機氟外表活性劑主要是指在外表活性劑的碳氫鏈中，氫原3、有機硅外表活性劑外表活性劑分子中的疏水鏈不再是碳氫鏈，而是聚硅氧烷鏈或聚硅烷鏈。聚硅氧烷鏈或聚硅烷鏈的疏水性遠高于碳氫鏈。含硅外表活性劑具有較高的熱穩(wěn)定性和較好的潤濕能力，同時具有泡沫抑制性和泡沫穩(wěn)定性?？捎脕砼渲聘鞣N紡絲油劑。3、有機硅外表活性劑外表活性劑分子中的疏水鏈不再是碳氫鏈4、冠醚型外表活性劑冠醚類大環(huán)化合物具有與金屬離子絡合、形成可溶于有機溶劑相絡合物的特性，因而廣泛用作相轉移催化劑。由于冠醚大環(huán)主要由聚氧乙烯構成，與非離子外表活性劑極性基相似，故在冠醚上引入烷基，那么可得到與非離子外表活性劑類似，但又有其獨特性質的新型外表活性劑。4、冠醚型外表活性劑冠醚類大環(huán)化合物具有與金屬離子絡合、5、高分子外表活性劑高分子外表活性劑一般認為是分子量在數(shù)千以上且具有外表活性的物質。其分類見表：天

然半

合

成

合

成

藻酸鈉果膠酸鈉殼聚酸淀粉羧甲基纖維素羧甲基淀粉甲基纖維素羥乙基纖維素甲基丙烯酸接枝淀粉甲基丙烯酸共聚物馬來酸共聚物乙烯吡啶共聚物聚乙烯亞胺聚乙烯醇聚丙烯酰胺聚乙烯醚聚乙烯吡咯烷酮高分子表面活性劑的分類

