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其次章表面活性劑第一節(jié)概述其次節(jié)表面活性劑的重要作用第三節(jié)表面活性劑的制備第四節(jié)表面活性劑在工業(yè)中的應(yīng)用第五節(jié)表面活性劑發(fā)展趨勢(shì)第一節(jié)、概述表面活性劑是一大類有機(jī)化合物,它們的性質(zhì)極具特色,應(yīng)用極為敏捷、廣泛,有很大的好用價(jià)值和理論意義。最早的表面活性劑——肥皂冰淇淋是我們最寵愛(ài)的食物;有了洗滌劑我們的生活才能如此奇妙。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,假如真的沒(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表面活性劑一詞來(lái)自英文surfactant。它事實(shí)上是短語(yǔ)surfaceactiveagent的縮合詞。它還有一個(gè)名字叫做tenside。

表面活性劑是這樣一種物質(zhì),它活躍于表面和界面上,具有極高的降低表、界面張力的實(shí)力和效率;在確定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體,從而具有一系列應(yīng)用功能。一、定義不論表面活性劑屬于何種類型,都是由性質(zhì)不同的兩部分組成。—部分是由疏水親油的碳?xì)滏溄M成的非極性基團(tuán),另一部分為親水疏油的極性基。這兩部分分別處于表面活性劑分子的兩端。為不對(duì)稱的分子結(jié)構(gòu)。二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)兩親分子示意圖親油基一般由長(zhǎng)鏈烴構(gòu)成,結(jié)構(gòu)上的差別較小,一般包括下列結(jié)構(gòu):直鏈烷烴(C8-C20);支鏈烷烴(C8-C20);烷基苯基;烷基萘基;硅氧烷基;含鹵烷基。常見(jiàn)的親水基團(tuán):羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽,也可是羥基、酰胺基、醚鍵等。親水基團(tuán)的種類較多,差別較大,表面活性劑的性質(zhì)在很大程度與親水基團(tuán)的不同有關(guān)。三、表面和界面

(surfaceandinterface)

界面是指兩相接觸的約幾個(gè)分子厚度的過(guò)渡區(qū),若其中一相為氣體,這種界面通常稱為表面。

常見(jiàn)的界面有:氣-液界面,氣-固界面,液-液界面,液-固界面,固-固界面。

嚴(yán)格講表面應(yīng)是液體和固體與其飽和蒸氣之間的界面,但習(xí)慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。(一)常見(jiàn)的界面有:1.氣-液界面2.氣-固界面3.液-液界面4.液-固界面5.固-固界面(二)界面現(xiàn)象的本質(zhì)3對(duì)于單組分體系,這種特性主要來(lái)自于同一物質(zhì)在不同相中的密度不同;對(duì)于多組分體系,則特性來(lái)自于界面層的組成與任一相的組成均不相同。1體相內(nèi)部分子2處在界面層的分子二種狀況:

例:液體及其蒸氣組成的表面。

液體內(nèi)部分子所受的力可以彼此抵銷,但表面分子受到體相分子的拉力大,受到氣相分子的拉力?。ㄒ?yàn)闅庀嗝芏鹊停员砻娣肿邮艿奖焕塍w相的作用力。

這種作用力使表面有自動(dòng)收縮到最小的趨勢(shì),并使表面層顯示出一些獨(dú)特性質(zhì),如表面張力、表面吸附、毛細(xì)現(xiàn)象、過(guò)飽和狀態(tài)等。1比表面

(specificsurfacearea)

比表面通常用來(lái)表示物質(zhì)分散的程度,有兩種常用的表示方法:一種是單位質(zhì)量的固體所具有的表面積;另一種是單位體積固體所具有的表面積。即:式中,m和V分別為固體的質(zhì)量和體積,A為其表面積。2.表面張力(surfacetension)在兩相(特殊是氣-液)界面上,到處存在著一種張力,它垂直與表面的邊界,指向液體方向并與表面相切。

