精細化工工藝學(xué)-3表面活性劑

1、第三章第三章 表面活性劑表面活性劑 表面活性劑這一專用名詞的歷史并不長，但它的使表面活性劑這一專用名詞的歷史并不長，但它的使 用卻可追溯到古代。我國人民在古代已用用卻可追溯到古代。我國人民在古代已用皂角皂角、古埃及、古埃及 人用人用皂草提取皂液皂草提取皂液來洗衣物。這實際上是一種生物天然來洗衣物。這實際上是一種生物天然 表面活性劑。這種物質(zhì)雖然具有洗滌功能，但一旦進入表面活性劑。這種物質(zhì)雖然具有洗滌功能，但一旦進入 人體，就會對人體產(chǎn)生一定的毒性。人體，就會對人體產(chǎn)生一定的毒性。 本世紀初，肥皂對水質(zhì)硬度和酸度的敏感性引起人本世紀初，肥皂對水質(zhì)硬度和酸度的敏感性引起人 們的重視。這種缺點首先在

2、紡織工業(yè)中產(chǎn)生強烈的反應(yīng)。們的重視。這種缺點首先在紡織工業(yè)中產(chǎn)生強烈的反應(yīng)。 1917年，德國化學(xué)家剛什爾成功地合成了烷基奈磺酸鹽，年，德國化學(xué)家剛什爾成功地合成了烷基奈磺酸鹽， 它具有很高的發(fā)泡性和潤濕性。它具有很高的發(fā)泡性和潤濕性。雖然這種物質(zhì)還沒有達雖然這種物質(zhì)還沒有達 到肥皂的洗滌功能，但為以后表面活劑的開發(fā)奠定了基到肥皂的洗滌功能，但為以后表面活劑的開發(fā)奠定了基 礎(chǔ)。礎(chǔ)。 中世紀人們又發(fā)現(xiàn)了肥皂的洗滌功能中世紀人們又發(fā)現(xiàn)了肥皂的洗滌功能，此后，直到，此后，直到 1919世紀，肥皂一直是唯一的人工合成表面活性劑，從結(jié)世紀，肥皂一直是唯一的人工合成表面活性劑，從結(jié) 構(gòu)上看，肥皂是長碳鏈脂

3、肪酸的堿金屬鹽。構(gòu)上看，肥皂是長碳鏈脂肪酸的堿金屬鹽。 其后，表面活性劑的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)次變革。其后，表面活性劑的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)次變革。3030年代，年代， 德國化學(xué)家廣泛進行表面活性劑的研制，德國化學(xué)家廣泛進行表面活性劑的研制，開創(chuàng)了近代表開創(chuàng)了近代表 面活性劑時期，并形成合成表面活性劑與肥皂相競爭的面活性劑時期，并形成合成表面活性劑與肥皂相競爭的 局面。局面。4040一一5050年代支鏈烷基苯磺酸鈉年代支鏈烷基苯磺酸鈉(TPS)(TPS)因優(yōu)良的洗滌因優(yōu)良的洗滌 性和耐硬水性占據(jù)洗滌劑的主導(dǎo)地位；性和耐硬水性占據(jù)洗滌劑的主導(dǎo)地位；隨后由于隨后由于TPSTPS難以難以 生物降解造成河流污染。生物

4、降解造成河流污染。在在19641964年被性能優(yōu)異的直鏈烷年被性能優(yōu)異的直鏈烷 基苯磺酸鈉取代，基苯磺酸鈉取代，同時，同時，5050年代后石油化工的發(fā)展，促年代后石油化工的發(fā)展，促 進了醇系表面活性劑的大力發(fā)展，進了醇系表面活性劑的大力發(fā)展，其中醇醚非離子表面其中醇醚非離子表面 活性劑因其優(yōu)異的低溫洗滌性、低泡性、可生物降解性活性劑因其優(yōu)異的低溫洗滌性、低泡性、可生物降解性 等，加之脂肪醇和環(huán)氧乙烷原料的充足供應(yīng)獲得迅猛發(fā)等，加之脂肪醇和環(huán)氧乙烷原料的充足供應(yīng)獲得迅猛發(fā) 展。至今已有超過陰離子表面活性劑之勢。展。至今已有超過陰離子表面活性劑之勢。 90 90年代，表面活性劑向無毒、無公害、高效

5、、全天然年代，表面活性劑向無毒、無公害、高效、全天然 發(fā)展，發(fā)展，烷基多苷烷基多苷(APG)(APG)成為第四代最具潛力的表面活性成為第四代最具潛力的表面活性 劑劑。該產(chǎn)品性能優(yōu)異，無毒無刺激，可完全生物降解，該產(chǎn)品性能優(yōu)異，無毒無刺激，可完全生物降解， 廣泛地應(yīng)用于家用洗滌劑、餐具洗滌劑、清潔劑、香波、廣泛地應(yīng)用于家用洗滌劑、餐具洗滌劑、清潔劑、香波、 浴液、化妝品等諸多產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域，浴液、化妝品等諸多產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域， 存在問題和差距 1. 我國現(xiàn)在是表面活性劑生產(chǎn)大國我國現(xiàn)在是表面活性劑生產(chǎn)大國,但不是強國但不是強國 表面活性劑人均人均擁有量盡管由1994年的0.138kg/ a上升 到

6、2005 年的2.3kg/ a,但與世界表面活性劑強國相比, 仍 有較大差距, 如我國表面活性劑人均擁有量是美國的1 /13,不到日本的1 /4。 2. 我國是表面活性劑我國是表面活性劑進口大國進口大國,出口小國出口小國 我國每年進口大量表面活性劑, 2004 年進口206565 t, 用外匯31807 萬美元, 2005 年達231151 t, 用外匯39041萬美元;而出口卻很少, 2005 年出口73191 t,創(chuàng)匯僅8387萬美元, 出口量是進口量的1 /3,出口 額是進口額的不到1 /5。 3. 表面活性劑原料短缺表面活性劑原料短缺,仍需大量進口仍需大量進口 4. 產(chǎn)品和裝備更新?lián)Q代

7、任務(wù)仍很繁重產(chǎn)品和裝備更新?lián)Q代任務(wù)仍很繁重 大型乙氧基化裝置已進口11 套,大型磺化裝置進口60套 5. 缺乏國際競爭力缺乏國際競爭力,市場占有率低市場占有率低 無跨國公司 6. 科研項目多科研項目多,對外公開成果少對外公開成果少,產(chǎn)業(yè)化更少產(chǎn)業(yè)化更少 3.1概述概述 3.1.1表面活性劑與表面張力表面活性劑與表面張力 表面與界面表面與界面 由于表面分子和內(nèi)部分子所處狀況不同，由于表面分子和內(nèi)部分子所處狀況不同， 出現(xiàn)很多特殊現(xiàn)象，稱為表面現(xiàn)象。像：出現(xiàn)很多特殊現(xiàn)象，稱為表面現(xiàn)象。像： 荷葉上的露珠，水中的油滴等。荷葉上的露珠，水中的油滴等。 產(chǎn)生表面張力的微觀機制產(chǎn)生表面張力的微觀機制 表面