5、高分子外表活性劑高分子外表活性劑一般認為是分子量在數(shù)由于分子量高，它具有低分子外表活性劑所沒有的一些特性，如良好的分散性、凝聚性、穩(wěn)泡性、乳化和增稠性；毒性小，有良好的保護膠體和增溶能力，優(yōu)良的成膜性及粘附性能，在各個工業(yè)部門被廣泛用作膠乳穩(wěn)定劑、增稠劑、破乳劑、防垢劑、分散劑、乳化劑和絮凝劑等，其中的許多應用是低分子外表活性劑難以替代的。由于分子量高，它具有低分子外表活性劑所沒有的一些特性，如良好6、外表活性催化劑外表活性催化劑是一種較新的概念。它把外表活性作用和催化作用集中在一個化合物分子中。使之能在膠束的外表上把非均相催化劑的高選擇性和均相催化劑的高活性結合起來。例如，以下構造的外表活性催化劑已在烯烴加氫和氫甲醛化中取得成功，解決了昂貴的均相過渡金屬催化劑的別離和回收使用的問題。陰離子表面活性三苯基膦配體銠催化劑6、外表活性催化劑外表活性催化劑是一種較新的概念。它把五、其他分類方法〔4〕按溶解性分:水溶性、油溶性按來源分：合成、天然、半合成按分子量上下分：低分子量、高分子量按應用功能分：乳化劑、洗滌劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、消泡劑、分散劑、絮凝劑、滲透劑及增溶劑。〔分別作簡單介紹并與實際例子相結合〕五、其他分類方法〔4〕第二節(jié)外表活性劑的國內外開展狀況一、世界外表活性劑工業(yè)的開展狀況1.應用范圍及開展狀況：應用范圍廣泛:外表活性劑應用范圍廣闊，在紡織、造紙、醫(yī)藥、食品、民用、建筑等各領域都有重要的作用，素有“工業(yè)味精〞的美譽。第二節(jié)外表活性劑的國內外開展狀況一、世界外表活性劑工業(yè)的開目前全世界有6000多種，商品牌號上萬種，年產量接近1500萬噸，總體呈平衡而緩慢的增長態(tài)勢，北美和西歐市場趨飽和，年增長率在2%以下，亞洲和其他地區(qū)開展較快，年增長率在4%以上。目前全世界有6000多種，商品牌號上萬種，年產量接近15002.生產和消費的外表活性劑品種：以陰離子為主，占55%；非離子次之，35%；陽離子和兩性外表活性劑占10%2.生產和消費的外表活性劑品種：以陰離子為主，占55%；非離3.使用范圍包括的三個局部：家用、個人護理用、工業(yè)與公共設施用家用占總消費量的一半以上。工業(yè)用外表活性劑所占比例的大小，從一個側面反映了這個國家工業(yè)的興旺程度，并為工業(yè)開展提供條件并起促進作用。3.使用范圍包括的三個局部：外表活性劑在興旺國家工業(yè)用占整個應用的一半以上美國工業(yè)用占44%，且以陰離子為主，占65%西歐43%，陰，占50%以上日本上世紀90年代末75%以上，以陰為主，50%以上.外表活性劑在興旺國家工業(yè)用占整個應用的一半以上二、我國外表活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及未來開展趨勢制造工業(yè)起步于1903年，開展于20世紀50年代末60年代初。初期開展緩慢，進入90年代開展較快?，F(xiàn)有品種2000多種，但與興旺國家相比仍有較大差距，表現(xiàn)在：二、我國外表活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及未來開展趨勢〔1〕品種少，產量低，不能滿足國內市場需求?！?000與6000〕〔2〕人均消費水平低。1994-1995年期間，美國人均消費量高達13.9ｋｇ，位居世界第一；其次是日本，為9.7ｋｇ；西歐為6.6ｋｇ。而我國僅為0.5ｋｇ，目前仍缺乏1ｋｇ，處于世界較低水平。〔1〕品種少，產量低，不能滿足國內市場需求。〔2000與60〔3〕在產品構造上，陰離子為主，高檔次的陽離子和兩性型外表活性劑匱乏，在產量和份額上都低于美國、日本等國家。〔4〕從產品應用領域看，工業(yè)用外表活性劑所占比例遠遠低于興旺國家?！?〕根底理論研究比較薄弱，缺乏復配和深加工技術的理論指導，生產工藝落后。〔3〕在產品構造上，陰離子為主，高檔次的陽離子和兩性型外表活今后，我國外表活性劑的開展主要表現(xiàn)為：〔１〕調整產品構造，解決大宗外表活性劑品種無序引進和生產過剩的問題，使其形成系列化產品樹，降低生產本錢，提高產品質量和市場競爭力，提供適應國際化市場需求的全球統(tǒng)一質量標準的產品?！?