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文檔簡介
1、1 第二章表面活性劑的類型第二章表面活性劑的類型Chap.2 Category of Surfactant22.1.陰離子表面活性劑2.2.陽離子表面活性劑2.3.兩性表面活性劑2.4.非離子表面活性劑2.5.特種表面活性劑2.6高分子表面活性劑2.7新型表面活性劑主要內(nèi)容主要內(nèi)容3C12H25SO3NaC12H25SO3- Na+2.12.1陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑此類表面活性劑在水中解離出表面活性陰離子。此類表面活性劑在水中解離出表面活性陰離子。1.性質(zhì)性質(zhì)Example:4u洗滌劑、鉆井、修井、完井、試油以及提高采收洗滌劑、鉆井、修井、完井、試油以及提高采收率。率。u陰離子表面活
2、性劑中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的是磺陰離子表面活性劑中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的是磺酸鹽、其次是硫酸鹽。酸鹽、其次是硫酸鹽。3.3.用途用途 羧酸鹽型:RCOOM 磺酸鹽型:RC6H4SO3M 硫酸酯鹽:ROSO3M 磷酸鹽型:ROPO3M22.2.分類分類5 這類表面活性劑是這類表面活性劑是以羧基為親水基以羧基為親水基。2.1.12.1.1羧酸鹽型羧酸鹽型性質(zhì)性質(zhì)分類(分類(依據(jù)依據(jù)親油基與羧基的連接方式)親油基與羧基的連接方式)一類是親油基與羧基直接連接的脂肪酸鹽一類是親油基與羧基直接連接的脂肪酸鹽( (俗稱皂類俗稱皂類) ), 其通式為其通式為RCOOMRCOOM;二類是親油基通過中間鍵相連。二類是
3、親油基通過中間鍵相連。RCONH(CH2)nCOO-Na+Example:6 堿金屬皂主要作為家用洗滌制品:如脂肪酸堿金屬皂主要作為家用洗滌制品:如脂肪酸 鈉、脂肪酸鉀。鈉、脂肪酸鉀。 金屬皂和有機堿皂主要作工業(yè)表面活性劑。金屬皂和有機堿皂主要作工業(yè)表面活性劑。 1.1.皂類表面活性劑皂類表面活性劑種類:種類:堿金屬皂、堿土金屬、高價金屬皂和有機堿皂。堿金屬皂、堿土金屬、高價金屬皂和有機堿皂。用途用途: :7(1)天然動植物油脂為原料天然動植物油脂為原料1 1)皂類表面活性劑的合成)皂類表面活性劑的合成OHRCOOHORCH2232232催化劑,(2 2)石油為原料)石油為原料8(3 3)多羧
4、酸為原料)多羧酸為原料如:如:(n=12(n=1216)16)等,在膠片生產(chǎn)中用作潤濕劑。等,在膠片生產(chǎn)中用作潤濕劑。 用三乙醇胺與油酸制成的皂為淡黃色漿狀物,用三乙醇胺與油酸制成的皂為淡黃色漿狀物,溶于水,易氧化變質(zhì),常用作乳化劑。溶于水,易氧化變質(zhì),常用作乳化劑。9H3CCO O HH3CCH (CH3)2 松香皂易溶于水,有較好的抗硬水能力和潤濕能力,多松香皂易溶于水,有較好的抗硬水能力和潤濕能力,多用于洗滌用肥皂生產(chǎn)中。用于洗滌用肥皂生產(chǎn)中。(4 4)松香酸為原料)松香酸為原料松香的主要成分是松香酸:松香的主要成分是松香酸:102 2)皂類表面活性劑的性質(zhì))皂類表面活性劑的性質(zhì)(1 1
5、)皂類表面活性劑的水溶性)皂類表面活性劑的水溶性 銨皂,鉀皂,鈉皂,不飽和酸皂易溶;銨皂,鉀皂,鈉皂,不飽和酸皂易溶;低分子皂類較高分子皂類易溶低分子皂類較高分子皂類易溶; ;環(huán)烷酸皂及樹脂酸皂也易溶于水環(huán)烷酸皂及樹脂酸皂也易溶于水; ;重金屬皂與堿土金屬皂則不溶于水。重金屬皂與堿土金屬皂則不溶于水。11 堿金屬皂類的表面活性起始于堿金屬皂類的表面活性起始于C C8 8的脂肪酸鹽,隨著的脂肪酸鹽,隨著脂肪酸鹽的碳鏈增長,降低表面張力的能力逐漸增強,脂肪酸鹽的碳鏈增長,降低表面張力的能力逐漸增強,超過超過C C1818者能力下降;者能力下降;(2 2)皂類表面活性劑降低表面張力的能力)皂類表面活
6、性劑降低表面張力的能力 降低表面張力的能力受其反離子的影響很大。降低表面張力的能力受其反離子的影響很大。 Na+K+NH4+N+H(C2H4OH)3N+H3(C2H4OH) 不不飽和酸鹽的表面活性一般比飽和酸鹽的大。飽和酸鹽的表面活性一般比飽和酸鹽的大。12 其碳鏈短些的、泡沫易于形成,如其碳鏈短些的、泡沫易于形成,如C10C10C12C12的脂的脂肪酸皂的泡沫粗大,但不穩(wěn)定;肪酸皂的泡沫粗大,但不穩(wěn)定; 碳鏈較長的脂肪酸皂,形成的泡沫細小持久,但碳鏈較長的脂肪酸皂,形成的泡沫細小持久,但不易生成;不易生成; 不飽和酸皂如油酸鈉起泡性能差,且泡沫不持久,不飽和酸皂如油酸鈉起泡性能差,且泡沫不持