8、張力表面張力 簡單介紹幾個相關(guān)名詞 表面：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 表面張力：作用于液體表面單位長度上使表面收縮的 力（mN/m）。 是液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面 作用于任一界線上的張力。 比如： 露水總是盡可能的呈球型，而某些昆蟲則利用表面張力可以漂浮在水面上。 o 溶質(zhì)的濃度對溶劑表面張力的影響有三種：溶質(zhì)的濃度對溶劑表面張力的影響有三種： 1）物質(zhì)的加入會使溶劑表面張力略微升高，屬于此）物質(zhì)的加入會使溶劑表面張力略微升高，屬于此 類物質(zhì)的強電解質(zhì)有無機鹽、酸、堿等；類物質(zhì)的強電解質(zhì)有無機鹽、酸、堿等； 2）物質(zhì)的加入會使溶劑的表面張力逐漸

9、下降，如低）物質(zhì)的加入會使溶劑的表面張力逐漸下降，如低 碳醇、羧酸等有機化合物；碳醇、羧酸等有機化合物； 3）物質(zhì)少量加入就會使溶劑表面張力急劇下降，但）物質(zhì)少量加入就會使溶劑表面張力急劇下降，但 降到一定程度后，就變得很慢或幾乎不下降。降到一定程度后，就變得很慢或幾乎不下降。 我們把能使溶劑表面張力降低的物質(zhì)稱為我們把能使溶劑表面張力降低的物質(zhì)稱為 具有表面活性的物質(zhì)。具有表面活性的物質(zhì)。 o 像第三類物質(zhì)那樣，加入很少量就能大大降低像第三類物質(zhì)那樣，加入很少量就能大大降低 溶劑的表面張力，使表面呈現(xiàn)活性狀態(tài)的物質(zhì)溶劑的表面張力，使表面呈現(xiàn)活性狀態(tài)的物質(zhì) 稱為表面活性劑。稱為表面活性劑。 o

10、 表面活性劑的加入不僅能明顯降低表面張力，表面活性劑的加入不僅能明顯降低表面張力， 而且它還具有潤濕或反潤濕，乳化或破乳，起而且它還具有潤濕或反潤濕，乳化或破乳，起 泡或消泡，及增溶、分散等一系列作用泡或消泡，及增溶、分散等一系列作用 表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特點表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特點 o 表面活性劑分子表面活性劑分子有兩種不同性質(zhì)的基團所組成，一種有兩種不同性質(zhì)的基團所組成，一種 是非極性的親油基團，另一種是極性的親水基團。是非極性的親油基團，另一種是極性的親水基團。 3.1.2 表面活性劑分子在表面上的定向排列表面活性劑分子在表面上的定向排列 臨界膠束濃度：表面活性劑離子或分子在溶液中開始形

11、成臨界膠束濃度：表面活性劑離子或分子在溶液中開始形成 CMC 膠束的最低濃度。膠束的最低濃度。 3.1.3 3.1.3 表面活性劑分類表面活性劑分類 兩性離子型表面活性劑兩性離子型表面活性劑 羧酸鹽型：羧酸鹽型：R-COONa 磺酸酯鹽型：磺酸酯鹽型：R-OSO3Na 磺酸鹽型：磺酸鹽型：R-SO3Na 磷酸酯鹽型：磷酸酯鹽型：R-OPO3Na 伯胺鹽型：伯胺鹽型：R-NH2HCL 仲胺鹽型：仲胺鹽型：R-NH(CH3)HCL 叔胺鹽型：叔胺鹽型：R-N(CH3)2HCL 季胺鹽型：季胺鹽型：R-N(CH3)3CL 氨基酸型：氨基酸型：R-NH2CHCHCOOH 甜菜堿型：甜菜堿型：RN（CH

12、3)2CH2COO- 乙二醇型：乙二醇型：R-O(CH2CH2O)nH 多元醇型：多元醇型：R-COOCH2C(CH2OH)3 陰離子型表面活性劑陰離子型表面活性劑 陽離子型表面活性劑陽離子型表面活性劑非離子表面活性劑非離子表面活性劑 3.1.4表面活性劑的物化性質(zhì)表面活性劑的物化性質(zhì) HLBHLB的大小表示表面活性劑親水親油性的相對大小，的大小表示表面活性劑親水親油性的相對大小，HLBHLB值值 越大，表示該表面活性劑的親水性越強，越大，表示該表面活性劑的親水性越強，HLBHLB越低，則親油越低，則親油 性或疏水性越強。性或疏水性越強。 1.HLB(親水親油平衡值） 石蠟石蠟HLB0， 油酸

13、鉀油酸鉀HLB20 十二烷基硫酸酯鈉十二烷基硫酸酯鈉HLB40 陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑HLB在在140之間，之間， 非離子表面活性劑的非離子表面活性劑的HLB在在120之間。之間。 HLB值范圍及其適當(dāng)用途值范圍及其適當(dāng)用途 HLB值范圍值范圍應(yīng)用應(yīng)用HLB值范圍值范圍應(yīng)用應(yīng)用 13消泡劑消泡劑818O/W型乳化劑型乳化劑 36W/O型乳化劑型乳化劑1315洗滌劑洗滌劑 79潤濕劑潤濕劑1518增溶劑增溶劑 HLB 值的確定值的確定 （1）非離子型）非離子型HLB值的計算值的計算 對聚乙二醇和多元醇非離子型表面活性劑對聚乙二醇和多元醇非離子型表面活性劑: 100 5 親 水 基 分

14、子 量 疏 水 基 分 子 量 親 水 基 分 子 量 100 5 HLB 親 水 基 部 分 分 子 量 表 面 活 性 劑 分 子 量 例：求 的HLB值 解：親水基分子量：（CH2CH2O)9=396 表面活性劑分子量=616 HLB=396/616*100/5=12.86 對于聚乙二醇型非離子表面活性劑，上式可作如下改變：對于聚乙二醇型非離子表面活性劑，上式可作如下改變： HLB=EO/5HLB=EO/5 其中其中EOEO為聚乙二醇部分及親水基的質(zhì)量為聚乙二醇部分及親水基的質(zhì)量% %數(shù)數(shù) C H 9 19 O (CH CH O) 2 2 9H 對多元醇型脂肪酸酯非離子型表面活性劑對多元

15、醇型脂肪酸酯非離子型表面活性劑: HLB=20(1-S/A) S為酯的皂化值為酯的皂化值, A為脂肪酸的酸值為脂肪酸的酸值. （由（由Griffin提出）提出） 酸酸 值值:中和中和1克樣品所消耗的克樣品所消耗的KOH的毫克數(shù)的毫克數(shù). 皂化值皂化值:皂化皂化1克樣品所消耗的克樣品所消耗的KOH的毫克數(shù)的毫克數(shù). CH O COR 2 2 ROC O CH ROC O CH +NaOH3 CH O C O R CH O CO R 2 2 ROC O CH Na Na Na + OH OH OH （2）其他類型表面活性劑）其他類型表面活性劑HLB值的計算值的計算 7 (2-4)HLBHL （3）