〕加強應用根底理論研究今后，我國外表活性劑的開展主要表現(xiàn)為：〔3〕將應用根底研究與應用開發(fā)有機結合，不斷開發(fā)市場潛力，向電子信息、能源、新材料、環(huán)境、生物工程與生命科學等高新技術領域擴展?！?〕積極開發(fā)專用化和功能化外表活性劑。〔3〕將應用根底研究與應用開發(fā)有機結合，不斷開發(fā)市場潛力，向〔5〕由于環(huán)保、平安和回歸大自然的要求，外表活性劑的品種將向環(huán)境有利的方向開展，大力開發(fā)綠色外表活性劑和生物外表活性劑?！?〕由于環(huán)保、平安和回歸大自然的要求，外表活性劑的品種將向三、外表活性劑的開展動向1.綠色標記產品綠色產品：原指由天然再生資源加工，對人體刺激小，易生物降解的產品。典型代表：ＡＰＧ21世紀的外表活性劑正朝著平安、溫和及易生物降解的方向開展。“綠色〞標記產品，最早由美國制造商提出的，以后得到公眾輿論的支持。三、外表活性劑的開展動向２.推進外表活性劑合成過程中化學反響的綠色化提高反響的選擇性、采用環(huán)境友好的高效催化劑、改進工藝〔用三氧化硫磺化代替發(fā)煙硫酸磺化〕、催化劑的選擇、原料的綠色化〔再生資源的利用〕等。２.推進外表活性劑合成過程中化學反響的綠色化四、舉例：外表活性劑在納米材料制備技術中的應用1.納米技術2.外表活性劑的作用：控制納米微粒的大小、改善納米微粒外表性能、控制納米材料構造四、舉例：外表活性劑在納米材料制備技術中的應用第三節(jié)新型外表活性劑一、現(xiàn)在研究比較多的外表活性劑有：1.生物外表活性劑具有由于化學合成外表活性劑的物化性質。其開發(fā)始于20世紀60年代中期。具有選擇性好，用量少，無毒，能夠被完全生物降解，不對環(huán)境造成污染。第三節(jié)新型外表活性劑一、現(xiàn)在研究比較多的外表活性劑有：2.Ｇｅｍｉｎｉ型外表活性劑。孿連外表活性劑。分子的形狀如同連體的孿生嬰兒。高外表活性和低的ｃｍｃ和ＫｒａｆｆｔＰｏｉｎｔ。3.傳統(tǒng)外表活性劑的改性帶甲基支鏈的疏水基代替直鏈疏水基，使高級醇硫酸酯鹽型〔ＡＳ〕烷基苯磺酸鹽型〔ＬＡＳ〕的ＫｒａｆｆｔＰｏｉｎｔ明顯下降。改善了冷水溶解性。2.Ｇｅｍｉｎｉ型外表活性劑。孿連外表活性劑。分子的形狀如4.功能性外表活性劑及助劑除為體系提供常規(guī)的性能外，還可提供強化某種特殊功能。如高露潔公司開發(fā)的烷基甘油醚磺酸鹽ＡＧＳＲＯＣＨ２ＣＨ〔ＯＨ〕ＣＨ２ＳＯ３－Ｍ＋Ｍ＋一般為堿金屬離子或銨離子在香皂中參加極小的比例，可大大降低對皮膚的刺激性，提高香皂的持久性，改善手感并可用于其他個人護理用品中。4.功能性外表活性劑及助劑5.可裂解外表活性劑完成其應用功能后可分解成非外表活性物質或轉變成新外表活性化合物。制藥中可滿足代謝物無毒的需要。5.可裂解外表活性劑二、已工業(yè)化的新型外表活性劑1.烷基多苷〔ＡＰＧ〕淀粉或葡萄糖與天然脂肪醇生成的。能滿足各種要求的新一代世界級工業(yè)外表活性劑。高效、無毒、可生物降解。非離子外表活性劑。目前，全世界生產能力10萬噸/年。美國5萬噸，法、日、德也有。中國日用化工研究院2000年建成1000噸/年的生產裝置。二、已工業(yè)化的新型外表活性劑2.烷基二苯醚雙磺酸鹽〔ＡＤＰＯＤＳ〕是最早實現(xiàn)工業(yè)化的一種Ｇｅｍｉｎｉ型外表活性劑，卓越的分散能力，優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性，耐硬水、易漂洗，低溫水溶性好。非常適用于配制低溫、無磷、超濃縮液體洗滌劑。隨著合成工藝技術的完善，Ｇｅｍｉｎｉ型外表活性劑很有潛力成為21世紀的新一代外表活性劑。2.烷基二苯醚雙磺酸鹽〔ＡＤＰＯＤＳ〕3.螯合型外表活性劑可與其它外表活性劑具有很好的配伍性，可提高體系的耐硬水性。對人體和環(huán)境比較溫和。可賦予洗滌劑產品許多優(yōu)異的功能。3.螯合型外表活性劑本章總結外表活性劑的定義外表活性劑的分類外表活性劑的開展狀況本章總結外表活性劑的定義作業(yè)1.外表活性劑的定義及分類？2.總結外表活性劑的國內外開展狀況？作業(yè)1.外表活性劑的定義及分類？復習思考題