7、久,松香酸皂的起泡性也差,但加入碳酸鈉后,起泡性大松香酸皂的起泡性也差,但加入碳酸鈉后,起泡性大為增加;為增加;(3)皂類表面活性劑的發(fā)泡性能與乳化性能)皂類表面活性劑的發(fā)泡性能與乳化性能堿金屬皂的泡沫性能較好。堿金屬皂的泡沫性能較好。13p低分子環(huán)烷酸皂,泡沫大,而不持久;高分子環(huán)烷低分子環(huán)烷酸皂,泡沫大,而不持久;高分子環(huán)烷酸皂泡沫小而持久。酸皂泡沫小而持久。p重金屬皂重金屬皂( (如鋁皂如鋁皂) )常用作消泡劑。常用作消泡劑。 皂類的乳化性能:皂類的乳化性能: 堿金屬皂易將油堿金屬皂易將油- -水乳化為水乳化為O/WO/W型乳狀液;而堿土金型乳狀液;而堿土金屬皂屬皂( (包括重金屬皂包括
8、重金屬皂) )易形成易形成W/OW/O型乳狀液。型乳狀液。14C16C16C18C18的飽和酸皂在的飽和酸皂在80809090時的去時的去污性能最好;污性能最好;不飽和酸皂如油酸皂在不飽和酸皂如油酸皂在20205050時的去時的去污力最大;污力最大;肥皂在軟水中與其它表面活性劑幾乎有相肥皂在軟水中與其它表面活性劑幾乎有相同的去污力,水的硬度增大,去污力變差。同的去污力,水的硬度增大,去污力變差。(4 4)皂類表面活性劑的去污力)皂類表面活性劑的去污力15 由于它與硬水中的由于它與硬水中的Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+離子反應(yīng)生成離子反應(yīng)生成不溶于水,且失去洗滌能力的鈣、鎂皂。不溶于水,且失
9、去洗滌能力的鈣、鎂皂。肥皂在硬水中去污力下降的主要原因肥皂在硬水中去污力下降的主要原因: 這是因為肥皂在酸性溶液中易使其脂肪酸游離這是因為肥皂在酸性溶液中易使其脂肪酸游離析出,結(jié)果使肥皂失去表面活性。但是,肥皂的生物析出,結(jié)果使肥皂失去表面活性。但是,肥皂的生物降解性是非常好的。降解性是非常好的。 肥皂不宜在酸性環(huán)境中使用的原因:肥皂不宜在酸性環(huán)境中使用的原因:16 硬脂酸的鈣、鋇、鎂及鋁皂也是很好的金屬防銹油添加劑。3 3)皂類表面活性劑的用途)皂類表面活性劑的用途羧酸鹽型表面活性劑早己應(yīng)用于各個領(lǐng)域:羧酸鹽型表面活性劑早己應(yīng)用于各個領(lǐng)域: 硬脂酸鈉皂、鉀皂早已用作洗滌劑、起泡 劑、乳化劑以
10、及潤濕劑等。Example1:Example2: 脂肪酸的三乙醇胺皂,常用在非水溶劑中作乳化劑。 Example3:17羧酸鹽表面活性劑羧酸鹽表面活性劑,能使油層和地層水的界面張力達,能使油層和地層水的界面張力達到到10-3 10-3 mN/mmN/m10-4mN/m10-4mN/m,可以用作提高原油采收率,可以用作提高原油采收率的驅(qū)油劑的驅(qū)油劑松香酸鈉、環(huán)烷酸鈉、硬脂酸鈉以及油酸鈉松香酸鈉、環(huán)烷酸鈉、硬脂酸鈉以及油酸鈉可用作可用作Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+離子含量高的出水油井封堵劑,而離子含量高的出水油井封堵劑,而山芋酸山芋酸鉀鉀則可用于則可用于Na+Na+離子含量高的出水油井選擇性
11、堵水;離子含量高的出水油井選擇性堵水;重金屬皂重金屬皂如鋁皂可用如鋁皂可用泥漿消泡劑和泥漿消泡劑和W/OW/O乳化劑。妥爾乳化劑。妥爾油堿土金屬皂也可用作配制油堿土金屬皂也可用作配制W/OW/O型乳化泥漿,型乳化泥漿,脂肪酸皂和環(huán)烷酸皂也曾用作原油破乳等方面。脂肪酸皂和環(huán)烷酸皂也曾用作原油破乳等方面。 在石油工業(yè)中的應(yīng)用在石油工業(yè)中的應(yīng)用18通過脂肪酰氯與肌氨酸反應(yīng)得到的表面活性劑,商品名為“medialan”。 美國DOW公司以商品名“Hamposyl”生產(chǎn); 德國Hoechat公司以商品名“medialan”生產(chǎn); AlbrightWilson公司于1999年開始以商品名“Empigen
12、RSLA”生產(chǎn)。2.2.疏水基通過中間鍵與羧基連接的表面活性劑疏水基通過中間鍵與羧基連接的表面活性劑1 1)梅迪蘭)梅迪蘭19RCOCl + HN CH2COOHCH3NaOHRC NO CH3CH2COONa 主要主要采用采用Schotten-BaumanaSchotten-Baumana縮合法路線,多采用氫縮合法路線,多采用氫氧化鈉做縛酸劑,水或水氧化鈉做縛酸劑,水或水- -丙酮做溶劑丙酮做溶劑 (1 1)梅迪蘭的合成)梅迪蘭的合成20 d.具有低毒、低刺激性和生物降解性好等特點;(2 2)梅迪蘭的性質(zhì)和用途)梅迪蘭的性質(zhì)和用途a.梅迪蘭具有洗滌、分散、乳化、滲透、增溶等特性;b.具有抗菌