16、混合表面活性劑）混合表面活性劑HLB值的計算值的計算 mA 、mB為混合表面活性劑種為混合表面活性劑種A,B組分的質(zhì)量，組分的質(zhì)量， HLBA,HLBB為為A,B組分各自的組分各自的HLB值。值。 (2-5) AABB AB mHLBmHLB HLB mm 各種基團的各種基團的HLB值值 親水基團親水基團 H 親油基團親油基團L SO4Na 38.7 -CH- 0.475 COOK 21.1 CH2 0.475 COONa 19.1 CH3 0.475 N（叔胺）（叔胺） 9.4 =CH- 0.475 酯基酯基(失水山梨醇環(huán)失水山梨醇環(huán)) 6.8 -(C3H6O)- 0.15 酯基酯基 (自由

17、自由) 2.4 氧丙氧丙 烯基烯基 O 1.3 -CF2 0.870 OH（失水山梨醇環(huán)）（失水山梨醇環(huán)） 0.5 CF3 0.870 OH（自由）（自由） 1.9 苯苯 環(huán)環(huán) 1.662 (C2H4O) 0.33 COOH 2.1 例：求甘油硬脂酸單酯的例：求甘油硬脂酸單酯的HLB值，已知其值，已知其 皂化值皂化值S161，酸值，酸值A(chǔ)198 解1： HLB20（1161/198）3.8 解2： 20 C： 0.475209.5 2-OH 1.923.8 1個-COO- 2.4 HLB=3.8+2.4+7-9.5 =3.7 CH OOC(CH ) CH CHOH CH OH 22 163 2

18、 表面活性劑形成膠束的大小可用膠束量來描述，膠表面活性劑形成膠束的大小可用膠束量來描述，膠 束量就是構(gòu)成一個膠束的分子量。束量就是構(gòu)成一個膠束的分子量。 膠束量表面活性劑分子量膠束量表面活性劑分子量締合度締合度 在低溫時，表面活性劑一般都很難溶解。增加濃度，達到飽在低溫時，表面活性劑一般都很難溶解。增加濃度，達到飽 和態(tài)，表面活性劑便會從水中析。但是，如果加熱水溶液，達到和態(tài)，表面活性劑便會從水中析。但是，如果加熱水溶液，達到 某一溫度時，其溶解度會突然增大。這個使某一溫度時，其溶解度會突然增大。這個使表面活性劑的溶解度表面活性劑的溶解度 突然增大的溫度點，我們稱為克拉夫特點，也稱為臨界溶解溫

19、度突然增大的溫度點，我們稱為克拉夫特點，也稱為臨界溶解溫度。 非離子表面活性劑的這個熔點很低，一般溫度下看不見。而非離子表面活性劑的這個熔點很低，一般溫度下看不見。而大多大多 數(shù)離子型表面活性劑都有自己的克拉夫特點數(shù)離子型表面活性劑都有自己的克拉夫特點，故它是離子型表面，故它是離子型表面 活件劑的特性常數(shù)。活件劑的特性常數(shù)。 2.膠束量 3.表面活性劑溶解性與溫度的關(guān)系 克拉夫特點克拉夫特點 聚乙二醇型非離子表面活性劑與離子型表面活性劑相反，將其溶聚乙二醇型非離子表面活性劑與離子型表面活性劑相反，將其溶 液加熱，達到某一溫度時，透明溶液會突然變混濁、這一溫度點稱為液加熱，達到某一溫度時，透明溶

20、液會突然變混濁、這一溫度點稱為 濁點。濁點。這一過程是可逆的，溫度達濁點時乳濁液形成，降溫時，透明這一過程是可逆的，溫度達濁點時乳濁液形成，降溫時，透明 溶液又重新出現(xiàn)。溶液又重新出現(xiàn)。 聚乙二醇型表面活性劑之所以存在濁點，是因為其親水基依靠聚聚乙二醇型表面活性劑之所以存在濁點，是因為其親水基依靠聚 乙二醇鏈上醚鍵與水形成氫鍵而親水。氫鍵結(jié)合較松散當(dāng)溫度上升乙二醇鏈上醚鍵與水形成氫鍵而親水。氫鍵結(jié)合較松散當(dāng)溫度上升 時、分子熱運動加劇，達到一定程度，氫鍵便斷裂，溶解的表面活性時、分子熱運動加劇，達到一定程度，氫鍵便斷裂，溶解的表面活性 劑析出、溶液變?yōu)槿闈嵋?；而?dāng)溫度降低至濁點之下時，氫鍵恢復(fù)

21、，劑析出、溶液變?yōu)槿闈嵋?；而?dāng)溫度降低至濁點之下時，氫鍵恢復(fù)， 溶液便又變透明。溶液便又變透明。 對于應(yīng)用而言，克拉夫特點是下限，而濁點是上限。對于應(yīng)用而言，克拉夫特點是下限，而濁點是上限。 濁點濁點 3.1.5表明活性劑的主要作用表明活性劑的主要作用 表面活性劑的用途極廣，主要有五個方面： 1.潤濕作用 表面活性劑可以降低液體表面張力，改變接觸角的大表面活性劑可以降低液體表面張力，改變接觸角的大 小，從而達到所需的目的。小，從而達到所需的目的。 例如，要農(nóng)藥潤濕帶蠟的植物表面，要在農(nóng)藥中加表例如，要農(nóng)藥潤濕帶蠟的植物表面，要在農(nóng)藥中加表 面活性劑；面活性劑； 如果要制造防水材料，就要在表面涂

22、憎水的表面活性如果要制造防水材料，就要在表面涂憎水的表面活性 劑，使接觸角大于劑，使接觸角大于9090。 觸角：在三相交界處自固觸角：在三相交界處自固-液界面經(jīng)過液體內(nèi)部到氣液界面經(jīng)過液體內(nèi)部到氣 -液界面的夾角叫接觸角，以液界面的夾角叫接觸角，以表示。表示。 （1）=0，完全，完全 潤濕，液體在固潤濕，液體在固 體表面鋪展。體表面鋪展。 （2）090， 液體可潤濕固體，液體可潤濕固體， 且且越小，潤濕越好。越小，潤濕越好。 （3） 90180 液體不潤濕固體。液體不潤濕固體。 （4）=180，完全不潤濕，液體在固體表面凝成小球。，完全不潤濕，液體在固體表面凝成小球。 2.起泡作用 “泡”就是

23、由液體薄膜包圍著氣體。有的表面 活性劑和水可以形成一定強度的薄膜，包圍著空 氣而形成泡沫，用于浮游選礦、泡沫滅火和洗滌 去污等，這種活性劑稱為起泡劑。 也有時要使用消泡劑，在制糖、制中藥過程 中泡沫太多，要加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧?強度，消除氣泡，防止事故。 3.增溶作用 A、被增溶物進入膠束內(nèi)部、被增溶物進入膠束內(nèi)部 B、與表明活性劑分子并列、與表明活性劑分子并列 分布分布 C、吸附在增溶膠束表面、吸附在增溶膠束表面 D、包裹在親水長鏈內(nèi)、包裹在親水長鏈內(nèi) 4.乳化作用 一種或幾種液體以大于一種或幾種液體以大于 1010-7 -7m m直徑的液珠分散在另一不 直徑的液珠分散在另一不 相混