1.外表活性劑的概念和特點是什么？2.外表活性劑的一般作用有哪些？3.

根據(jù)親水基團的特點外表活性劑分哪幾類？各舉幾個實例。4.試述直鏈烷基苯磺酸鈉陰離子外表活性劑的構造、合成方法、主要性能和用途。5.試述烷烴和烯烴磺酸鈉陰離子外表活性劑的構造、合成方法、主要性能和用途。6.試述脂肪醇硫酸鹽和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽陰離子外表活性劑的構造、合成方法、主要性能和用途。7.寫出滲透劑T和胰加漂T的構造式和合成方法。8.試述烷基聚氧乙烯醚磷酸酯鹽的性能、主要用途和合成方法。9.試述聚醚羧酸鹽的性能、主要用途和合成方法。10.什么是HLB？如何計算？復習思考題1.外表活性劑的概念和特點是什么？11.什么是濁點？濁點與非離子外表活性劑構造間有什么關系？12.

試述脂肪醇聚氧乙烯醚非離子外表活性劑的構造、合成方法、主要性能和用途。13.試述烷基酚聚氧乙烯醚非離子外表活性劑的構造、合成方法、主要性能和用途。14.

試述脂肪酸失水山梨醇酯和脂肪醇失水山梨醇聚氧乙烯醚的構造、主要用途和合成方法。15.試述烷基葡萄糖苷〔APG〕的性能、用途和合成方法。為什么說APG是綠色外表活性劑？16.