13、殺菌性和抗蝕、抗靜電能力;c.配伍性好,能與陽離子表面活性劑形成透明溶液,不產(chǎn)生對抗性沉淀,且保留了陽離子表面活性劑的特性;e.應(yīng)用應(yīng)用:洗滌劑、化妝品、食品飲料、金屬加工、石油開采、礦物浮選、農(nóng)藥調(diào)配和生物醫(yī)藥等十多個行業(yè)中21C17H33CClO+H( N )RCHRnONaC060堿性C17H33CO( N )RCHRnONa油酰氯多縮氨基酸鈉lamepon 用用油酰氯與水解蛋白油酰氯與水解蛋白( (多肽多肽) )縮合縮合所得產(chǎn)品,其商所得產(chǎn)品,其商品名稱品名稱1amepon A(1amepon A(雷米幫雷米幫A A,又名,又名613613洗滌劑洗滌劑2)2)雷米幫(雷米幫(1amep
14、on1amepon)22.性質(zhì)性質(zhì):這種表面活性劑在堿性和中性溶液中穩(wěn)定,這種表面活性劑在堿性和中性溶液中穩(wěn)定,pH5pH5時則時則有沉淀析出。有沉淀析出。雷米幫雷米幫A A乳化能力強,每乳化能力強,每2222份雷米幫份雷米幫A A可乳化可乳化10001000份植份植物油,是良好的乳化劑。物油,是良好的乳化劑。它在堿性介質(zhì)中有優(yōu)良的去污力和良好的鈣分散力。它在堿性介質(zhì)中有優(yōu)良的去污力和良好的鈣分散力。它的吸濕性強,不適合制成粉狀產(chǎn)品,通常是黃褐色它的吸濕性強,不適合制成粉狀產(chǎn)品,通常是黃褐色的粘稠液體,活性物含量在的粘稠液體,活性物含量在32324040。(2 2)雷米幫的性質(zhì)與用途)雷米幫的
15、性質(zhì)與用途23用途用途 該產(chǎn)品多用于毛紡、絲綢、合成纖維的印染工業(yè),作該產(chǎn)品多用于毛紡、絲綢、合成纖維的印染工業(yè),作為為洗滌劑、乳化劑、擴散劑洗滌劑、乳化劑、擴散劑等。等。 也可以用于制革業(yè)作制革也可以用于制革業(yè)作制革脫脂劑脫脂劑。 也可用于工業(yè)清洗作金屬表面也可用于工業(yè)清洗作金屬表面去油劑去油劑。 以毛、發(fā)為原料制成的產(chǎn)品其多肽部分與頭發(fā)的蛋白以毛、發(fā)為原料制成的產(chǎn)品其多肽部分與頭發(fā)的蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,適合作質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,適合作洗發(fā)護發(fā)香波洗發(fā)護發(fā)香波。 也很適合洗滌蛋白質(zhì)類纖維如毛絲織品,洗后柔軟有也很適合洗滌蛋白質(zhì)類纖維如毛絲織品,洗后柔軟有光澤并富于彈性光澤并富于彈性24 在水中離
16、解出表面活性正離子,稱之為在水中離解出表面活性正離子,稱之為“逆性皂逆性皂”。2.22.2陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑在通常情況下,不適于作洗滌劑,但它廣泛用于殺在通常情況下,不適于作洗滌劑,但它廣泛用于殺菌、防粘土膨脹、破乳、緩蝕以及礦物浮選等。菌、防粘土膨脹、破乳、緩蝕以及礦物浮選等。25C12H25NCH3CH3CH3 ClC12H25NCH3CH3CH3+Cl- 這類表面活性劑通常是那些具有表面活性的含氮化這類表面活性劑通常是那些具有表面活性的含氮化合物,即有機胺衍生出來的鹽類,它們在水中能解離出合物,即有機胺衍生出來的鹽類,它們在水中能解離出表面活性陽離子。表面活性陽離子。2.2
17、.12.2.1陽離子表面活性劑的特點陽離子表面活性劑的特點26開鏈的陽離子表面活性劑開鏈的陽離子表面活性劑雜環(huán)陽離子表面活性劑雜環(huán)陽離子表面活性劑中間基鍵連接的陽離子表面活性劑等。中間基鍵連接的陽離子表面活性劑等。2.2.22.2.2陽離子表面活性劑的分類:陽離子表面活性劑的分類:陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑按鏈結(jié)構(gòu)按鏈結(jié)構(gòu)分為分為:27 胺鹽為伯胺、仲胺或叔胺與酸的反應(yīng)物,胺鹽為伯胺、仲胺或叔胺與酸的反應(yīng)物, 1.1.開鏈的陽離子表面活性劑開鏈的陽離子表面活性劑1 1)胺鹽類)胺鹽類RNH2HXRNH2HX常見的胺鹽常見的胺鹽RNHRNH2 2HXHX(X=X=ClCl、BrBr、I I
18、、CHCH3 3COOCOO、NONO3 3等)等)28(1 1)胺鹽類表面活性劑的合成)胺鹽類表面活性劑的合成2H催化劑RCOOH + NH3 RCONH2 RCN RCH2NH2RCH2NH2 + HCl RNH2HCl第一步:脂肪胺的制備第一步:脂肪胺的制備第二步:中和第二步:中和29 用途:用途:簡單有機胺的鹽酸鹽或醋酸鹽可在酸性條簡單有機胺的鹽酸鹽或醋酸鹽可在酸性條件中用作乳化、分散、潤濕劑,也常用作浮選劑件中用作乳化、分散、潤濕劑,也常用作浮選劑以及顏料粉末表面的憎水劑。以及顏料粉末表面的憎水劑。(2 2)胺鹽類表面活性劑的性質(zhì)與用途)胺鹽類表面活性劑的性質(zhì)與用途性質(zhì):性質(zhì):胺鹽是