24、溶的液體之中形成的相混溶的液體之中形成的粗分粗分 散散體系稱為乳狀液。體系稱為乳狀液。 有時為了破壞乳狀液需有時為了破壞乳狀液需 加入另一種表面活性劑，稱為加入另一種表面活性劑，稱為 破乳劑破乳劑，將乳狀液中的分散相，將乳狀液中的分散相 和分散介質(zhì)分開。例如原油中和分散介質(zhì)分開。例如原油中 需要加入破乳劑將油與水分開。需要加入破乳劑將油與水分開。 要使它穩(wěn)定存在必須加要使它穩(wěn)定存在必須加 乳化劑。根據(jù)乳化劑結(jié)構(gòu)的不乳化劑。根據(jù)乳化劑結(jié)構(gòu)的不 同可以形成以水為連續(xù)相的同可以形成以水為連續(xù)相的水水 包油包油乳狀液乳狀液(O/W)(O/W)，或以油為，或以油為 連續(xù)相的連續(xù)相的油包水油包水乳狀液乳狀

25、液(W/O)(W/O)。 從表面張力的角度來分析洗滌過程，那么洗滌作用與表面活從表面張力的角度來分析洗滌過程，那么洗滌作用與表面活 性劑能降低表面張力密切相關(guān)。性劑能降低表面張力密切相關(guān)。表面活性劑可大大降低水的表面表面活性劑可大大降低水的表面 張力，如果水的表面張力降到比油污和織物的潤濕臨界表面張力張力，如果水的表面張力降到比油污和織物的潤濕臨界表面張力 還小時，水溶液就可以在油污和織物表面鋪展，這時油污和織物還小時，水溶液就可以在油污和織物表面鋪展，這時油污和織物 被水潤濕。被水潤濕。表面活性劑會在水與油污之間的界面上吸附，同時也表面活性劑會在水與油污之間的界面上吸附，同時也 在水與織物之

26、間的固體表面上吸附。在水與織物之間的固體表面上吸附。 5.洗滌作用 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 3.2陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑 3.2.1羧酸鹽型羧酸鹽型 羧酸鹽陰離子表面活性劑俗稱皂類，是使用最多的表面活羧酸鹽陰離子表面活性劑俗稱皂類，是使用最多的表面活 性劑之一。性劑之一。 一、單羧酸鹽一、單羧酸鹽(肥皂肥皂) 天然油酯與氫氧化鈉進行皂化反應(yīng)即形成肥皂和甘油天然油酯與氫氧化鈉進行皂化反應(yīng)即形成肥皂和甘油 使用肥皂時應(yīng)注意：酸性介質(zhì)和水中的鈣、鎂等容易使使用肥皂時應(yīng)注意：酸性介質(zhì)和水中的鈣、鎂等容

27、易使 肥皂失效。肥皂失效。 通常所用的堿多為氫氧化鈉，所以一般的肥皂即鈉皂，通常所用的堿多為氫氧化鈉，所以一般的肥皂即鈉皂， 但制化妝用皂時也用氫氧化鉀，此時不經(jīng)過鹽析，這種含但制化妝用皂時也用氫氧化鉀，此時不經(jīng)過鹽析，這種含 有甘油的鉀皂可在比較柔和的狀態(tài)下使用。有甘油的鉀皂可在比較柔和的狀態(tài)下使用。 作為原料油脂可以使用的有許多種，如牛油脂、椰子作為原料油脂可以使用的有許多種，如牛油脂、椰子 油、棕櫚油、米糠油、大豆油、花生油、硬化油等，其中油、棕櫚油、米糠油、大豆油、花生油、硬化油等，其中 牛脂用量最多。因為原料油脂的種類不同，所含的脂肪酸牛脂用量最多。因為原料油脂的種類不同，所含的脂肪

28、酸 的種類和比例也不同，所以生產(chǎn)出的肥皂性能各異。的種類和比例也不同，所以生產(chǎn)出的肥皂性能各異。 二、多羧酸皂二、多羧酸皂 多羧酸皂多羧酸皂 使用不多，使用不多， 較典型的是較典型的是 作潤滑油添作潤滑油添 加劑、防銹加劑、防銹 用的烷基琥用的烷基琥 珀酸系列產(chǎn)珀酸系列產(chǎn) 品。品。 三、三、N N酰基氨基酸鹽?；被猁} 以氨基酸或多肽混合物等含羧基的化合物與油酰氯縮以氨基酸或多肽混合物等含羧基的化合物與油酰氯縮 合制得羧酸鹽表面活性劑。合制得羧酸鹽表面活性劑。 前者代表品種為梅迪蘭前者代表品種為梅迪蘭(Mediahn)即即N?；“滨；“?酸鈉，是配制高品質(zhì)低刺激個人衛(wèi)生用品的理想原料，目

29、酸鈉，是配制高品質(zhì)低刺激個人衛(wèi)生用品的理想原料，目 前在國外已得到廣泛應(yīng)用，外商正以高于原料價數(shù)倍的價前在國外已得到廣泛應(yīng)用，外商正以高于原料價數(shù)倍的價 格向我國推銷此品，國內(nèi)已有廠家選用中亞石化公司代理格向我國推銷此品，國內(nèi)已有廠家選用中亞石化公司代理 的美國的美國Hamposyl產(chǎn)品，用于牙膏和其它個人衛(wèi)生用品產(chǎn)品，用于牙膏和其它個人衛(wèi)生用品 中。國內(nèi)現(xiàn)在研究開發(fā)該品的單位有十余家，目前雖已在中。國內(nèi)現(xiàn)在研究開發(fā)該品的單位有十余家，目前雖已在 實驗室建立了中間體及終產(chǎn)品的分析方法，但由于設(shè)備等實驗室建立了中間體及終產(chǎn)品的分析方法，但由于設(shè)備等 問題，合成工藝尚待完善。問題，合成工藝尚待完善

30、。 其合成原理如下其合成原理如下: : ?；被狨；被?氨基酸氨基酸 由多肽混合物與油酰氯縮合可得重要的由多肽混合物與油酰氯縮合可得重要的紡織染整助紡織染整助 劑劑 Lamepon A(雷米邦雷米邦A(yù))，這種表面活性劑在堿性和這種表面活性劑在堿性和 中性溶液中穩(wěn)定，對皮膚無刺激，適于配制化妝品及洗中性溶液中穩(wěn)定，對皮膚無刺激，適于配制化妝品及洗 發(fā)護發(fā)香波，也適于洗滌蛋白質(zhì)類纖維如絲毛織品，洗發(fā)護發(fā)香波，也適于洗滌蛋白質(zhì)類纖維如絲毛織品，洗 后柔軟有光澤并富有彈性。多肽混合物后柔軟有光澤并富有彈性。多肽混合物“一般由皮屑、一般由皮屑、 禽毛、豆餅等經(jīng)加壓堿性水解制得。禽毛、豆餅等經(jīng)加壓堿

31、性水解制得?！?60 堿堿 性性 四、聚醚羧酸鹽四、聚醚羧酸鹽 由醇醚與氯乙酸或羥乙酸縮合后經(jīng)由醇醚與氯乙酸或羥乙酸縮合后經(jīng)NaOH中和制醇醚羧酸鹽（中和制醇醚羧酸鹽（AEC) 由于由于AEC分子中含有一定數(shù)量的醚鍵及羧基，因而它兼具有分子中含有一定數(shù)量的醚鍵及羧基，因而它兼具有 非離子與陰離子表面活性劑雙重性質(zhì)。非離子與陰離子表面活性劑雙重性質(zhì)。除具有較強的發(fā)泡性、除具有較強的發(fā)泡性、 去污性和滲透性，還具有優(yōu)良的抗硬水性。目前該產(chǎn)品在法去污性和滲透性，還具有優(yōu)良的抗硬水性。目前該產(chǎn)品在法 國、日本及我國均有工業(yè)化生產(chǎn)，并已在日用化工、紡織印國、日本及我國均有工業(yè)化生產(chǎn)，并已在日用化工、紡織