將一含有一個(gè)活動(dòng)邊框的金屬線框架放在肥皂液中,然后取出懸掛,活動(dòng)邊在下面。由于金屬框上的肥皂膜的表面張力作用,可滑動(dòng)的邊會(huì)被向上拉,直至頂部。

把作用于單位邊界線上的這種力稱為表面張力,用g表示,單位是N·m-1。表面張力(surfacetension)假如在金屬線框中間系一線圈,一起浸入肥皂液中,然后取出,上面形成一液膜。(a)(b)由于以線圈為邊界的兩邊表面張力大小相等方向相反,所以線圈成隨意形態(tài)可在液膜上移動(dòng),見(jiàn)(a)圖。假如刺破線圈中心的液膜,線圈內(nèi)側(cè)張力消逝,外側(cè)表面張力馬上將線圈繃成一個(gè)圓形,見(jiàn)(b)圖,清晰的顯示出表面張力的存在。3影響表面張力的因素(1)分子間相互作用力的影響(2)溫度的影響溫度上升,表面張力下降。(3)壓力的影響表面張力一般隨壓力的增加而下降。因?yàn)閴毫υ黾?,氣相密度增加,表面分子受力不勻整性略有好轉(zhuǎn)。另外,若是氣相中有別的物質(zhì),則壓力增加,促使表面吸附增加,氣體溶解度增加,也使表面張力下降。對(duì)純液體或純固體,表面張力確定于分子間形成的化學(xué)鍵能的大小,一般化學(xué)鍵越強(qiáng),表面張力越大。兩種液體間的界面張力,界于兩種液體表面張力之間。(金屬鍵)>(離子鍵)>(極性共價(jià)鍵)>(非極性共價(jià)鍵)(三)表面活性劑溶液

能使水的表面張力明顯降低的溶質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。

這種物質(zhì)通常含有親水的極性基團(tuán)和憎水的非極性碳鏈或碳環(huán)有機(jī)化合物。親水基團(tuán)進(jìn)入水中,憎水基團(tuán)企圖離開(kāi)水而指向空氣,在界面定向排列。表面活性物質(zhì)的表面濃度大于本體濃度。非極性成分愈大,表面活性也愈大。溶質(zhì)在水中的三種類型:水溶液的表面張力與溶質(zhì)濃度的幾種典型關(guān)系曲線A中的溶質(zhì)稱之為非表面活性物質(zhì)。曲線B的溶質(zhì)被稱為表面活性物質(zhì)。曲線C中的溶質(zhì)稱之為表面活性劑。水溶液的表面張力與溶質(zhì)濃度的幾種典型關(guān)系表面活性劑的分類方法有以下幾種:

1、按表面活性劑在水溶液中能否解離及解離后所帶電荷類型:非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型和兩性離子性;

2、按表面活性劑在水和油中的溶解性類型:水溶性和油溶性表面活性劑;

3、按分子量分類:分子量大于104者稱為高分子表面活性劑;分子量在103~104者稱為中分子量表面活性劑;分子量在102~l03者稱為低分子量表面活性劑。四、表面活性劑的分類陰離子表面活性劑RCOONa

羧酸鹽R-OSO3Na

硫酸酯鹽R-SO3Na

磺酸鹽R-OPO3Na2

磷酸酯鹽陰離子型表面活性劑是具有陰離子親水性基團(tuán)的表面活性劑。它們?cè)谡麄€(gè)表面活性劑生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重,據(jù)統(tǒng)計(jì),世界表面活性劑總產(chǎn)量的40%屬于這一類。陽(yáng)離子表面活性劑陽(yáng)離子表面活性劑其親水基一端是陽(yáng)離子,故常稱之為“逆性肥皂”或“陽(yáng)性皂”。陽(yáng)離子表面活性劑水溶液,大多呈酸性。而陰離子表面活性劑水溶液,一般為中性或堿性。

CH3|R-N+-CH3Cl-

季胺鹽|CH3

CH3|R-N-HCl

叔胺鹽|

CH3R-NH2·HCl

伯胺鹽

CH3|R-N-HCl

仲胺鹽|H兩性表面活性劑R-NHCH2-CH2COOH氨基酸型

CH3|R-N+-CH2COO-

甜菜堿型|CH3甜菜堿型表面活性劑,加水能呈透亮溶液,泡沫多,去污力好。可看成是兩性表面活性劑的代表。甜菜堿型兩性表面活性劑與氨基酸型兩性表面活性劑最大的差別是前者無(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