19、弱堿鹽。胺鹽是弱堿鹽。 在酸性條件下具有表面活性,在酸性條件下具有表面活性, 在堿性條件下,胺游離出來而失去表面活性。在堿性條件下,胺游離出來而失去表面活性。30季銨鹽類表面活性劑:季銨鹽類表面活性劑:R-NR-N(CH(CH3 3) )3 3X X- -疏水基直接連在氮原子上的季銨鹽是結(jié)構(gòu)簡單,是應(yīng)疏水基直接連在氮原子上的季銨鹽是結(jié)構(gòu)簡單,是應(yīng)用最廣泛的一類陽離子表面活性劑。用最廣泛的一類陽離子表面活性劑。根據(jù)結(jié)構(gòu)分為根據(jù)結(jié)構(gòu)分為:烷基季胺鹽(單烷基和雙烷基胺鹽):烷基季胺鹽(單烷基和雙烷基胺鹽)和醇醚季胺鹽。和醇醚季胺鹽。2 2)季銨鹽類表面活性劑)季銨鹽類表面活性劑31C12H25N C
20、H3CH3+CH2Cl401000C)(C12H25N CH2CH3CH3+Cl-(潔爾滅)制備烷基季胺鹽制備烷基季胺鹽 (1 1)季銨鹽類表面活性劑的合成)季銨鹽類表面活性劑的合成制備方法主要有三種:制備方法主要有三種:以鹵代烴、甲醇、氯化芐或以鹵代烴、甲醇、氯化芐或以硫酸二酯對叔胺進行烷基化反應(yīng)可制得相應(yīng)的季以硫酸二酯對叔胺進行烷基化反應(yīng)可制得相應(yīng)的季銨鹽。銨鹽。32季銨鹽與胺鹽不同,不受季銨鹽與胺鹽不同,不受pHpH變化的影響,不論酸性、變化的影響,不論酸性、中性或堿性介質(zhì),季銨離子都無變化。中性或堿性介質(zhì),季銨離子都無變化。季銨鹽溶液有很強的殺菌能力,因此常用作消毒、殺季銨鹽溶液有很強
21、的殺菌能力,因此常用作消毒、殺菌。菌。具有良好的吸附性,乳化和增稠效果明顯,因而被各具有良好的吸附性,乳化和增稠效果明顯,因而被各個工業(yè)部門廣泛重視。個工業(yè)部門廣泛重視。季銨鹽類表面活性劑都含有一個離子化的氮原子是其季銨鹽類表面活性劑都含有一個離子化的氮原子是其重要標志,被廣泛用作織物調(diào)理劑、衣料柔軟劑、殺重要標志,被廣泛用作織物調(diào)理劑、衣料柔軟劑、殺劑、植物生長促進劑等。劑、植物生長促進劑等。(2 2)季銨鹽類表面活性劑的性質(zhì)和用途)季銨鹽類表面活性劑的性質(zhì)和用途33定義:定義:兩性表面活性劑兩性表面活性劑( (AmphotericAmphoteric Surfactants) Surfac
22、tants)是是指同時攜帶正負兩種離子電荷的表面活性劑,即它指同時攜帶正負兩種離子電荷的表面活性劑,即它的表面活性離子的親水基即具有陰離子部分又具有的表面活性離子的親水基即具有陰離子部分又具有陽離子部分。陽離子部分。2.32.3兩性表面活性劑兩性表面活性劑特性:特性:毒性很低,生物降解性能好,具有優(yōu)良毒性很低,生物降解性能好,具有優(yōu)良的洗滌、乳化、緩蝕、殺菌以及抗靜電作用。的洗滌、乳化、緩蝕、殺菌以及抗靜電作用。34 這類表面活性劑在水溶液中解離出的表面活性這類表面活性劑在水溶液中解離出的表面活性離子是一個既帶有陰離子又帶有陽離子的兩性離子,離子是一個既帶有陰離子又帶有陽離子的兩性離子,而且兩
23、性離子隨著溶液而且兩性離子隨著溶液pHpH值的變化而變化。值的變化而變化。2.3.12.3.1兩性表面活性劑的特點兩性表面活性劑的特點 在強酸中在強酸中 等電點等電點 在強堿中在強堿中(顯陽離子性質(zhì))(顯陽離子性質(zhì)) (顯兩性)(顯兩性) (顯陰離子性質(zhì))(顯陰離子性質(zhì))351.1.咪唑啉型兩性表面活性劑咪唑啉型兩性表面活性劑2.2.甜菜堿型兩性表面活性劑甜菜堿型兩性表面活性劑3.3.氨基酸類表面活性劑氨基酸類表面活性劑4.4.卵磷脂卵磷脂2.3.22.3.2兩性表面活性劑的分類兩性表面活性劑的分類36具有極好的生物降解性能,而且能迅速完全地降解;對皮膚和眼睛的刺激性極小,對皮膚無過敏反應(yīng),發(fā)
24、泡性和泡沫穩(wěn)定性很好;兩性咪唑啉與聚合陽離子表面活性劑和調(diào)理劑的兼容性好。2 2)咪唑啉型兩性表面活性劑的性質(zhì))咪唑啉型兩性表面活性劑的性質(zhì)37兩性咪唑啉在硬水和軟水中均有良好的洗滌力、耐硬兩性咪唑啉在硬水和軟水中均有良好的洗滌力、耐硬水、耐電解質(zhì)、有鈣皂分散能力、具有良好的潤濕性、水、耐電解質(zhì)、有鈣皂分散能力、具有良好的潤濕性、乳化性能、對纖維織品行柔軟性能生物降解性良好,乳化性能、對纖維織品行柔軟性能生物降解性良好,依結(jié)構(gòu)不同可有高泡性或低泡性、對酸對堿均穩(wěn)定,依結(jié)構(gòu)不同可有高泡性或低泡性、對酸對堿均穩(wěn)定,在廣泛的在廣泛的pHpH范圍內(nèi)能與多種清洗劑組分相容,因而兩范圍內(nèi)能與多種清洗劑組分
25、相容,因而兩性咪唑啉表面活性劑在清洗劑配方中有廣泛的應(yīng)用。性咪唑啉表面活性劑在清洗劑配方中有廣泛的應(yīng)用。特別是與非離子表面活性劑復(fù)配,可配制對合成纖維特別是與非離子表面活性劑復(fù)配,可配制對合成纖維油性污垢有良好去除力的洗滌劑,也可以配制干洗劑,油性污垢有良好去除力的洗滌劑,也可以配制干洗劑,洗滌呢絨、羊毛等高級衣物。咪唑啉也可用于配制鋼、洗滌呢絨、羊毛等高級衣物。咪唑啉也可用于配制鋼、鋁、鋅等金屬表面清洗劑。鋁、鋅等金屬表面清洗劑。3 3)咪唑啉型兩性表面活性劑的用途)咪唑啉型兩性表面活性劑的用途38具有較長烷基鏈的兩性咪唑啉衍生物可用于柔軟劑,具有較長烷基鏈的兩性咪唑啉衍生物可用于柔軟劑,改