32、印 染、皮革化纖等領(lǐng)域有所應(yīng)用，主要缺點是合成成本較高。染、皮革化纖等領(lǐng)域有所應(yīng)用，主要缺點是合成成本較高。 3.2.23.2.2硫酸酯鹽型硫酸酯鹽型 高級醇及其高級醇及其 他含他含OHOH的化合的化合 物物均可硫酸化生均可硫酸化生 成硫酸酯。成硫酸酯。含雙含雙 鍵的烯烴鍵的烯烴也可硫也可硫 酸化生成硫酸酯，酸化生成硫酸酯， 經(jīng)中和后即得到經(jīng)中和后即得到 各種硫酸酯鹽型各種硫酸酯鹽型 表面活性劑表面活性劑 高級醇硫酸酯鹽也稱為伯烷基硫酸酯鹽高級醇硫酸酯鹽也稱為伯烷基硫酸酯鹽(AS)(AS)。 它具有良好的洗凈力、乳化力，泡沫豐富，易于生它具有良好的洗凈力、乳化力，泡沫豐富，易于生 物降解、其水

33、溶性和去污力均比肥皂好，又由于溶物降解、其水溶性和去污力均比肥皂好，又由于溶 液呈中性，不損織物，且在硬水中不像肥皂產(chǎn)生沉液呈中性，不損織物，且在硬水中不像肥皂產(chǎn)生沉 淀，固而廣泛應(yīng)用于家庭及工業(yè)洗滌劑，還用于香淀，固而廣泛應(yīng)用于家庭及工業(yè)洗滌劑，還用于香 波、化妝品等。波、化妝品等。其缺點是親水基和親油基由酯鍵相 連接。與磺酸鹽型表面活性劑比較，熱穩(wěn)定性較差， 在強酸或強堿介質(zhì)中易于水解。高級醇硫酸酯鹽作 洗滌劑時會受硬水影響而降低效能，需添加相當(dāng)量 的螯合劑才行。 1 1原料制備（高級醇）原料制備（高級醇） （2）動植物蠟中提取高級醇）動植物蠟中提取高級醇 （3）利用脂肪酸工業(yè)副產(chǎn)的二級不

34、皂化物提取高級醇。）利用脂肪酸工業(yè)副產(chǎn)的二級不皂化物提取高級醇。 （4）齊格勒法制備高級醇）齊格勒法制備高級醇 （1）脂肪酸、脂肪酸酯還原生產(chǎn)高級醇）脂肪酸、脂肪酸酯還原生產(chǎn)高級醇 （5）羰基合成法制高級醇）羰基合成法制高級醇 （6）液蠟氧化制）液蠟氧化制仲醇仲醇 2 2、高級醇硫酸化、高級醇硫酸化 高級醇硫酸化所用硫酸化劑主要有：高級醇硫酸化所用硫酸化劑主要有：濃硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸和濃硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸和 氨基磺酸氨基磺酸等。等。 3.2.3磺酸鹽型陰離子表面活性劑磺酸鹽型陰離子表面活性劑 同硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑相比，磺酸鹽型陰離同硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑

35、相比，磺酸鹽型陰離 子表面活性劑由子表面活性劑由C-S鍵相連，因而對酸、熱等更穩(wěn)定。鍵相連，因而對酸、熱等更穩(wěn)定。 哪個是硫酸酯鹽，哪個是磺酸鹽？哪個是硫酸酯鹽，哪個是磺酸鹽？ o 磺酸鹽由于磺基硫原子與碳原子直接相連，較硫酸酯鹽磺酸鹽由于磺基硫原子與碳原子直接相連，較硫酸酯鹽 更穩(wěn)定，在酸性溶液中不發(fā)生水解，加熱時也不易分解。更穩(wěn)定，在酸性溶液中不發(fā)生水解，加熱時也不易分解。 廣泛應(yīng)用于洗滌、染色、紡織行業(yè)也常用作滲透劑、廣泛應(yīng)用于洗滌、染色、紡織行業(yè)也常用作滲透劑、 潤濕劑、防銹劑等工業(yè)助劑。潤濕劑、防銹劑等工業(yè)助劑。 o 烷基苯磺酸鹽是陰離于表面活性劑中最重要的一個品種，烷基苯磺酸鹽是陰

36、離于表面活性劑中最重要的一個品種， 產(chǎn)品占陰離子表面活性劑生產(chǎn)總量的產(chǎn)品占陰離子表面活性劑生產(chǎn)總量的90左有。其中左有。其中 烷基苯磺酸鈉是我國洗滌劑活性物的主要成分，洗滌性烷基苯磺酸鈉是我國洗滌劑活性物的主要成分，洗滌性 能優(yōu)良，去污力強，泡沫穩(wěn)定性及起泡力均良好。能優(yōu)良，去污力強，泡沫穩(wěn)定性及起泡力均良好。 一、烷基苯磺酸鹽一、烷基苯磺酸鹽 二、烷基磺酸鹽型二、烷基磺酸鹽型 烷基苯磺酸鈉性能與用途： o 黃色油狀體，經(jīng)純化可以形成六角形或斜方 形薄片狀結(jié)晶，具有微毒性； o 對水硬度較敏感； o 不易氧化； o 起泡力強，去污力高， 優(yōu)點： 烷基苯磺酸鈉易與各種助劑復(fù)配，成本較 低，合成工

37、藝成熟，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是非常出色 的表面活性劑。 烷基苯磺酸鈉對顆粒污垢，蛋白污垢和油性 污垢有顯著的去污效果，對天然纖維上顆粒污垢 的洗滌作用尤佳，去污力隨洗滌溫度的升高而增 強，對蛋白污垢的作用高于非離子表面活性劑， 且泡沫豐富。 o 耐硬水較差：去污性能可隨水的硬度而降低， 因此以其為主活性劑的洗滌劑必須與適量整合 劑配用。 o 脫脂力較強：手洗時對皮膚有一定的刺激性，洗 后衣服手感較差，宜用陽離子表面活性劑作柔軟 劑漂洗。 為了獲得更好的綜合洗滌效果，LAS(直鏈烷基 苯磺酸鈉)常與AEO( 脂肪醇聚氧乙烯醚)等非離 子表面活性劑復(fù)配使用。 缺點：缺點： 3.2.4 磷酸酯鹽型陰離子表

38、面活性劑磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑 一、高級醇磷酸酯鹽一、高級醇磷酸酯鹽 二、聚氧乙烯醚磷酸酯鹽二、聚氧乙烯醚磷酸酯鹽 o 具有優(yōu)良的抗靜電、乳化、防銹和分散性能。具有優(yōu)良的抗靜電、乳化、防銹和分散性能。 o 用于紡織、化工、國防、金屬加工和輕工等。用于紡織、化工、國防、金屬加工和輕工等。 3.2.4 磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑 3.3 陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑 1928年，陽離子表面活性劑開始應(yīng)用，當(dāng)時用作殺菌年，陽離子表面活性劑開始應(yīng)用，當(dāng)時用作殺菌 劑。劑。20世紀世紀60年代有了較大的增長，應(yīng)用范圍也日益擴大。年代有了較大的增長，應(yīng)用范圍也日益擴大。

