第五章 陽離子表面活性劑

第五章陽離子表面活性劑陳朝暉Chapter5CationicSurfactants

(c-SAA)

AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitlec-SAA在水溶液中呈現(xiàn)正電性，形成帶正電荷的表面活性離子。工業(yè)c-SAA多是含氮化合物，如伯、仲、叔胺及其衍生物的鹽和季銨鹽等。有許多特殊性質，如抗靜電、殺菌、緩蝕、礦物浮選、相轉移催化，織物整理等。與a-SAA、n-SAA相比，使用量相對較少，占SAA市場份額10％。相對價格高。我國c-SAA的研發(fā)和使用起步較晚，但發(fā)展速度較快。§5.1概況(Introduction)消毒殺菌劑勻染劑抗靜電劑礦物浮選劑TEXT相轉移催化劑織物柔軟劑5.1.1陽離子表面活性劑的分類胺鹽型鎓鹽型季銨鹽型雜環(huán)型是最為重要的c-SAA品種，既可溶于酸性溶液，又可溶于堿性溶液，具有一系列優(yōu)良的性質，而且與其他類型的SAA相容性好。十八烷基二甲基芐基氯化銨(緩染劑DC)按照攜帶正電荷的原子不同，c-SAA還包括鏻鹽、锍鹽、鉮鹽和碘鎓化合物等。均具有良好的殺菌作用，碘鎓同時還具有良好的凈洗作用。c-SAA的KT與SAA疏水基碳鏈的長度呈線性關系KT=a+bn，a,b是常數(shù)，n為碳鏈所含碳原子的個數(shù)，此外，也與成鹽配對的離子有關。胺鹽型c-SAA對pH敏感，季銨型的水溶性很好，并隨著烷基碳增加呈下降趨勢。有15以下烷基C的易溶于水，反之難溶。單長鏈烷基季銨鹽溶于極性溶劑，不溶非極性溶劑，雙長鏈烷基的幾乎不溶于水，溶于非極性溶劑。c-SAA隨著烷基碳鏈長度的增加，γ逐漸下降；分子結構相同時,在一定范圍內，γ隨活性劑溶液的濃度升高而降低，降低到一定數(shù)值時又隨溶液濃度的升高而增加。水溶性克拉夫特點(Krafftpoint)表面活性c-SAA烷基碳鏈長度增加，臨界膠束濃度降低。CMC劉在美,吳京峰,談龍,等.由六氟丙烯二聚體合成陽離子表面活性劑及其性能

[J].精細化工,2005,(1):53-c-SAA的性質主要合成方法Synthesismethods1.高碳胺與低碳烷基化劑合成季銨鹽2.高碳鹵化物與低碳胺合成季銨鹽高碳鹵代烷與三甲胺、芐基二甲胺、吡啶等反應。與二甲基烷基胺反應?！?.2典型產品合成SynthesisofClassicalc-SAA溴化芐基銨(Benzalkoniumbromide)商品名新潔爾滅氯化芐銨(Benzalkoniumchloride)

商品名潔爾滅(1227)十六烷基三甲基溴化銨(1631/CTAB)

(CetyltrimethylaminiumBromide)雙十八烷基二甲基氯化銨（D1821）(DisteryldimethylaminiumChloride)

合成陽離子表面活性劑的主要反應是N-烷基化反應，其中叔胺與烷基化試劑作用，生成季銨鹽的反應也叫做季銨化反應。十二烷基二甲基苯基溴化鏻鎓鹽型c-SAA雜環(huán)型c-SAA作業(yè)1、c-SAA有什么特點？2、主要分類及其結構？3、1227、1631的合成？第六章兩性表面活性劑陳朝暉Chapter6AmphotericSurfactants

(am-SAA)

分類特性及應用定義am-SAA是指由陰離子和陽離子所組成的SAA，即在親水基一端陽離子和陰離子同時通過共價鍵連接在疏水基上的SAA。am-SAA品種較少。am-SAA大部分是羧基鹽類型。其中陰離子部分是羧酸基，由胺鹽構成陽離子部分叫氨基酸型am-SAA；由季銨鹽構成陽離子部分的叫甜菜堿型am-SAA。這類SAA具有許多獨特的性質：存在等電點，在等電點溶液中呈非電離特性；大于等電點am-SAA呈a-SAA性質，小于等電點呈c-SAA性質且殺菌性很強；起泡性良好，去污力強；還具有防金屬腐蝕與表面抗靜電作用，復配性能好。主要作織物柔軟劑、滲透劑、凈洗劑、殺菌劑、抗靜電劑，防蝕劑、油漆顏料分散劑，膠片乳劑鋪展劑?！?.1概況(Introduction)氨基酸型Aminoacidam-SAA甜菜堿型Betaineam-SAA咪唑啉型Imidazolineam-SAA氧化胺型Amineoxideam-SAAOAE-18，十八酰胺丙基氧化胺C18H37N(CH2CH2OH)2→O烷基二甲基甜菜堿、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿十二烷基氨基丙酸（C12H25N+H2CH2CH2COO-）N-羧甲基-N-羥基-N-羥乙基-2-十七烷基咪唑啉甜菜堿型am-SAA的KT與陰離子親水基團類型有關，一般情況下羧酸型KT