26、善纖維手感,它還具有潤滑性,抗靜電性能,可改善纖維手感,它還具有潤滑性,抗靜電性能,可作纖維柔軟劑和紡織工藝助劑及抗靜電劑,應(yīng)用于作纖維柔軟劑和紡織工藝助劑及抗靜電劑,應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域。多種工業(yè)領(lǐng)域。此外,人們還在不斷開發(fā)兩性咪唑啉在金屬拋光、此外,人們還在不斷開發(fā)兩性咪唑啉在金屬拋光、潤滑清洗、電鍍、涂敷、防腐蝕及金屬加工等方面潤滑清洗、電鍍、涂敷、防腐蝕及金屬加工等方面的應(yīng)用,另外,咪唑啉型還應(yīng)用在石油工業(yè)、冶金的應(yīng)用,另外,咪唑啉型還應(yīng)用在石油工業(yè)、冶金工業(yè)、煤炭工業(yè)等作為金屬緩蝕劑、清洗劑以及破工業(yè)、煤炭工業(yè)等作為金屬緩蝕劑、清洗劑以及破乳劑等使用。乳劑等使用。3 3)咪唑啉型兩性表
27、面活性劑的用途)咪唑啉型兩性表面活性劑的用途392.2.甜菜堿型兩性表面活性劑甜菜堿型兩性表面活性劑羧酸甜菜堿羧酸甜菜堿 磺酸甜菜堿磺酸甜菜堿硫酸甜菜堿硫酸甜菜堿402 2)甜菜堿型兩性表面活性劑的性質(zhì))甜菜堿型兩性表面活性劑的性質(zhì)羧基離子的甜菜堿與強酸形成外部鹽,這些鹽可用作為分離或凈化手段;磺酸甜菜堿的外部鹽不能形成,磺酸甜菜堿在堿性溶液中沉淀,在酸性范圍通常具有良好的水溶性;羧基甜菜堿和磺基甜菜堿二者在強電解質(zhì)溶液中均具有良好的溶解性,對硬水不敏感。41表面活性甜菜堿也不象外部的季銨鹽一樣,它們與陰離子表面活性劑有兼容性。 表面活性甜菜堿在堿溶液中不顯示陰離子表面活性劑的特性,在它們的等
28、電區(qū)域其在水中的溶解度也沒有顯著降低。甜菜堿通常亦廣泛的pH范圍內(nèi)有優(yōu)異的水溶性。42羧基、磺基、硫酸酯基甜菜堿均可作為紡織業(yè)的羧基、磺基、硫酸酯基甜菜堿均可作為紡織業(yè)的染染色、均染、潤濕工藝助劑。色、均染、潤濕工藝助劑。甜菜堿表面活性劑可以作抗靜電劑和柔軟劑。 3 3)甜菜堿型兩性表面活性劑的應(yīng)用)甜菜堿型兩性表面活性劑的應(yīng)用a紡織助劑紡織助劑例如:甜菜堿表面活性劑對聚丙烯纖維、尼龍等有足夠的抗靜電效果。羧烷基甜菜堿可以摻和到聚合物中,降低靜電荷。43具有高碳烷基或酰胺烷基的磺基甜菜堿在硬水中防止具有高碳烷基或酰胺烷基的磺基甜菜堿在硬水中防止皂沉淀,可作鈣皂皂沉淀,可作鈣皂分散劑分散劑?;腔?/p>
29、甜菜堿與陰離子表面活性劑復(fù)配具有良好的泡沫磺基甜菜堿與陰離子表面活性劑復(fù)配具有良好的泡沫性、潤濕性和清洗性能。性、潤濕性和清洗性能。洗發(fā)香波和其它個人盥洗用品洗發(fā)香波和其它個人盥洗用品,具有對皮膚的溫和效,具有對皮膚的溫和效應(yīng)并顯示良好的頭發(fā)調(diào)理性質(zhì)。應(yīng)并顯示良好的頭發(fā)調(diào)理性質(zhì)。兩性甜菜堿表面活性劑還可以和聚合物混合復(fù)配用于兩性甜菜堿表面活性劑還可以和聚合物混合復(fù)配用于催化載體制備的模板劑。催化載體制備的模板劑。B洗滌助劑洗滌助劑C新材料制備新材料制備44分子結(jié)構(gòu)中同時帶有氨基和羧基(或磺酸基、硫酸基分子結(jié)構(gòu)中同時帶有氨基和羧基(或磺酸基、硫酸基等),其親水基陽離子的正電荷是通過氨基攜帶的,其
30、等),其親水基陽離子的正電荷是通過氨基攜帶的,其陰離子的負電荷可以通過羧基、磺酸基、硫酸基等來攜陰離子的負電荷可以通過羧基、磺酸基、硫酸基等來攜帶。帶。氨基羧酸型中以氨基羧酸型中以-氨基乙酸型和氨基乙酸型和-氨基丙酸型為主,氨基丙酸型為主,特別是特別是-氨基丙酸類是重要的商品表面活性劑。氨基丙酸類是重要的商品表面活性劑。 3.3.氨基酸類表面活性劑氨基酸類表面活性劑45l它的刺激性小,生物降解性好,具有防腐、防蝕它的刺激性小,生物降解性好,具有防腐、防蝕作用。作用。l在強堿溶液中,它是一個良好的乳化劑、泡沫劑在強堿溶液中,它是一個良好的乳化劑、泡沫劑和去污劑。和去污劑。l取代的氨基酸通常與多種
31、表面活性劑和特殊應(yīng)用取代的氨基酸通常與多種表面活性劑和特殊應(yīng)用中所需要的各種添加劑有良好的相容性。中所需要的各種添加劑有良好的相容性。l氨基羧酸兩性離子表面活性劑可用于洗滌劑、殺氨基羧酸兩性離子表面活性劑可用于洗滌劑、殺菌劑及其它制品。菌劑及其它制品。l 此外還可以作為殺菌劑、干洗劑、潤濕劑、抗靜電劑等此外還可以作為殺菌劑、干洗劑、潤濕劑、抗靜電劑等應(yīng)用。應(yīng)用。 3) 3) 氨基酸類表面活性劑的性質(zhì)與應(yīng)用氨基酸類表面活性劑的性質(zhì)與應(yīng)用464.4.卵磷脂卵磷脂 18441844年,法國化學(xué)家年,法國化學(xué)家GoblyGobly首先從雞蛋中分離出一首先從雞蛋中分離出一種黃色油狀物質(zhì),將其命名為卵磷脂