39、例如，可用作天然或合成纖維的柔軟劑、抗靜電劑和紡織助例如，可用作天然或合成纖維的柔軟劑、抗靜電劑和紡織助 染劑。染劑。 使用陽離子表面活性劑時應(yīng)注意，它不能與肥皂或其他使用陽離子表面活性劑時應(yīng)注意，它不能與肥皂或其他 陰離子表面活性劑共用，否則會引起陽離子活性物沉淀失效。陰離子表面活性劑共用，否則會引起陽離子活性物沉淀失效。 陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑 品種很多，工業(yè)上常用品種很多，工業(yè)上常用 的都是含氮化合物。主的都是含氮化合物。主 要包括兩類：胺鹽和季要包括兩類：胺鹽和季 銨鹽。胺鹽包括伯、仲、銨鹽。胺鹽包括伯、仲、 叔胺鹽。叔胺鹽。 胺鹽類和季銨鹽類胺鹽類和季銨鹽類 陽離子表面活性

40、劑在制陽離子表面活性劑在制 法和性質(zhì)上差別很大。法和性質(zhì)上差別很大。 胺鹽可由相應(yīng)伯、仲、胺鹽可由相應(yīng)伯、仲、 叔胺用酸簡單中和即可。叔胺用酸簡單中和即可。 而季銨鹽一般需要由叔而季銨鹽一般需要由叔 胺與烷基化劑反應(yīng)才能胺與烷基化劑反應(yīng)才能 制備，反應(yīng)較難進行。制備，反應(yīng)較難進行。 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 其它含氮等的有機衍生物 胺胺 鹽鹽 型型 一、一、 陽離子表面活性劑的分類陽離子表面活性劑的分類 R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 | R-N-HCl仲

41、胺鹽 | H CH3 | R-N-HCl叔胺鹽 | CH3 胺鹽型胺鹽型 該類產(chǎn)物是該類產(chǎn)物是弱酸的鹽弱酸的鹽，在酸性條件下具有表面活性，在酸性條件下具有表面活性， 在在堿性條件下堿性條件下，胺游離出來而失去表面活性，胺游離出來而失去表面活性， 因面使它的使用因面使它的使用受到限制受到限制。 無殺菌能力無殺菌能力 纖維柔軟劑纖維柔軟劑 勻染劑勻染劑 浮選劑浮選劑 o 胺鹽型陽離子表面活性劑水溶性較小，在胺鹽型陽離子表面活性劑水溶性較小，在酸性酸性介質(zhì)中較介質(zhì)中較 穩(wěn)定；在中性、堿性介質(zhì)中會發(fā)生水解析出胺，通常只穩(wěn)定；在中性、堿性介質(zhì)中會發(fā)生水解析出胺，通常只 適合作纖維柔軟劑，不適合作適合作纖

42、維柔軟劑，不適合作洗滌劑洗滌劑 。 o 一般陽離子表面活性劑去污力較差，因此通常不用陽離一般陽離子表面活性劑去污力較差，因此通常不用陽離 子表面活性劑作洗滌劑。但在特殊的清洗劑中如子表面活性劑作洗滌劑。但在特殊的清洗劑中如殺菌消殺菌消 毒洗滌劑毒洗滌劑中會加入陽離子特別是季銨鹽型陽離子表面活中會加入陽離子特別是季銨鹽型陽離子表面活 性劑性劑 。 季銨鹽型季銨鹽型 R1 | R2-N+-CH3 X- 季銨鹽 | R3 季季銨銨鹽與胺鹽不同，它在堿性和酸性介質(zhì)中都能溶解，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。且離解為帶正電荷的表面活性離子。 季季銨銨鹽鹽洗滌

43、能力差，洗滌能力差，但殺菌能力強，但殺菌能力強，在陽離子表面活性在陽離子表面活性 劑中的地位最為重要，產(chǎn)量也最大。劑中的地位最為重要，產(chǎn)量也最大。 o 季銨鹽型季銨鹽型陽離子表面活性劑是產(chǎn)量高、應(yīng)用廣的陽離子陽離子表面活性劑是產(chǎn)量高、應(yīng)用廣的陽離子 表面活性劑。一般由叔胺與醇、鹵代烴、硫酸二甲酯等表面活性劑。一般由叔胺與醇、鹵代烴、硫酸二甲酯等 烴基化試劑反應(yīng)制得。烴基化試劑反應(yīng)制得。 o 季銨鹽陽離子表面活性劑水溶性好，既耐酸又耐堿且大季銨鹽陽離子表面活性劑水溶性好，既耐酸又耐堿且大 多數(shù)具有殺菌作用。由于大部分纖維表面帶負電，用季多數(shù)具有殺菌作用。由于大部分纖維表面帶負電，用季 銨鹽陽離子

44、表面活性劑可中和其電荷，因此有較好的銨鹽陽離子表面活性劑可中和其電荷，因此有較好的抗抗 靜電作用靜電作用。它們能在纖維表面形成疏水油膜，降低纖維。它們能在纖維表面形成疏水油膜，降低纖維 的摩擦系數(shù)使之具有柔軟、平滑的效果所以可作的摩擦系數(shù)使之具有柔軟、平滑的效果所以可作柔軟劑柔軟劑。 這種表面活性劑除可作抗靜電劑柔軟劑外，還可作護發(fā)這種表面活性劑除可作抗靜電劑柔軟劑外，還可作護發(fā) 產(chǎn)品中的產(chǎn)品中的頭發(fā)定型調(diào)理劑頭發(fā)定型調(diào)理劑，紡織工業(yè)中的，紡織工業(yè)中的勻染固色劑勻染固色劑。 但它有但它有使機械生銹使機械生銹的缺點，價格也較貴。在清洗劑中常的缺點，價格也較貴。在清洗劑中常 與非離子表面活性劑復(fù)配

45、成殺菌、消毒清洗劑與非離子表面活性劑復(fù)配成殺菌、消毒清洗劑 。常見常見 的陽離子表面活性劑見表的陽離子表面活性劑見表37。 o 季銨鹽是陽離子表面活性劑中最重要的一類，在季銨鹽是陽離子表面活性劑中最重要的一類，在 工業(yè)上有著重要的應(yīng)用價值。由于其結(jié)構(gòu)性質(zhì)等方工業(yè)上有著重要的應(yīng)用價值。由于其結(jié)構(gòu)性質(zhì)等方 面的優(yōu)勢，如親水基的強堿性結(jié)構(gòu)，對介質(zhì)面的優(yōu)勢，如親水基的強堿性結(jié)構(gòu)，對介質(zhì)pH值的值的 強適應(yīng)能力，以及與其它表面活性劑的強配伍性等，強適應(yīng)能力，以及與其它表面活性劑的強配伍性等， 因此一些著名的陽離子產(chǎn)品均為季銨鹽。因此一些著名的陽離子產(chǎn)品均為季銨鹽。 二、季銨鹽型陽離子表面活性劑二、季銨鹽