運(yùn)用。R-(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-(CH2CH2O)nH

脂肪醇聚氧乙烯醚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確定數(shù)量的含氧基團(tuán)。正是這一特點(diǎn)確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。

特種表面活性劑是指含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性劑。特種表面活性劑五、表面活性劑效率和有效值表面活性劑效率使水的表面張力明顯降低所須要的表面活性劑的濃度。明顯,所需濃度愈低,表面活性劑的性能愈好。表面活性劑有效值能夠把水的表面張力降低到的最小值。明顯,能把水的表面張力降得愈低,該表面活性劑愈有效。效率有效值六表面活性劑的特點(diǎn)1雙親性表面活性劑既含有親水性的極性基團(tuán),又含有親油性的非極性基團(tuán),故表面活性劑同時(shí)具有親水性和親油性。2溶解性至少應(yīng)溶于液相中的某一相??死蛱攸c(diǎn)(Krafftpoint)油溶性和水溶性離子型表面活性劑在溫度較低時(shí)溶解度很小,但隨溫度上升而漸漸增加,當(dāng)?shù)竭_(dá)某一特定溫度時(shí),溶解度急劇陡升,把該溫度稱為克拉夫特點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加,克拉夫特點(diǎn)上升。非離子型表面活性劑,在水溶液中的濃度隨溫度上升而降低在升至確定溫度值時(shí)出現(xiàn)渾濁,經(jīng)放置或離心可得到兩個(gè)液相,這個(gè)溫度被稱之為該表面活性劑的濁點(diǎn)濁點(diǎn)(Cloudpiont)3界面定向排列:表面活性劑分子在其水溶液中很簡(jiǎn)潔被吸附于氣-水(或油-水)界面上形成獨(dú)特的定向排列的單分子膜。4形成膠束

(micelle):表面活性劑在溶液中超過(guò)某一特定濃度時(shí)(界面吸附達(dá)飽和)可通過(guò)碳?xì)滏I的疏水作用(HydrophobicInteraction)或“疏水效應(yīng)”締合成膠團(tuán)。表面活性劑在其溶液表面的定向吸附和在溶液內(nèi)部形成膠團(tuán)形成的膠束可呈現(xiàn)棒狀、層狀或球狀等多種形態(tài)。臨界膠束濃度

(criticalmicelleconcentration)起先形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。接著增加活性劑濃度,表面張力不再降低,而體相中的膠束不斷增多、增大。

七、親水親油平衡

(hydrophile-lipophilebalance)Griffin提出了用一個(gè)相對(duì)的值即HLB值來(lái)表示表面活性物質(zhì)的親水性。

HLB值從0至40。親水性從弱到強(qiáng)。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×100/5例如:石蠟無(wú)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0~20之間。離子型表面活性劑的計(jì)算公式:HLB=ΣH-ΣL+7式中:H為親水基活性值,L為親油基活性值純?cè)鹿鸹蛩徕c陰離子40計(jì)算HLB(混合表面活性劑、加和性)

HLBab=(HLBa?Wa+HLBb

?Wb

)/(Wa+

Wb)HLB值02468101214161820 ||———||——||——||——||

石蠟W/O乳化劑潤(rùn)濕劑洗滌劑增溶劑| |————|聚乙二醇

O/W乳化劑其次節(jié)表面活性劑的重要作用主要有五個(gè)方面:1.潤(rùn)濕作用

表面活性劑可以降低液體表面張力,變更接觸角的大小,從而達(dá)到所需的目的。

例如,要農(nóng)藥潤(rùn)濕帶蠟的植物表面,要在農(nóng)藥中加表面活性劑,使接觸角小于90°

;假如要制造防水材料,就要在表面涂憎水的表面活性劑,使接觸角大于90°。接觸角(contactangle)接觸角的示意圖:

在氣、液、固三相交界點(diǎn),氣-液與氣-固界面張力之間的夾角稱為接觸角,通常用q表示。g1-gg1-Sgs-gθ液體的鋪展

一種液體能否在另一種不互溶的液體上鋪展,取決于兩種液體本身的表面張力和兩種液體之間的界面張力。

一般說(shuō),鋪展后,表面自由能下降,則這種鋪展是自發(fā)的。

大多數(shù)表面自由能較低的有機(jī)物可以在表面自由能較高的水面上鋪展。表面活性劑的重要作用2.起泡作用

“泡”就是由液體薄膜包圍著氣體。這種表面活性劑稱為起泡劑。也有時(shí)要運(yùn)用消泡劑,在制糖、制中藥過(guò)程中泡沫太多,要加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧?qiáng)度,消退氣泡,防止事故。表面活性劑的重要作用3.增溶作用

非極性有機(jī)物如苯在水中溶解度很小,加入油酸鈉等表面活性劑后,苯在水中的溶解度大大增加,這稱為增溶作用。4.乳化作用

一種或幾種液體以大于10-7m直徑的液珠分散在另一不相混溶的液體之中形成的粗分散體系稱為乳狀液。要使它穩(wěn)定存在必需加乳化劑。依據(jù)乳化劑結(jié)構(gòu)的不同可以形成以水為連續(xù)相的水包油乳狀液(O/W),或以油為連續(xù)相的油包水乳狀液(W/O)。去污過(guò)程可用示意圖說(shuō)明:A.水的表面張力大,對(duì)油污潤(rùn)濕性能差,不簡(jiǎn)潔把油污洗掉。5.洗滌作用B.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。C.污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除,干凈表面被活性劑分子占據(jù)。6浮游選礦

首先將粗礦磨碎,傾入浮選池中。在池水中加入捕集劑和起泡劑等表面活性劑。

不含礦石的泥砂、巖石留在池底,定時(shí)清除。

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。一、陰離子型表面活性劑的制備

1羧酸鹽型

脂肪族羧酸鹽(通式RCOOM)典型產(chǎn)品:肥皂(高級(jí)脂肪酸的堿金屬鹽類)。制備肥皂的皂化反應(yīng)如下:第三節(jié)表面活性劑的制備

烷基磺胺羧酸(R1CH2SO2NHR2COOM)典型產(chǎn)品:M65助劑。反應(yīng)過(guò)程如下:用作浸水助劑,可促進(jìn)皮張浸軟、浸透,可乳化皮張表面的油脂。是制備合成皮革加脂劑的常用乳化劑。脂肪酰-肽縮合物

由脂肪酰氯與蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物縮聚得到。代表性物質(zhì):月桂酰肌氨酸鈉和雷米幫A。前者由月桂酰氯與肌氨酸鈉縮合制得:雷米幫A(623洗滌劑),學(xué)名為油酰氨基酸鈉,是由油酰氯與蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物(氨基酸)經(jīng)縮合得到的酰胺化合物。

2硫酸酯鹽型

通式:ROSO3M(烴基中的碳數(shù)為8~18)。典型產(chǎn)品:十二烷基硫酸鈉(或月桂醇硫酸鈉)

硫酸化脂肪醇由高級(jí)脂肪醇(C12~C18)經(jīng)硫酸化、堿中和制得,反應(yīng)原理如下:

硫酸化烯烴和硫酸化不飽和脂肪醇

石油中的α-烯烴或石油裂解烯烴硫酸化后

硫酸化油(硫酸化脂肪酸、硫酸化脂肪酸酯)自然不飽和油脂或不飽和蠟經(jīng)硫酸化再中和所得的物質(zhì)硫酸化蓖麻油:“土耳其紅油”具有優(yōu)良的乳化力和滲透力,遇硬水不易沉淀。脂肪醇(或烴基酚)聚氧乙烯醚硫酸鹽脂肪醇(或烴基酚)先與環(huán)氧乙烷(或環(huán)氧丙烷)聚氧乙烯化(烷氧基化),然后硫酸化制得。易溶于水,具有優(yōu)良的去污、乳化、發(fā)泡性能和抗硬水性能。3磺酸鹽型(通式RSO3M)是一種用量最大的陰離子表面活性劑。①烷基芳基磺酸鹽