試述脂肪醇酰胺非離子外表活性劑的構造、合成方法、主要性能和用途。17.陽離子外表活性劑有哪幾類？各主要用途是什么？18.試述咪唑啉系兩性外表活性劑的構造和主要性能、合成方法。19.試述烷基甜菜堿兩性外表活性劑的構造和合成方法。20.有機氟和有機硅外表活性劑有何特點？寫出它們的主要用途。21.對未來外表活性劑開展趨勢談談你的看法。11.什么是濁點？濁點與非離子外表活性劑構造間有什么關系？《表面活性劑概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《表面活性劑概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用課程簡介外表活性劑18學時，1-5周，周4學時教材：外表活性劑化學，王世榮主編，化學工業(yè)出版社出版，2021納米技術16學時，5-9周，周4學時教材：納米科技導論，徐國財主編高等教育出版社，2021課程簡介外表活性劑外表活性劑化學主要內容：介紹各種類型的外表活性劑的性質、特點、用途，尤其是其在生活中及工業(yè)中的各種用途，通過該課程的學習，可以將外表活性劑的諸多功能與性質聯(lián)系起來，更好的去理解和應用外表活性劑。外表活性劑化學課程簡介包括：外表活性劑概述、外表活性劑作用原理、外表活性劑的功能與應用、陰離子外表活性劑、陽離子外表活性劑、兩性外表活性劑、非離子外表活性劑、特殊類型的外表活性劑、外表活性劑的復配課程簡介《表面活性劑概述》教學課件第一章外表活性劑概述主要內容外表活性劑的分類外表活性劑的國內外開展狀況掌握：外表活性劑的定義、分類方法；了解外表活性劑的開展狀況第一章外表活性劑概述主要內容什么是外表活性劑？外表活性劑是一類重要的精細化學品，早期主要應用于洗滌、紡織等行業(yè)，現(xiàn)在幾乎覆蓋了精細化工的所有領域。目前人們對外表活性劑的定義尚無統(tǒng)一的描述，但普遍認為從其名稱上看應包括三個方面的含義，即“表〔界〕面〞、“活性〞和“添加劑〞。什么是外表活性劑？定義：具體地講，外表活性劑應當是這樣一類物質，在參加量很少時即能明顯降低溶劑〔通常為水〕的外表〔或界面〕張力，改變物系的界面狀態(tài)，能夠產生潤濕，乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，從而到達實際應用的要求。定義：具體地講，外表活性劑應當是這樣一類物質，在參加量很少時外表活性劑到達一定濃度后可締合形成膠團，從而具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學作用及相應的實際應用，成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產品外表活性劑到達一定濃度后可締合形成膠團，從而具有潤濕或抗粘、簡單介紹幾個相關名詞外表：凝聚體與氣體之間的接觸面界面：凝聚體與凝聚體之間的接觸面外表張力：作用于液體外表單位長度上使外表收縮的力〔mN/m〕。是液體外表層由于分子引力不均衡而產生的沿外表作用于任一界限上的張力。比方：露水總是盡可能的呈球型，而某些昆蟲那么利用外表張力可以漂浮在水面上。簡單介紹幾個相關名詞外表：凝聚體與氣體之間的接觸面實驗一：這個實驗，也可以說是一個關于外表張力的小游戲。先找一個朋友和你一起來進展這個游戲，然后準備一杯水〔把水加到杯子的邊緣處,目視水至杯口齊平處〕，16枚1元的硬幣(也可以更多)。然后是這個游戲的規(guī)那么，和朋友每人一次向杯子里輪流投放硬幣，每次投放硬幣數(shù)沒有限制，可以一次放進1枚，可以2或3枚,或者更多，直到誰先把水溢出杯子為止。投放硬幣的時候用拇指和食指捏住硬幣輕輕的放進盛滿水的杯子。本人最多一次投放了82枚1元硬幣。實驗一：實驗二有孔紙片托水材料：瓶子一個、大頭針一個、紙片一張，有色水一滿杯操作：1、在空瓶內盛滿有色水。2、用大頭針在白紙上扎許多孔。3、把有孔紙片蓋住瓶口。4、用手壓著紙片，將瓶倒轉，使瓶口朝下。5、將手輕輕移開，紙片紋絲不動地蓋住瓶口，而且水也未從孔中流出來。實驗二講解：薄紙片能托起瓶中的水，是因為大氣壓強作用于紙片上，產生了向上的托力。小孔不會漏出水來，是因為水有外表張力，水在紙的外表形成水的薄膜，使水不會漏出來。這如同布做的雨傘，布雖然有很多小孔，仍然不會漏雨一樣。講解：實際應用舉例洗發(fā)水、香波、肥皂、香皂、潤膚露、雪花膏、牙膏、香水、面包、飲料、酒等等。

實際應用舉例洗發(fā)水、香波、肥皂、香皂、潤膚露、雪花膏、牙膏、第一節(jié)外表活性劑的分類一、按離子類型分類表面活性劑第一節(jié)外表活性劑的分類一、按離子類型分類表面活性劑外表活性劑的分類——通常按離子類型分類在水中能電離而生成離子的叫離子外表活性劑；不能電離的叫非離子外表活性劑；在離子外表活性劑中，親水基團帶有負電荷的叫陰離子外表活性劑；親水基團帶有正電荷的叫陽離子外表活性劑。視溶液酸堿度不同而離解成陰離子或陽離子的那么稱為兩性外表活性劑。《表面活性劑概述》教學課件二、按親水基的構造分類〔8〕羧酸鹽型C17H35COONa磺酸鹽型C12H25-C6H6-SO3Na硫酸酯鹽型C18H37OSO3Na二、按親水基的構造分類〔8〕磷酸酯鹽型C12H25OPO3Na2(單酯)(C12H25O)2PO2Na〔雙酯〕胺鹽型〔伯胺鹽-NH2HX、仲胺鹽-NHHX、叔胺鹽-N-HX〕季銨鹽型-N+X-多羥基型-OH聚氧乙烯型-(CH2CH2O)n-磷酸酯鹽型C12H25OPO3Na2(單酯)三、按疏水基種類分〔8〕直鏈烷基-CnH2n+1,n=8-20支鏈烷基烷基苯基R-C6H4------烷基萘基R-(C10H6)2-三、按疏水基種類分〔8〕松香衍生物高分子量聚氧丙烯基-(OC3H7)n-長鏈全氟代烷-CnF2n+1聚硅氧烷基(CH3)3-Si-O-[Si(CH3)2-O-]n-Si(CH3)2-松香衍生物四、按外表活性劑的特殊性分類〔5〕碳氟外表活性劑CF3(CF2)6COONa含硅外表活性劑(CH3)3Si-CH2-Si(CH3)2-CH2CH2COONa高分子外表活性劑生物外表活性劑冠醚外表活性劑四、按外表活性劑的特殊性分類〔5〕新型特種外表活性劑1、雙聯(lián)型外表活性劑雙聯(lián)型表面活性劑是用連接基將兩個表面活性劑分子聯(lián)在一起，從而使表面活性劑分子中帶有兩個親油基及親水基，成為雙親油基-雙親水基表面活性劑（GeminiSurfactants）。雙聯(lián)型表面活性劑與傳統(tǒng)表面活性劑的結構見圖雙聯(lián)型表面活性劑結構示意圖

