陽離子、兩性離子、非離子表面活性劑ppt課件

1、 第三章第三章 陽離子外表活性劑陽離子外表活性劑 劉程劉程化學(xué)與資料工程學(xué)院化學(xué)與資料工程學(xué)院n幾乎一切的陽離子外表活性劑都是含氮化合物，即胺鹽和季銨鹽n陽離子外表活性劑溶于水時，其親水基帶正電荷。2.6.12.6.1陽離子外表活性劑的運用特點陽離子外表活性劑的運用特點 n不適用于洗滌不適用于洗滌n 普通纖維織物和固體外表均帶有負(fù)電荷，當(dāng)運用陽離普通纖維織物和固體外表均帶有負(fù)電荷，當(dāng)運用陽離子外表活性劑時，它吸附在基質(zhì)和水的外表上，由于陽離子外表活性劑時，它吸附在基質(zhì)和水的外表上，由于陽離子外表活性劑與基質(zhì)間具有劇烈的靜電引力，親油基朝向子外表活性劑與基質(zhì)間具有劇烈的靜電引力，親油基朝向水相，

2、使基質(zhì)疏水，因此，不適用于洗滌；水相，使基質(zhì)疏水，因此，不適用于洗滌； n殺菌作用顯著殺菌作用顯著n 很稀的溶液很稀的溶液1/10000-1/1000001/10000-1/100000即有殺菌效果，這是即有殺菌效果，這是由于細(xì)菌被強力吸附后，阻止了細(xì)菌的呼吸作用和糖解作用由于細(xì)菌被強力吸附后，阻止了細(xì)菌的呼吸作用和糖解作用所致所致 具有良好的抗靜電作用具有良好的抗靜電作用 當(dāng)陽離子外表活性劑吸附吸在纖維外表，構(gòu)成一定向當(dāng)陽離子外表活性劑吸附吸在纖維外表，構(gòu)成一定向吸附膜后，中和了纖維外表的負(fù)電荷，減少了因摩擦產(chǎn)生吸附膜后，中和了纖維外表的負(fù)電荷，減少了因摩擦產(chǎn)生的自在電子，因此，具有良好的抗

3、靜電作用；的自在電子，因此，具有良好的抗靜電作用； 廣泛運用于纖維的柔軟整理劑廣泛運用于纖維的柔軟整理劑陽離子外表活性劑能顯著降低纖維外表的摩擦系數(shù)，具有陽離子外表活性劑能顯著降低纖維外表的摩擦系數(shù)，具有良好的柔軟平滑性能；良好的柔軟平滑性能； 陽離子外表活性劑不能與肥皂等陰離子外表活性劑混陽離子外表活性劑不能與肥皂等陰離子外表活性劑混用，否那么將引起陽離子活性物沉淀而失效。用，否那么將引起陽離子活性物沉淀而失效。 胺鹽型陽離子外表活性劑胺鹽型陽離子外表活性劑 ammonium cationic surfacantsammonium cationic surfacantsn胺鹽型陽離子外表活性

4、劑制備：胺鹽型陽離子外表活性劑制備：n 有機胺高級伯胺、仲胺和叔胺與酸鹽酸、醋酸、有機胺高級伯胺、仲胺和叔胺與酸鹽酸、醋酸、鉀酸、氫溴酸、硫酸等制得。鉀酸、氫溴酸、硫酸等制得。 CH3 +.CH3 CH3COO-C12H25N + CH3COOH C12H25N-H CH3CH3 十二烷基二甲基叔胺醋酸鹽十二烷基二甲基叔胺醋酸鹽 運用：運用：可在酸性介質(zhì)中作乳化、分散、潤濕劑，也用作礦物可在酸性介質(zhì)中作乳化、分散、潤濕劑，也用作礦物浮選劑、顏料粉末外表憎水劑。浮選劑、顏料粉末外表憎水劑。 缺陷：當(dāng)溶液缺陷：當(dāng)溶液pHpH7 7時，胺易從水中游離析出，從而失時，胺易從水中游離析出，從而失去外表活

5、性去外表活性季銨鹽型陽離子外表活性劑季銨鹽型陽離子外表活性劑 n季銨鹽與胺鹽的區(qū)別季銨鹽與胺鹽的區(qū)別: :n季銨鹽是強堿的鹽，無論在酸性還是堿性溶液中季銨鹽是強堿的鹽，無論在酸性還是堿性溶液中均可溶解，并解離成帶正電荷的銨根離子。均可溶解，并解離成帶正電荷的銨根離子。n胺鹽為弱酸的鹽，對胺鹽為弱酸的鹽，對pHpH較為敏感，在堿性條件下較為敏感，在堿性條件下那么游離成不溶于水的胺，而失去外表活性。那么游離成不溶于水的胺，而失去外表活性。長碳鏈季銨鹽咪唑啉季銨鹽吡啶季銨鹽R1=C8C26，R2=C8C26或CH3，X=X=Cl或Br n如十二烷基三甲基氯化銨防粘劑如十二烷基三甲基氯化銨防粘劑DTD