典型產(chǎn)品:十二烷基苯磺酸鈉其產(chǎn)量約占全部陰離子型的80%,一般通過(guò)丙烯、苯等合成:三氯化鋁作催化劑擴(kuò)散劑N(擴(kuò)散劑NNO,亞甲基雙萘磺酸鈉):德國(guó)BASF的TamolNNOL的結(jié)構(gòu)類似。②烷基磺酸鹽混合飽和烴的磺酸鹽,飽和烴鏈長(zhǎng)一般限制在C13~C20。生產(chǎn)方法如下:磺氯化磺氧化c.以溶解氧、游離基、紫外線或γ-射線為引發(fā)劑,亞硫酸氫鈉與α-烯烴加成制備。

代表產(chǎn)品:德國(guó)BASF的快速浸水劑AerosoloT、AmollanAps、PelzwashmittelLP等。AerosoloT:主要成分為丁二酸二辛酯(琥珀酸2-乙基己酯)的磺酸鹽:應(yīng)用特點(diǎn):水溶性極好,滲透快速勻整,乳化、發(fā)泡性能好,適用范圍廣。國(guó)產(chǎn)滲透劑T(OT):結(jié)構(gòu)性能與AerosoloT相像。二、陽(yáng)離子型表面活性劑的制備概述:絕大部分是含氮的化合物,即有機(jī)胺鹽和季銨鹽。主要用于殺菌、消毒、防水、勻染、固色、抗靜電、使纖維松軟及某些特殊用途。1胺鹽型陽(yáng)離子表面活性劑

制備:有機(jī)胺(伯胺、仲胺和叔胺)與酸(鹽酸或醋酸)中和制得。例:

(十二烷基二甲基叔胺醋酸鹽)應(yīng)用:可在酸性介質(zhì)中作乳化、分散、潤(rùn)濕劑,也用作礦物浮選劑、顏料粉末表面憎水劑。缺點(diǎn):當(dāng)溶液pH>7時(shí),胺易從水中游離析出,從而失去表面活性。

2季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑

由叔胺與鹵代烷反應(yīng)制得:不受pH影響,在酸、堿及中性介質(zhì)中均穩(wěn)定。①烷基三甲基季銨鹽高級(jí)脂肪胺中加入氫氧化鈉,加壓下與氯甲烷反應(yīng)制得。代表產(chǎn)品:1231、1631和1831

②烷基二甲基芐基季銨鹽

烷基二甲基叔胺與氯化芐反應(yīng)制得。代表產(chǎn)品:十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)十八烷基二甲基芐基氯化銨(1827)

③烷基咪唑啉鹽脂肪酸與羥乙基乙二胺縮合制得叔胺,再用烷基化試劑季銨化而制得。

④烷基吡啶鹽

由吡啶與鹵代烷反應(yīng)制備。

三、兩性型表面活性劑的制備

概述:

該類表面活性劑開(kāi)發(fā)較晚。分子中有:陽(yáng)離子親水基(胺鹽或季銨鹽基團(tuán))和陰離子親水基(-COO-、-SO3-、-OSO3-),羧酸鹽、磺酸鹽型、硫酸酯鹽和磷酸酯鹽型。

1氨基酸型兩性表面活性劑

十二烷基氨基丙酸的制備反應(yīng):2甜菜堿型兩性表面活性劑

陰離子:羧酸鹽;陽(yáng)離子:季銨鹽如R=C12H25—十二烷基二甲基甜菜堿;如R=C18H37—十八烷基二甲基甜菜堿。

3咪唑啉型兩性表面活性劑

合成方法類似于咪唑啉型陽(yáng)離子S.R=C11H23—、C9H19—

另一制備方法:

四、非離子型表面活性劑的制備概述:1.按親水基不同可分為聚氧乙烯型(即聚乙二醇型)和多元醇型。2.分子中親水基比例不同,非離子表面活性劑的溶解、乳化、潤(rùn)濕、分散、滲透等性能變更很大.⑴聚氧乙烯型含有親油基及活性氫(如-OH,-NH2,-COOH中的H)的化合物與確定量的環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得。反應(yīng)通式如下:(H*表示活性氫)①脂肪醇聚氧乙烯醚

例:平平加、JFC等

BASF公司的EmulanAF、LutensolASandoz公司的SandozinNI;

ICI的LutrolAl14等

②烷基酚聚氧乙烯醚

R的碳原子數(shù)少(C8或C9),很少有C12以上。不易生物降解,毒性也較大。代表產(chǎn)品:OP系列產(chǎn)品。

BASF公司的lutensolAP(6,7,8,9,10)、Zgepal、TritonX-100;美國(guó)Tergitol12-P,英國(guó)ICI的Lissapol。③脂肪酸聚氧乙烯酯脂肪酸與環(huán)氧乙烷或與聚乙二醇的加成物。這類表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中含酯鍵,在酸、堿溶液中易水解。④聚氧乙烯烷基胺烷基胺與環(huán)氧乙烷的加成物:

特性:耐酸不耐堿,有確定的殺菌實(shí)力(具有非離子型及陽(yáng)離子型表面活性劑的特性)。例:RN[(C2H4O)xH]2的季銨鹽RN+CH3[(C2H4O)xH]2.Cl-是一種混合型的表面活性劑(陽(yáng)離子-非離子混合型),用作抗靜電劑、勻染劑、防蝕劑、瀝青乳化劑及粘土在潤(rùn)滑脂中的分散劑。⑤聚氧乙烯烷基醇酰胺烷基醇酰胺與環(huán)氧乙烷的加成物:具有較強(qiáng)的發(fā)泡和穩(wěn)泡作用,較之脂肪酸聚氧乙烯酯耐水解(特殊是在堿性溶液中)。⑥聚氧烯烴整體共聚表面活性劑常用的是:環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的整體共聚物親油基:聚氧丙烯基;親水基:聚氧乙烯基??烧{(diào)整親水、親油部分的大?、贫嘣夹头请x子表面活性劑的制備

該型表面活性劑特征:

親油基:C12~C18脂肪酸親水基:親水基一端具有多個(gè)羥基。如甘油、季戊四醇、山梨醇、失水山梨醇等(多羥基化合物)

①甘油脂肪酸酯

②季戊四醇脂肪酸酯③山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯常用span和tween系列均接受此法制備,其組成將下表

商品名稱組成商品名稱組成Span-20失水山梨醇月桂酸單酯Tween-20Span-20+環(huán)氧乙烷Span-40失水山梨醇棕櫚酸單酯Tween-40Span-40+環(huán)氧乙烷Span-60失水山梨醇硬脂酸單酯Tween-60Span-60+環(huán)氧乙烷Span-80失水山梨醇油酸單酯Tween-80Span-80+環(huán)氧乙烷Span-85失水山梨醇油酸三酯

④蔗糖脂肪酸酯突出優(yōu)點(diǎn):無(wú)毒重要產(chǎn)品:山梨醇與失水山梨醇的脂肪酸酯五、特殊類型表面活性劑的制備

⑴氟表面活性劑碳鏈中氫原子全部被氟原子取代了的為全氟表面活性劑。

①氟表面活性劑的特性

a.良好的表面活性,可使水的表面張力下降至20×10-5N/cm以下,有的可低到12×10-5N/cm。

b.碳氟鏈不但憎水而且憎油,因此全氟表面活性劑在固體表面上的單分子層不能被烷烴液體所潤(rùn)濕,不但能大大降低水的表面張力,也能降低碳?xì)浠衔镆后w(或其它有機(jī)溶劑)的表面張力

c.化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定,耐高溫、耐強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,甚至強(qiáng)氧化劑也不能將其破壞。