32、。種黃色油狀物質(zhì),將其命名為卵磷脂。 卵膦酯是在所有的生物有機體中都能找到的天然的卵膦酯是在所有的生物有機體中都能找到的天然的兩性表面活性劑。兩性表面活性劑。 卵磷脂最大的工業(yè)生產(chǎn)來源是大豆油生產(chǎn)過程中的卵磷脂最大的工業(yè)生產(chǎn)來源是大豆油生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物。副產(chǎn)物。 卵磷脂是一種天然的兩性表面活性劑,化學(xué)名稱為卵磷脂是一種天然的兩性表面活性劑,化學(xué)名稱為磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿(PC)(PC)。 卵磷脂量少且價格昂貴,因此只限于在醫(yī)藥中應(yīng)用卵磷脂量少且價格昂貴,因此只限于在醫(yī)藥中應(yīng)用47 卵磷脂是由連接兩個脂肪酸基和一個含有胺的磷酸基的卵磷脂是由連接兩個脂肪酸基和一個含有胺的磷酸基的甘油酯組成的。甘
33、油酯組成的。1 1)卵磷脂的結(jié)構(gòu))卵磷脂的結(jié)構(gòu)式中,R1和R2是C14C20的飽和或不飽和脂肪羧酸鏈; X的不同構(gòu)成了不同的磷脂.48 表2-1 X和對應(yīng)的磷脂-X中文名稱中文名稱英文名稱英文名稱-CH2-CH2N(CH3)磷脂酰膽堿(卵磷脂)磷脂酰膽堿(卵磷脂)PC-CHNH3磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺PE-C6H2(OH)3磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇PI-H磷脂酸磷脂酸PA49(1)卵磷脂的粗提 新鮮大豆油腳用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行脫水丙酮脫油新鮮大豆油腳用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行脫水丙酮脫油3 3次次5 5次粉末狀粗卵磷次粉末狀粗卵磷 脂加入濃度為脂加入濃度為85%85%的乙醇攪拌的乙醇攪拌20min20min,
34、靜置取乙醇相反復(fù),靜置取乙醇相反復(fù)3 3次減壓蒸餾次減壓蒸餾 微黃色蠟狀卵磷脂。微黃色蠟狀卵磷脂。(2)卵磷脂的提純 為了得到純度高的卵磷脂,必須對得到的粗產(chǎn)品進行提為了得到純度高的卵磷脂,必須對得到的粗產(chǎn)品進行提 純精制。純精制。 提純精制方法主要有:分級提濃法、柱層析法、超臨界流體提純精制方法主要有:分級提濃法、柱層析法、超臨界流體提取法和膜分離法。提取法和膜分離法。2 2)卵磷脂的制備)卵磷脂的制備50卵磷脂分子含有親脂基和親水基,是一種天然的卵磷脂分子含有親脂基和親水基,是一種天然的兩性表面活性劑,具有良好的表面活性和乳化作兩性表面活性劑,具有良好的表面活性和乳化作用;用;另一方面,卵
35、磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分,具另一方面,卵磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分,具有延緩衰老、防治心血管系統(tǒng)疾病方面具有積極有延緩衰老、防治心血管系統(tǒng)疾病方面具有積極的意義,因此它在食品、醫(yī)藥、飼料、化妝品領(lǐng)的意義,因此它在食品、醫(yī)藥、飼料、化妝品領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。域應(yīng)用十分廣泛。此外,卵磷脂還可用于造紙、橡膠、皮革、涂料、此外,卵磷脂還可用于造紙、橡膠、皮革、涂料、磁帶、石油等行業(yè),作為潤濕劑、乳化劑和分散磁帶、石油等行業(yè),作為潤濕劑、乳化劑和分散劑等。劑等。3 3)卵磷脂的應(yīng)用)卵磷脂的應(yīng)用51定義:定義:這種表面活性劑在水溶液中不解離為離子狀這種表面活性劑在水溶液中不解離為離子狀態(tài),而是以分子或膠
36、束狀態(tài)存在于溶液中,所以稱態(tài),而是以分子或膠束狀態(tài)存在于溶液中,所以稱為非離子表面活性劑。為非離子表面活性劑。特點:特點:它的親油基一般是烴鏈或聚氧丙烯鏈,親水它的親油基一般是烴鏈或聚氧丙烯鏈,親水基大部分基大部分 是聚氧乙烯、羥基或醚基、酰胺基等。非是聚氧乙烯、羥基或醚基、酰胺基等。非離子表面活性劑產(chǎn)品,大部分呈液態(tài)離子表面活性劑產(chǎn)品,大部分呈液態(tài) 或漿狀,這是或漿狀,這是與離子表面活性劑不同之處。與離子表面活性劑不同之處。2.42.4非離子表面活性劑非離子表面活性劑52聚氧乙烯型非離子表面活性劑;聚氧乙烯型非離子表面活性劑;多元醇型非離子表面活性劑;多元醇型非離子表面活性劑;烷基醇酰胺型非