新型特種外表活性劑1、雙聯(lián)型外表活性劑雙聯(lián)型表面活性劑雙聯(lián)型外表活性劑中連接基可以是親水性，也可以是親油性；可以是烷烴，也可以是芳環(huán)。雙聯(lián)型外表活性劑具有多種類型，包括陰離子、非離子、陽離子型。與傳統(tǒng)外表活性劑相比，雙聯(lián)型外表活性劑具有很高的外表活性，其水溶液具有特殊的相變行為及流變性，已廣泛引起化學界及工業(yè)界的關注，是開展前景廣闊的新型外表活性劑。雙聯(lián)型外表活性劑中連接基可以是親水性，也可以是親油性；可以是雙聯(lián)型外表活性劑的典型構造雙聯(lián)型外表活性劑的典型構造2、有機氟外表活性劑主要是指在外表活性劑的碳氫鏈中，氫原子全部用氟原子取代了的全氟外表活性劑，是外表活性最強的一種特殊外表活性劑。它與碳氫鏈不同，其憎水作用比碳氫鏈強，而且憎油。不但降低水的外表張力，也能降低碳氫化合物液體的外表張力。外表活性非常強，擴散力也非常高。它可用于提高憎水性的織物處理及抗污處理，還可用于產生穩(wěn)定的泡沫滅火劑，也可作乳液聚合的乳化劑。2、有機氟外表活性劑主要是指在外表活性劑的碳氫鏈中，氫原3、有機硅外表活性劑外表活性劑分子中的疏水鏈不再是碳氫鏈，而是聚硅氧烷鏈或聚硅烷鏈。聚硅氧烷鏈或聚硅烷鏈的疏水性遠高于碳氫鏈。含硅外表活性劑具有較高的熱穩(wěn)定性和較好的潤濕能力，同時具有泡沫抑制性和泡沫穩(wěn)定性?？捎脕砼渲聘鞣N紡絲油劑。3、有機硅外表活性劑外表活性劑分子中的疏水鏈不再是碳氫鏈4、冠醚型外表活性劑冠醚類大環(huán)化合物具有與金屬離子絡合、形成可溶于有機溶劑相絡合物的特性，因而廣泛用作相轉移催化劑。由于冠醚大環(huán)主要由聚氧乙烯構成，與非離子外表活性劑極性基相似，故在冠醚上引入烷基，那么可得到與非離子外表活性劑類似，但又有其獨特性質的新型外表活性劑。4、冠醚型外表活性劑冠醚類大環(huán)化合物具有與金屬離子絡合、5、高分子外表活性劑高分子外表活性劑一般認為是分子量在數(shù)千以上且具有外表活性的物質。其分類見表：天