低，硫酸酯及磺酸型的高。無機鹽加入使am-SAA的KT降低。水溶性受到pH變化的影響。對于am-SAApH=等電點時溶解度最低，小于等電點時隨pH增加呈下降趨勢，大于等電點時隨pH增加呈上升趨勢。am-SAA等電點：氨基酸型pH=2-4.5，咪唑啉型pH=7，甜菜堿型pH更復雜。am-SAA隨著烷基碳鏈長度的增加，γ顯著下降，LSDR增加。水溶性克拉夫特點(Krafftpoint)表面活性甜菜堿型am-SAA臨界膠束濃度與碳鏈長度的關系：logCMC=A-BN。氨基酸型am-SAA臨界膠束濃度隨pH值升高而升高。CMC6.2am-SAA的性質表6-1甜菜堿型活性劑的等電點活性劑結構RC12C18C12C18C8C10C12等電點5.1～6.14.8～6.84.7～7.54.6～7.65.5～9.56.1～9.56.7～9.5圖6-1水溶性與pH值的關系鈣皂分散力（LSDR,limesoapdisporsingrate）或鈣皂分散性是指100g油酸鈉在硬度為333mgCaCO3/L的硬水中維持分散，恰好無鈣皂沉淀發(fā)生時所需鈣皂分散劑的質量氨基酸型Aminoacidam-SAA甜菜堿型Betaineam-SAA咪唑啉型Imidazolineam-SAA十二烷基二甲基甜菜堿（BS-12）、-烷基三甲基甜菜堿、烷基酰胺丙基甜菜堿、磺酸鹽甜菜堿十八烷基二甲基甜菜堿十二烷基二羥乙基甜菜堿§6.3典型產品合成SynthesisofClassicalam-SAA氧化胺型Amineoxideam-SAA作業(yè)1、am-SAA有什么特點？2、主要分類及其結構？3、BS-12的合成？第七章其它表面活性劑陳朝暉Chapter7OtherSurfactants

§7.1氟烴SAA(FluorocarbonSAA)SAA碳氫鏈中的氫原子部分或全部被氟原子取代，形成的一類新型SAA---氟烴SAA。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。例如：1高表面活性2高熱穩(wěn)定性3高化學穩(wěn)定性4兩憎氟烴SAA有極高的表面活性，其水溶液的γ可低至15mN/m以下(8~12個碳原子最佳，甚至可低到12mN/m)，這是其它類型SAA所遠不及的。氟烴SAA具有高熔點、高Krafft點和在溶劑中溶解度底、耐高溫的特點。氟烴SAA耐強酸、強堿，強氧化劑，在濃硫酸?濃硝酸中不分解?其分解溫度高達420℃。全氟烴SAA同時具有既疏水又疏油的性質，不但能降低水的γ，而且也能降低液態(tài)碳氫化合物的γ?！?.1.1氟烴SAA的基本特性§7.2有機硅SAA(SiliconeSAA)親油基由聚硅烷或聚硅氧烷組成的表面活性劑，潤滑性好，柔軟性好，用于高級織物的整理劑，還是公認的最優(yōu)消泡劑。二甲聚硅氧烷，又名二甲硅酮，n=200～3001季銨鹽含硅SAA的殺菌能力強，配成稀溶液就能殺死各種細菌，例如革蘭氏陰性細菌、葡萄球菌、真菌等。2硅氧烷SAA具有化妝品配方要求的潤滑性、光澤、調理性、耐水性和特殊觸感等特性在這一領域應用前景好。3大多用于洗發(fā)劑、護發(fā)素和調理香波中。它們能改善頭發(fā)的梳理性、光澤和觸感?！?.3

高分子SAA(PolymerSAA)天然或合成分子量在數(shù)千以上的水溶性聚合物為高分子SAA，多用作乳化和分散劑，如蛋白質，纖維素、淀粉衍生物，聚乙烯醇