37、離子表面活性劑;烷基醇酰胺型非離子表面活性劑;聚醚型;聚醚型;氧化胺。氧化胺。分類分類53l當(dāng)EO數(shù)目較多時,整個分子就變成了水溶性的了,結(jié)合的氧乙烯基越多,水溶性越好。l如果適當(dāng)?shù)乜刂蒲跻蚁┗L度,就可以合成由油溶性(EO在5mol以下)到水溶性(EO在10mol以上)的各種非離子表面活性劑。2.4.12.4.1聚氧乙烯型非離子表面活性劑聚氧乙烯型非離子表面活性劑54特點:特點:1.這類非離子表面活性劑與其他非離子表面活性劑相這類非離子表面活性劑與其他非離子表面活性劑相比,具有非離子和陽離子兩者的性質(zhì),此類表面活比,具有非離子和陽離子兩者的性質(zhì),此類表面活性劑常用作染色助劑,也常用于人造絲生
38、產(chǎn)中以增性劑常用作染色助劑,也常用于人造絲生產(chǎn)中以增強再生纖維坤的強度,還可保持噴絲孔的清潔,防強再生纖維坤的強度,還可保持噴絲孔的清潔,防止污垢沉積。止污垢沉積。55 特點:2.2.其親水性是由部分末酯化的游離羥基提供的。其親水性是由部分末酯化的游離羥基提供的。為提高其親水性,將多元醇部分酯環(huán)氧乙烷化,為提高其親水性,將多元醇部分酯環(huán)氧乙烷化,生成的化合物也是一類非離子表面活性劑。生成的化合物也是一類非離子表面活性劑。3.3.多元醇表面活性劑除具有一般非離子表面活性多元醇表面活性劑除具有一般非離子表面活性劑的良好表面活性外,還有無毒性這一突出特點,劑的良好表面活性外,還有無毒性這一突出特點,
39、 應(yīng)用:食品工業(yè)、化妝品和醫(yī)藥工業(yè)中、人造纖維和應(yīng)用:食品工業(yè)、化妝品和醫(yī)藥工業(yè)中、人造纖維和合成纖維的柔軟劑。合成纖維的柔軟劑。 .56司潘型表面活性劑是山梨醇酐和脂肪酸形成的酯。司潘型表面活性劑是山梨醇酐和脂肪酸形成的酯。1 1司潘司潘(Span)(Span) HOCHH2CCOHCHCHCH2OHOCOC17H33OH(失水山梨醇油酸酯)司潘-8057 應(yīng)用:應(yīng)用: “乳化劑乳化劑T T”系列產(chǎn)品。食品工業(yè)和醫(yī)系列產(chǎn)品。食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)。藥工業(yè)。2.2.吐溫(吐溫(TweenTween)型)型OCHH2CCOCHCHCH2OHOCOC17H33C2H4O()HC2H4O()HO()HO
40、C2H4pqr+pqr=20吐溫-8058一類較新的非離子表面活性劑,其中經(jīng)常應(yīng)用的是由環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚生成的共聚物;其親油基是聚氧丙烯基,親水基是聚氧乙烯基。親 水、親油部分的大小,可以通過調(diào)節(jié)聚氧丙烯和聚氧乙烯比例加以控制;這類產(chǎn)品,因起始劑的種類、環(huán)氧化合物聚合順序以及聚合物的分子量,所以產(chǎn)品品種繁多;按其聚合方式可分為整嵌、雜嵌、全嵌三種類型。2.4.42.4.4聚醚(嵌段聚合物)聚醚(嵌段聚合物)592.4.52.4.5非離子表面活性劑的性質(zhì)和應(yīng)用非離子表面活性劑的性質(zhì)和應(yīng)用 濁點的定義:濁點的定義: 含有醚基或酯基的非離子表面活性劑在水中的溶含有醚基或酯基的非離子表面活性劑在
41、水中的溶解度隨溫度的升高而降低,開始在較低溫度時表面解度隨溫度的升高而降低,開始在較低溫度時表面活性劑溶液呈透明狀,當(dāng)溫度升高到活性劑溶液呈透明狀,當(dāng)溫度升高到某一溫度某一溫度時,時,溶液開始變渾濁,溶液開始變渾濁,這一溫度稱為該表面活性劑的濁這一溫度稱為該表面活性劑的濁點。點。60 濁點產(chǎn)生的機理濁點產(chǎn)生的機理 由于醚基或酯基與水的結(jié)合是氫鍵結(jié)合。該結(jié)合力相弱。由于醚基或酯基與水的結(jié)合是氫鍵結(jié)合。該結(jié)合力相弱。溫度升高,水分子的熱運動增加,水分子的熱運動導(dǎo)致溫度升高,水分子的熱運動增加,水分子的熱運動導(dǎo)致醚基與水分子結(jié)合的氫鍵斷裂,發(fā)生脫水作用,表面活醚基與水分子結(jié)合的氫鍵斷裂,發(fā)生脫水作用
42、,表面活性劑成為另一相析出,從而產(chǎn)生渾濁。性劑成為另一相析出,從而產(chǎn)生渾濁。 非離子表面活性劑的析出對洗滌過程有重要的影響非離子表面活性劑的析出對洗滌過程有重要的影響,在,在高溫下表面活性劑析出,覆蓋在織物上,使織物上的油高溫下表面活性劑析出,覆蓋在織物上,使織物上的油脂性污垢得到溶解,溫度降低后,表面活性劑與水重新脂性污垢得到溶解,溫度降低后,表面活性劑與水重新結(jié)合,將油污攜帶到洗滌掖中,被清洗除去。結(jié)合,將油污攜帶到洗滌掖中,被清洗除去。61非離子表面活性劑具有高表面活性,其水溶液的表面張非離子表面活性劑具有高表面活性,其水溶液的表面張力低,臨界膠團濃度亦低于離子型表面活性劑,膠團聚力低,