然半

合

成

合

成

藻酸鈉果膠酸鈉殼聚酸淀粉羧甲基纖維素羧甲基淀粉甲基纖維素羥乙基纖維素甲基丙烯酸接枝淀粉甲基丙烯酸共聚物馬來酸共聚物乙烯吡啶共聚物聚乙烯亞胺聚乙烯醇聚丙烯酰胺聚乙烯醚聚乙烯吡咯烷酮高分子表面活性劑的分類

5、高分子外表活性劑高分子外表活性劑一般認為是分子量在數(shù)由于分子量高，它具有低分子外表活性劑所沒有的一些特性，如良好的分散性、凝聚性、穩(wěn)泡性、乳化和增稠性；毒性小，有良好的保護膠體和增溶能力，優(yōu)良的成膜性及粘附性能，在各個工業(yè)部門被廣泛用作膠乳穩(wěn)定劑、增稠劑、破乳劑、防垢劑、分散劑、乳化劑和絮凝劑等，其中的許多應用是低分子外表活性劑難以替代的。由于分子量高，它具有低分子外表活性劑所沒有的一些特性，如良好6、外表活性催化劑外表活性催化劑是一種較新的概念。它把外表活性作用和催化作用集中在一個化合物分子中。使之能在膠束的外表上把非均相催化劑的高選擇性和均相催化劑的高活性結合起來。例如，以下構造的外表活性催化劑已在烯烴加氫和氫甲醛化中取得成功，解決了昂貴的均相過渡金屬催化劑的別離和回收使用的問題。陰離子表面活性三苯基膦配體銠催化劑6、外表活性催化劑外表活性催化劑是一種較新的概念。它把五、其他分類方法〔4〕按溶解性分:水溶性、油溶性按來源分：合成、天然、半合成按分子量上下分：低分子量、高分子量按應用功能分：乳化劑、洗滌劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、消泡劑、分散劑、絮凝劑、滲透劑及增溶劑。〔分別作簡單介紹并與實際例子相結合〕五、其他分類方法〔4〕第二節(jié)外表活性劑的國內外開展狀況一、世界外表活性劑工業(yè)的開展狀況1.應用范圍及開展狀況：應用范圍廣泛:外表活性劑應用范圍廣闊，在紡織、造紙、醫(yī)藥、食品、民用、建筑等各領域都有重要的作用，素有“工業(yè)味精〞的美譽。第二節(jié)外表活性劑的國內外開展狀況一、世界外表活性劑工業(yè)的開目前全世界有6000多種，商品牌號上萬種，年產量接近1500萬噸，總體呈平衡而緩慢的增長態(tài)勢，北美和西歐市場趨飽和，年增長率在2%以下，亞洲和其他地區(qū)開展較快，年增長率在4%以上。目前全世界有6000多種，商品牌號上萬種，年產量接近15002.生產和消費的外表活性劑品種：以陰離子為主，占55%；非離子次之，35%；陽離子和兩性外表活性劑占10%2.生產和消費的外表活性劑品種：以陰離子為主，占55%；非離3.使用范圍包括的三個局部：家用、個人護理用、工業(yè)與公共設施用家用占總消費量的一半以上。工業(yè)用外表活性劑所占比例的大小，從一個側面反映了這個國家工業(yè)的興旺程度，并為工業(yè)開展提供條件并起促進作用。3.使用范圍包括的三個局部：外表活性劑在興旺國家工業(yè)用占整個應用的一半以上美國工業(yè)用占44%，且以陰離子為主，占65%西歐43%，陰，占50%以上日本上世紀90年代末75%以上，以陰為主，50%以上.外表活性劑在興旺國家工業(yè)用占整個應用的一半以上二、我國外表活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及未來開展趨勢制造工業(yè)起步于1903年，開展于20世紀50年代末60年代初。初期開展緩慢，進入90年代開展較快?