6、T或或12311231，合成如下：，合成如下： C12H25NH2+ 3CH3ClC12H25N(CH3)3.ClC12H25N(CH3)2+CH3ClC12H25N(CH3)3.Cl代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：十二烷基三甲基溴化銨陽離子外表活性劑十二烷基三甲基溴化銨陽離子外表活性劑12311231；十八烷基三甲基氯化銨陽離子外表活性劑十八烷基三甲基氯化銨陽離子外表活性劑18311831；十六烷基三甲基溴化銨陽離子外表活性劑十六烷基三甲基溴化銨陽離子外表活性劑16311631。 n如烷基二甲基叔胺與氯化芐反響制得。如烷基二甲基叔胺與氯化芐反響制得。 代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：十二烷基二甲基芐基氯化銨十二烷基

7、二甲基芐基氯化銨12271227國內(nèi)商品明為國內(nèi)商品明為12271227或潔爾滅，是消毒殺菌劑，也用于聚丙或潔爾滅，是消毒殺菌劑，也用于聚丙烯腈染色的緩染劑。假設(shè)陰離子為溴時那么為新潔爾滅，是一烯腈染色的緩染劑。假設(shè)陰離子為溴時那么為新潔爾滅，是一種很強的陽離子殺菌劑。種很強的陽離子殺菌劑。-Cl.CH3 RN + ClCH2- R-N-CH2-+CH3CH3CH3n4 4、 烷基吡啶鹽烷基吡啶鹽 n 由吡啶與由吡啶與C2-C18C2-C18的鹵代烷在的鹵代烷在130-150130-150下反響，下反響，蒸出水及未反響的吡啶，制備得到。蒸出水及未反響的吡啶，制備得到。 +.Cl-RX + NR

8、Ne.g十六烷基氯化吡啶、十六烷基溴化吡啶可用作染色助劑和殺菌劑。十八酰胺甲基氯化吡啶是常用的纖維防水劑。 兩性離子外表活性劑 兩性外表活性劑的特性1.能給出和接納質(zhì)子，當(dāng)PH低于等電點時，多呈陽離子性；當(dāng)PH高于等電點時，多呈陰離子性。2.幾乎可以同其他一切類型的外表活性劑進(jìn)展復(fù)配，且普通都會產(chǎn)生加和增效作用。3.毒性和刺激性非常小，可用于化裝品及洗發(fā)香波中。4.具有極好的耐硬水性和耐高濃度電解質(zhì)，具有極好的耐硬水性和耐高濃度電解質(zhì)，甚至在海水中也可以有效地運用。甚至在海水中也可以有效地運用。5.對植物纖維有益的柔軟平滑性和抗靜電對植物纖維有益的柔軟平滑性和抗靜電性。性。6.具有良好的乳化性

9、和分散性。具有良好的乳化性和分散性。7.可以吸附在帶有負(fù)電荷或正電荷的物可以吸附在帶有負(fù)電荷或正電荷的物質(zhì)外表上，而不產(chǎn)生憎水薄層，因此質(zhì)外表上，而不產(chǎn)生憎水薄層，因此有很好的潤濕性和發(fā)泡性。有很好的潤濕性和發(fā)泡性。8.具有一定的殺菌性和抑霉性。具有一定的殺菌性和抑霉性。9.有良好的生物降解性。有良好的生物降解性。氨基酸型兩性離子外表活性劑是一種優(yōu)良的殺菌劑 甜菜堿型兩性離子外表活性劑 甜菜堿型兩性離子外表活性劑是指甜菜堿中的甲基被長鏈烷基取代后的產(chǎn)物，即: 式中R為C1218。這類化合物是由季銨鹽型陽離子部分和羧酸鹽型陰離子部分構(gòu)成的。特點n在任何PH值下多能溶于水，既使在等電點下也不會發(fā)生

10、沉淀；n不會因溫度升高而混濁非離子外表活性劑；n水溶液的浸透性好、泡沫性強、去污力好n分散性好n因此運用頗廣，可作為洗滌劑、染色助劑、柔軟劑、抗靜電劑和殺菌劑等。殺菌力不及陽離子活性劑，在酸性溶液中對綠膿桿菌有作用，但對金黃葡萄球菌及大腸桿菌那么以堿性時的殺菌力較強。目前這一產(chǎn)物的本錢還較高，因此僅用于某些特殊場所.十二烷基二甲基甜菜堿然后再與NaOH作用，生成烷基甜菜堿 兩性外表活性劑的運用n1.洗滌劑及香波組分：平安性好，毒性低，對皮膚和眼睛的刺激性小可用于嬰兒用品中。n2.殺菌性：可用于外科手術(shù)、醫(yī)療器械等的消毒。n3.纖維柔軟劑：可用于天然纖維也可用于合成纖維，不影響纖維的色光、不易使