46、型陽離子表面活性劑 1、常用的季銨鹽合成方法、常用的季銨鹽合成方法 （1）從伯、仲、叔胺制取季銨鹽制備工藝）從伯、仲、叔胺制取季銨鹽制備工藝 o 這是一種應(yīng)用最廣的方法。反應(yīng)在極性溶劑這是一種應(yīng)用最廣的方法。反應(yīng)在極性溶劑 (如水或酒精如水或酒精)中進行得較為迅速。高產(chǎn)率，必中進行得較為迅速。高產(chǎn)率，必 須保證反應(yīng)物不呈酸性，因此要加入須保證反應(yīng)物不呈酸性，因此要加入Na2CO3 或或K2CO3。 （2）低級叔胺與鹵代烷反應(yīng)）低級叔胺與鹵代烷反應(yīng) o當(dāng)烷基為十二碳時，便是十二烷基二甲基芐基氯化銨，國內(nèi)商品名為當(dāng)烷基為十二碳時，便是十二烷基二甲基芐基氯化銨，國內(nèi)商品名為 “潔而滅潔而滅”，又叫，

47、又叫1227陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑。它易溶于水，呈現(xiàn)透明液體。它易溶于水，呈現(xiàn)透明液體 狀，對皮膚無刺激、無毒、不腐蝕金屬，是一種十分重要的消毒殺菌劑狀，對皮膚無刺激、無毒、不腐蝕金屬，是一種十分重要的消毒殺菌劑. 使用時配制成使用時配制成20%的水溶液，主要用于外科手術(shù)器械，創(chuàng)傷的消毒殺的水溶液，主要用于外科手術(shù)器械，創(chuàng)傷的消毒殺 菌和養(yǎng)蠶的殺菌。除此之外，也可用作聚丙烯腈染色的緩染劑。菌和養(yǎng)蠶的殺菌。除此之外，也可用作聚丙烯腈染色的緩染劑。 o 當(dāng)烷基為十二烷基、陰離子為溴化物時，即為當(dāng)烷基為十二烷基、陰離子為溴化物時，即為“新潔而新潔而 滅滅”(十二烷基二甲基芐基季銨溴化物十二

48、烷基二甲基芐基季銨溴化物)。這是一種很強的陽。這是一種很強的陽 離子殺菌劑，在我國使用比較普遍。應(yīng)用時如滲入少許非離離子殺菌劑，在我國使用比較普遍。應(yīng)用時如滲入少許非離 子活性物，如壬基酚聚氧乙烯醚或胺的氧化物，殺菌作用將子活性物，如壬基酚聚氧乙烯醚或胺的氧化物，殺菌作用將 更強。更強。 2 、 含雜原子的季銨鹽合成含雜原子的季銨鹽合成 （1） 含氧原子含氧原子 含酰氨基的含酰氨基的 含醚基的含醚基的 （2）含氮原子）含氮原子 （3）含硫原子）含硫原子 特點：特點：是親水的季銨陽是親水的季銨陽 離子與烷基疏水基是通離子與烷基疏水基是通 過過酰胺鍵、酯鍵、醚鍵酰胺鍵、酯鍵、醚鍵 或硫醚或硫醚等基

49、團相連接等基團相連接 C17H33C-NHCH2CH2 N+ CH3.CH3SO4- O OC C2 2H H5 5 C C2 2H H5 5 所以又叫做所以又叫做間接連接型間接連接型 陽離子表面活性劑。陽離子表面活性劑。 3.4 3.4 兩性離子表面活性劑兩性離子表面活性劑 兩性離子表面活性劑，即不同于陽離子表面活性劑，兩性離子表面活性劑，即不同于陽離子表面活性劑， 也不同于陰離子表面活性劑，具有很多優(yōu)異的性能。也不同于陰離子表面活性劑，具有很多優(yōu)異的性能。 去污力好、起泡和乳化能力強，耐硬水好，對酸堿和去污力好、起泡和乳化能力強，耐硬水好，對酸堿和 各種金屬離子都穩(wěn)定，毒性和皮膚刺激性小，

50、生物降解性各種金屬離子都穩(wěn)定，毒性和皮膚刺激性小，生物降解性 好，并具有抗靜電和殺菌等特殊性質(zhì)。好，并具有抗靜電和殺菌等特殊性質(zhì)。 其應(yīng)用范圍正在不斷擴大，特別是在抗靜電、纖維柔其應(yīng)用范圍正在不斷擴大，特別是在抗靜電、纖維柔 軟、特種洗滌劑和香波化妝品等領(lǐng)域發(fā)揮愈來愈重要的作軟、特種洗滌劑和香波化妝品等領(lǐng)域發(fā)揮愈來愈重要的作 用。用。 兩性表面活性劑是指在同一分子結(jié)構(gòu)中有可能同時兩性表面活性劑是指在同一分子結(jié)構(gòu)中有可能同時 存在被橋鏈（碳氫鏈，碳氟鏈等）連接的一個或多個正、存在被橋鏈（碳氫鏈，碳氟鏈等）連接的一個或多個正、 負電荷中心（或偶極中心）的表面活性劑。負電荷中心（或偶極中心）的表面活

51、性劑。 正電荷中心可以是正電荷中心可以是N、P、S，最常見的是，最常見的是N。負電。負電 荷中心可以是羧酸基（荷中心可以是羧酸基（COO-），磺酸基），磺酸基(SO3-)，硫，硫 酸基（酸基（OSO3-），亞硫酸（），亞硫酸（OSO2-）基，磷酸基（）基，磷酸基（ OPO3H-）等，甚至可以負載在氧原子上（）等，甚至可以負載在氧原子上（ O-）。）。 一、兩性離子表面活性劑分類一、兩性離子表面活性劑分類 R-N+HCH2-CH2COO-H 氨基酸型 CH3 | R-N+-CH2COO-H 甜菜堿型 | CH3 季銨型，含強堿性季銨型，含強堿性N原子，因原子，因 此，兩性特征在很寬的范圍內(nèi)與此，

52、兩性特征在很寬的范圍內(nèi)與pH 無關(guān)。在等電點處不會出現(xiàn)溶解度無關(guān)。在等電點處不會出現(xiàn)溶解度 下降的現(xiàn)象。下降的現(xiàn)象。 含弱堿性含弱堿性N原子，兩原子，兩 性特征依賴于體系的性特征依賴于體系的pH 值。在等電點附近，出現(xiàn)值。在等電點附近，出現(xiàn) 最低溶解度。最低溶解度。 只在等電點區(qū)才是真只在等電點區(qū)才是真 正意義上的兩性離子正意義上的兩性離子 o 氨基酸型：氨基酸型： 為烷基氨基酸的鹽類，具有良好的水溶性，洗滌性能很為烷基氨基酸的鹽類，具有良好的水溶性，洗滌性能很 好，并有殺菌作用。毒性比陽離子表面活性劑低，常用好，并有殺菌作用。毒性比陽離子表面活性劑低，常用 于洗發(fā)膏和洗滌劑中。于洗發(fā)膏和洗滌