，F(xiàn)有品種2000多種，但與興旺國家相比仍有較大差距，表現(xiàn)在：二、我國外表活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及未來開展趨勢〔1〕品種少，產量低，不能滿足國內市場需求。〔2000與6000〕〔2〕人均消費水平低。1994-1995年期間，美國人均消費量高達13.9ｋｇ，位居世界第一；其次是日本，為9.7ｋｇ；西歐為6.6ｋｇ。而我國僅為0.5ｋｇ，目前仍缺乏1ｋｇ，處于世界較低水平?！?〕品種少，產量低，不能滿足國內市場需求?！?000與60〔3〕在產品構造上，陰離子為主，高檔次的陽離子和兩性型外表活性劑匱乏，在產量和份額上都低于美國、日本等國家?！?〕從產品應用領域看，工業(yè)用外表活性劑所占比例遠遠低于興旺國家?！?〕根底理論研究比較薄弱，缺乏復配和深加工技術的理論指導，生產工藝落后。〔3〕在產品構造上，陰離子為主，高檔次的陽離子和兩性型外表活今后，我國外表活性劑的開展主要表現(xiàn)為：〔１〕調整產品構造，解決大宗外表活性劑品種無序引進和生產過剩的問題，使其形成系列化產品樹，降低生產本錢，提高產品質量和市場競爭力，提供適應國際化市場需求的全球統(tǒng)一質量標準的產品?！?〕加強應用根底理論研究今后，我國外表活性劑的開展主要表現(xiàn)為：〔3〕將應用根底研究與應用開發(fā)有機結合，不斷開發(fā)市場潛力，向電子信息、能源、新材料、環(huán)境、生物工程與生命科學等高新技術領域擴展。〔4〕積極開發(fā)專用化和功能化外表活性劑。〔3〕將應用根底研究與應用開發(fā)有機結合，不斷開發(fā)市場潛力，向〔5〕由于環(huán)保、平安和回歸大自然的要求，外表活性劑的品種將向環(huán)境有利的方向開展，大力開發(fā)綠色外表活性劑和生物外表活性劑?！?〕由于環(huán)保、平安和回歸大自然的要求，外表活性劑的品種將向三、外表活性劑的開展動向1.綠色標記產品綠色產品：原指由天然再生資源加工，對人體刺激小，易生物降解的產品。典型代表：ＡＰＧ21世紀的外表活性劑正朝著平安、溫和及易生物降解的方向開展?！熬G色〞標記產品，最早由美國制造商提出的，以后得到公眾輿論的支持。三、外表活性劑的開展動向２.推進外表活性劑合成過程中化學反響的綠色化提高反響的選擇性、采用環(huán)境友好的高效催化劑、改進工藝〔用三氧化硫磺化代替發(fā)煙硫酸磺化〕、催化劑的選擇、原料的綠色化〔再生資源的利用〕等。２.推進外表活性劑合成過程中化學反響的綠色化四、舉例：外表活性劑在納米材料制備技術中的應用1.納米技術2.外表活性劑的作用：控制納米微粒的大小、改善納米微粒外表性能、控制納米材料構造四、舉例：外表活性劑在納米材料制備技術中的應用第三節(jié)新型外表活性劑一、現(xiàn)在研究比較多的外表活性劑有：1.生物外表活性劑具有由于化學合成外表活性劑的物化性質。其開發(fā)始于20世紀60年代中期。具有選擇性好，用量少，無毒，能夠被完全生物降解，不對環(huán)境造成污染。第三節(jié)新型外表活性劑一、現(xiàn)在研究比較多的外表活性劑有：2.Ｇｅｍｉｎｉ型外表活性劑。孿連外表活性劑。分子的形狀如同連體的孿生嬰兒。高外表活性和低的ｃｍｃ和ＫｒａｆｆｔＰｏｉｎｔ。3.傳統(tǒng)外表活性劑的改性帶甲基支鏈的疏水基代替直鏈疏水基，使高級醇硫酸酯鹽型〔ＡＳ〕烷基苯磺酸鹽型〔ＬＡＳ〕的Ｋｒ