②氟表面活性劑的制備方法

全氟聚氧丙烯鏈的氟表面活性劑的合成:產(chǎn)物為陽(yáng)離子型表面活性劑。

將全氟聚氧丙烯干脆水解、中和,得到全氟羧酸鹽陰離子型表面活性劑:⑵高分子表面活性劑

定義:分子量在數(shù)千以上并具有表面活性的物質(zhì)如:非離子型高分子表面活性劑:環(huán)氧乙處理對(duì)位烷基苯酚的甲醛縮合物陰離子型高分子表面活性劑則可由上述產(chǎn)品硫酸化可得:

第四節(jié)、表面活性劑在工業(yè)中的應(yīng)用1、在紡織工業(yè)中的應(yīng)用織物的退漿、煮練和漂白加工過(guò)程統(tǒng)稱為織物的前處理。在染色中主要用作滲透劑、分散劑、勻染(緩染)劑以及固色劑、皂洗劑等。表面活性劑在消防滅火中的應(yīng)用是用作泡沫滅火劑。2、在滅火中的應(yīng)用近年來(lái)開(kāi)發(fā)出一系列對(duì)皮膚有各種有益功能的霜膏,常用的表面活性劑主要是非離子表面活性劑。3、在化妝品中的應(yīng)用4、在石油工業(yè)中的應(yīng)用表面活性劑在提高石油采收率

1927年提出訪用皂的水溶液,降低油與注入介質(zhì)之間的界面張力,從而提高石油的采收率。1930年運(yùn)用濃度25~1000mg/L的多環(huán)磺化物和木質(zhì)素亞硫酸鹽廢液水溶性表面活性劑。1942年向生產(chǎn)井注入透亮乳狀液除去有害蠟固體的方法。它是石油開(kāi)采中第一次提出微乳液。微乳液含有表面活性劑、烴和水。接受堿水溶液一表面活性劑聯(lián)合驅(qū)油時(shí),在礦場(chǎng)上可以達(dá)到的注入速度條件下,原油采收率幾乎能達(dá)到100%。依據(jù)國(guó)內(nèi)外探討的結(jié)果,在向地層注含有表面活性劑的水時(shí),運(yùn)用效果最好的是非離子表面活性劑或非離子和離子型表面活性劑的混合物以及石油磺酸鹽。乳膠漆5、在涂料工業(yè)中的應(yīng)用表面活性劑作為化學(xué)肥料的防結(jié)塊劑具有重要意義。碳酸氫銨碳酸氫銨在貯存過(guò)程中極易結(jié)塊,不僅給運(yùn)用帶來(lái)不便,而且影響施用效果。6、在肥料生產(chǎn)中的應(yīng)用

成色劑分為兩種:一種是水溶性成色劑,該種成色劑主要為帶有磺酸基或羧基的陰離子表面活性劑;另一種是油溶性成色劑,它是由將帶有油溶性耐擴(kuò)散基團(tuán)的成色劑用乳化劑以微小油滴的形式分散在明膠中構(gòu)成的。7、在感光材料方面的應(yīng)用在油墨中加入具有適宜表面活性、潤(rùn)濕、鋪展性能的表面活性劑,可使油墨具有良好的流變性、流平性、轉(zhuǎn)移性、粘附性及使油墨有良好的涂膜等。8、在油墨工業(yè)中的應(yīng)用抗靜電劑9、在包裝中的應(yīng)用空氣清爽劑修正液防水劑10、在其他方面的應(yīng)用粘合劑乳化劑干洗劑車窗清洗劑及抗霧劑冰淇淋電鍍液橡膠防霉菌、防鼠、防白蟻劑液體鞋油等等等等……綜上所述,由于表面活性劑具有變更氣-液、液-液及液-固界面性質(zhì)的實(shí)力,從而使它具有起泡、消泡、乳化、破乳、分散、凝合、潤(rùn)濕、防水、增溶等多方面的性能,因此表面活性劑存在于人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域,它覆蓋了化妝品調(diào)制、食品加工、纖維加工、紡織品印染及整理、農(nóng)藥和醫(yī)藥的加工、礦物浮選、石油開(kāi)采、油品處理、洗滌等各個(gè)工業(yè)部門,

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