53、劑中。 代表物代表物N-十二烷基十二烷基-氨基丙酸鈉。氨基丙酸鈉。 o 甜菜堿型甜菜堿型：季銨鹽型陽離子：季銨鹽型陽離子 羧酸鹽型陰離子羧酸鹽型陰離子 水溶液的滲透性、泡沫性較強，去污力優(yōu)于一般陰離子水溶液的滲透性、泡沫性較強，去污力優(yōu)于一般陰離子 表面活性劑。分散能力好。表面活性劑。分散能力好。 可作為洗滌劑、染色助劑、柔軟劑、抗靜電劑和殺菌劑?？勺鳛橄礈靹?、染色助劑、柔軟劑、抗靜電劑和殺菌劑。 殺菌力弱于陽離子表面活性劑。殺菌力弱于陽離子表面活性劑。 成本高，代表物成本高，代表物十二烷基二甲基甜菜堿十二烷基二甲基甜菜堿。 1、氨基酸型合成、氨基酸型合成 二、兩性離子表面活性劑合成二、兩性離

54、子表面活性劑合成 （3）丙烯腈丙烯腈 2、甜菜堿型合成、甜菜堿型合成 長鏈烷基取代甲基：長鏈烷基取代甲基： 1869年發(fā)現(xiàn)并從甜菜汁中分離出年發(fā)現(xiàn)并從甜菜汁中分離出 來一種天然產(chǎn)物（如右式），將來一種天然產(chǎn)物（如右式），將 它俗稱為甜菜堿它俗稱為甜菜堿 十二烷基二甲基甜菜堿合成十二烷基二甲基甜菜堿合成 發(fā)展：發(fā)展： o 始于20世紀30年代，用作紡織助劑； o 40年代發(fā)展為多種工業(yè)助劑； o 50年代進入民用市場； o 60年代洗衣機大量使用，產(chǎn)量迅速增長。 應(yīng)用：應(yīng)用： o 農(nóng)藥乳化劑；紡織、印染和合成纖維助劑與油劑； 破乳劑；清洗劑等。 3.5 3.5 非離子表面活性劑非離子表面活性劑

55、非離子表面活性劑在分子中不含離子鍵，非離子表面活性劑在分子中不含離子鍵， 它的它的親水性來源于以下基團親水性來源于以下基團: : 多個聚氧乙烯鏈基多個聚氧乙烯鏈基(CH2CH2O)nH ; 單羥基或多個羥基單羥基或多個羥基; 酰胺基等基團酰胺基等基團的作用。的作用。 優(yōu)異的潤濕和洗滌功能；優(yōu)異的潤濕和洗滌功能； 可與陰離子和陽離子表面活性劑兼容；可與陰離子和陽離子表面活性劑兼容； 不受硬水中鈣、鎂離子的影響。不受硬水中鈣、鎂離子的影響。 優(yōu)點：優(yōu)點： 缺點：缺點： 通常都是低熔點的蠟狀物或液體，所以很難把它們復(fù)通常都是低熔點的蠟狀物或液體，所以很難把它們復(fù) 配成粉狀；配成粉狀； 溫度增高或增加

56、電解質(zhì)濃度時，聚氧乙烯醚鏈的溶劑溫度增高或增加電解質(zhì)濃度時，聚氧乙烯醚鏈的溶劑 化效應(yīng)會下降，有時會產(chǎn)生沉淀。化效應(yīng)會下降，有時會產(chǎn)生沉淀。 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 一、非離子型表面活性劑分類一、非離子型表面活性劑分類 1、聚乙二醇（聚氧乙烯醚）型、聚乙二醇（聚氧乙烯醚）型 環(huán)氧乙烷生產(chǎn)方法：環(huán)氧乙烷生產(chǎn)方法： 氯醇法氯醇法 直接氧化法直接氧化法 二、非離子

57、型表面活性劑合成二、非離子型表面活性劑合成 （1）脂肪醇聚氧乙烯醚（）脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO) 脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非離子型表面活性劑中最重要的脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非離子型表面活性劑中最重要的 一類產(chǎn)品。在最近十年內(nèi)，一類產(chǎn)品。在最近十年內(nèi)，AEO產(chǎn)量的增長速度非?？?。產(chǎn)量的增長速度非常快。 AEO的應(yīng)用性能在很大程度上取決于聚氧乙烯醚的聚合度的應(yīng)用性能在很大程度上取決于聚氧乙烯醚的聚合度 n，所以如何使得到的產(chǎn)品中，所以如何使得到的產(chǎn)品中n的分布曲線最窄，是的分布曲線最窄，是AEO生產(chǎn)生產(chǎn) 中提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。中提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。 在國外在國外AEO的主要用途是作的主要用途是作合成

58、洗滌劑合成洗滌劑。國內(nèi)的商品牌號。國內(nèi)的商品牌號 為為平平加平平加系列產(chǎn)品，除部分用于復(fù)配液狀洗滌劑外，主要在印系列產(chǎn)品，除部分用于復(fù)配液狀洗滌劑外，主要在印 染行業(yè)中作染行業(yè)中作勻染劑、脫色劑勻染劑、脫色劑，在毛紡工業(yè)中作原毛凈洗劑，而，在毛紡工業(yè)中作原毛凈洗劑，而 在化纖工業(yè)中作紡絲油劑。根據(jù)國外的預(yù)測，今后一段時間內(nèi)，在化纖工業(yè)中作紡絲油劑。根據(jù)國外的預(yù)測，今后一段時間內(nèi)， AEO還會繼續(xù)增長，并有可能成為家用洗滌劑中的主導(dǎo)品種。還會繼續(xù)增長，并有可能成為家用洗滌劑中的主導(dǎo)品種。 ROH + CH2 CH2 O ROCH2CH2OH ROCH2CH2OH+ n CH2 CH2 O RO(

59、CH2CH2O)nCH2CH2OH 催化劑：強堿催化劑：強堿 NaOH、KOH 脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法：脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法： (1)溴代烷與聚乙二醇單鈉鹽醚化溴代烷與聚乙二醇單鈉鹽醚化 RBr+NaO(CH2CH2O)nH RO(CH2CH2O)nH+NaBr (2)烷基對甲苯磺酸酯與聚乙二醇醚化烷基對甲苯磺酸酯與聚乙二醇醚化 RSO3CH3+HO(CH2CH2O)nHRO(CH2CH2O)nH+HSO3 CH3 (3)脂肪醇與環(huán)氧乙烷醚化脂肪醇與環(huán)氧乙烷醚化 （2）烷基酚聚氧乙烯醚類）烷基酚聚氧乙烯醚類 烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)(APEO)中，如商品名字為中，

60、如商品名字為TX-10TX-10、 OP-10OP-10等；等； 壬基酚聚氧乙烯醚壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)(NPEO)最多，占最多，占8O8O 以上；以上； 辛基酚聚氧乙烯醚辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)(OPEO)，占，占l5l5 以上；以上； 十二烷基酚聚氧乙烯醚十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)(DPEO) 二壬基酚聚氧乙烯醚二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)(DNPEO)各占各占1 1左右。左右。 APEO APEO具有良好的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶和洗滌作具有良好的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶和洗滌作 用，廣泛應(yīng)用于洗滌劑、個人護理的日用化工、紡織、造紙、用，廣泛應(yīng)用于洗滌劑、個人