11、之泛黃，不產(chǎn)生污染。n4.縮絨劑：羊毛織成呢后，需求進(jìn)展縮絨以使織物在長度和亮度上到達(dá)一定程度的收縮，同時使其添加厚度及保暖性。n還可以作為抗靜電劑、金屬防銹劑、電鍍助劑等。第七章 非離子外表活性劑 非離子外表活性劑的運用起始于20世紀(jì)30年代，開場只用作紡織助劑 。60年代由于織物中合成纖維的比例上升，外表活性劑要軟性化，而非離子外表活性劑能順應(yīng)這些變化，因此其產(chǎn)品產(chǎn)量增長迅速。第一節(jié)概述非離子外表活性劑特點：1.離子型在水溶液中離解，離解后能夠與其它電離物質(zhì)反響而沉淀。 非離子型在水溶液中不會電離， 不受酸、堿影響，穩(wěn)定性高；2.在各種溶劑中均有較好的溶解性；3.親水性是經(jīng)過氧原子與水分子

12、的氫鍵結(jié)合不強，溫度升高到某值后，出現(xiàn)渾濁。非離子外表活性劑的合成n非離子外表活性劑的親油基原料是具有活潑氫原子的疏水化合物如脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺等。n親水基原料有環(huán)氧乙烷，多元醇和氨基醇等。非離子外表活性劑可以根據(jù)親水基種類的不同分為聚乙二醇型和多元醇型。一、脂肪醇聚氧乙烯醚 脂肪醇聚氧乙烯醚alkyl alcohol polyoxyethylene ether(AEO)是非離子外表活性劑中的主要種類之一。在工業(yè)及民用方面運用極為廣泛。它具有生物降解性能良好，溶解度高，耐電解質(zhì)，能低溫洗滌，泡沫低等特點。 三、脂肪酸聚氧乙烯酯 脂肪酸聚氧乙烯酯中的酯鍵比起醚鍵就顯得較不穩(wěn)定，在熱水易水解，

13、在強酸或強堿中穩(wěn)定性也差，溶解度也比醚類為小。但由于脂肪酸來源比較容易，本錢低，工藝簡單，具有低泡，生物降解好等特點，運用較廣。 二、多元醇型非離子外表活性劑一、甘油和季戊四醇的脂肪酸脂 脂肪酸的甘油單脂或雙脂，親油性強，比較難溶于水，主要用作水油型乳化劑，可作食品、化裝品的乳化劑及纖維柔軟劑等。季戊四醇脂肪酸酯同樣難溶于水，作為油溶性乳化劑運用。二、山梨醇及失水山梨醇的脂肪酸酯 1. span 失水山梨醇脂肪酸酯也稱山梨醇酐烷基酯，商品名為司盤(span)。山梨醇可由葡萄糖加氫制得，是具有六個羥基的多元醇。由于分子中沒有醛基，所以對熱和氧穩(wěn)定。與脂肪酸反響不會分解或著色。 失水山梨醇酯不溶于

14、水，很少單獨運用，但與其它水溶性外表活性劑復(fù)配，具有良好的乳化力，尤其與失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚復(fù)配最為有效。 它是在失水山梨醇的單酯、雙酯、三酯上加成60100 分子環(huán)氧乙烷后得到的產(chǎn)品，水溶性和分散性較好。這類產(chǎn)品的商品名為吐溫。吐溫型產(chǎn)品根據(jù)所用脂肪酸的種類和所接環(huán)氧乙烷的數(shù)目不同而有不同的種類。目前在醫(yī)藥、化裝品和硅油中用作乳化劑。普通以為不宜用于食品中。三、蔗糖脂肪酸酯 蔗糖脂肪酸酯是糖基脂肪酸酯(簡稱糖酯)的一種。糖基脂肪酸酯的糖源有：葡萄糖、蔗糖、棉籽糖、木糖等。脂肪酸可為：月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、蓖麻酸等。糖酯中具有八個以上羥基的產(chǎn)品(如蔗糖酯)，其水溶性良好，乳化分散性強，生物降解完全，去污性能優(yōu)良對人體無毒、無刺激性，可供食品及醫(yī)藥用乳化劑。五、烷基糖苷 烷基糖苷(簡稱APG)是糖類化合物和高級醇的縮合反響產(chǎn)物。其較典型的構(gòu)造式為n兼具