43、臨界膠團濃度亦低于離子型表面活性劑,膠團聚集數(shù)大,增溶作用強,并具有良好的乳化能力和洗滌作集數(shù)大,增溶作用強,并具有良好的乳化能力和洗滌作用。用。非離子表面活性劑不能在水中解離成離子,因此,穩(wěn)定非離子表面活性劑不能在水中解離成離子,因此,穩(wěn)定性高,酸、堿、離子對它的影響較小,耐硬水性強。性高,酸、堿、離子對它的影響較小,耐硬水性強。非離子型表面活性劑大多具有良好的乳化、潤濕、滲透非離子型表面活性劑大多具有良好的乳化、潤濕、滲透性能及起泡、洗滌、穩(wěn)泡、抗靜電等作用、且無毒。性能及起泡、洗滌、穩(wěn)泡、抗靜電等作用、且無毒。性質(zhì)性質(zhì)62l 應(yīng)用:應(yīng)用:非離子型表面活性劑廣泛用作紡織業(yè)、化妝非離子型表面
44、活性劑廣泛用作紡織業(yè)、化妝品、食品、藥物等的乳化劑、消泡劑、增稠劑,以品、食品、藥物等的乳化劑、消泡劑、增稠劑,以及醫(yī)療方面的殺菌劑及洗滌、潤濕劑等。此外,非及醫(yī)療方面的殺菌劑及洗滌、潤濕劑等。此外,非離子表面活性劑在石油開采中也被廣泛應(yīng)用。離子表面活性劑在石油開采中也被廣泛應(yīng)用。632.52.5特種表面活性劑特種表面活性劑 定義:定義: 一般表面活性劑的疏水基是碳氫烴基一般表面活性劑的疏水基是碳氫烴基( (分子中還可分子中還可含有含有O O,N N,S S,C1C1,BrBr,I I等元素等元素) ),這種常用的表面活,這種常用的表面活性劑稱為碳氫表面活性劑或普通表面活性劑。如果在性劑稱為碳
45、氫表面活性劑或普通表面活性劑。如果在分子中除了上面這些元素外,還含有分子中除了上面這些元素外,還含有F F,SiSi,B B等元素等元素,則稱為特種表面活性劑。則稱為特種表面活性劑。642.5.12.5.1含氟表面活性劑含氟表面活性劑 定義:定義:將碳氫表面活性劑分子碳氫鏈中的將碳氫表面活性劑分子碳氫鏈中的氫原子氫原子部部分或全部用分或全部用氟原子氟原子取代,就成為碳氟表面活性劑,取代,就成為碳氟表面活性劑,或稱氟表面活性劑。碳氟表面活性劑是特種表面活或稱氟表面活性劑。碳氟表面活性劑是特種表面活性劑中最重要的品種,有很多碳氫表面活性劑不可性劑中最重要的品種,有很多碳氫表面活性劑不可替代的重要用
46、途。替代的重要用途。 這類表面活性劑的這類表面活性劑的親油基是親油基是CFCF鏈鏈。例如:例如:CF3CF2 CF2 CF3CF2 CF2 CF2CF2 CF2CF2 CF2CF2 CF2COOK CF2COOK651.1.含氟表面活性劑的性質(zhì)含氟表面活性劑的性質(zhì) “三高三高”、“兩憎兩憎”, 高表面活性高表面活性高耐熱穩(wěn)定性高耐熱穩(wěn)定性高化學(xué)穩(wěn)定性高化學(xué)穩(wěn)定性含氟烴基含氟烴基既憎水既憎水又憎油又憎油662 .2 .含氟表面活性劑的應(yīng)用含氟表面活性劑的應(yīng)用 由于由于碳氟表面活性劑的獨特性能碳氟表面活性劑的獨特性能,使它有著,使它有著廣泛的用途。廣泛的用途。 早期,它曾用做早期,它曾用做四氟乙烯
47、乳液聚合四氟乙烯乳液聚合的的乳化劑乳化劑,以后逐步用做以后逐步用做潤濕劑、鋪展劑、起泡劑、抗?jié)櫇駝?、鋪展劑、起泡劑、抗黏劑、防污劑等。黏劑、防污劑等?廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于消防、紡織、皮革、造紙、選礦、消防、紡織、皮革、造紙、選礦、農(nóng)藥、化工農(nóng)藥、化工等各個領(lǐng)域,顯示強大的生命力。等各個領(lǐng)域,顯示強大的生命力。672.5.22.5.2含硅表面活性劑含硅表面活性劑 定義:定義: 硅表面活性劑是指疏水基為由全甲基化的硅表面活性劑是指疏水基為由全甲基化的Si-O-SiSi-O-Si、Si-C-SiSi-C-Si或或Si-SiSi-Si主干的一類特種表面活性劑。主干的一類特種表面活性劑。 一般所說的硅
48、表面活性劑也主要指一般所說的硅表面活性劑也主要指硅氧烷硅氧烷表面活性表面活性劑。劑。681.1.硅表面活性劑有下列特性硅表面活性劑有下列特性很高的表面活性,其表面活性僅次于氟表面活性劑,很高的表面活性,其表面活性僅次于氟表面活性劑,水溶液的最低表面張力可降至大約水溶液的最低表面張力可降至大約20mN20mNm m,而典,而典型的碳氫表面活性劑為型的碳氫表面活性劑為30mN30mNm m左右左右在水溶液和非水體系都有表面活性;在水溶液和非水體系都有表面活性;對低能表面有優(yōu)異的潤濕能力;對低能表面有優(yōu)異的潤濕能力;具有優(yōu)異的消泡能力,是一類性能優(yōu)異的消泡劑;具有優(yōu)異的消泡能力,是一類性能優(yōu)異的消泡
49、劑;69通常有很高的熱穩(wěn)定性;通常有很高的熱穩(wěn)定性;它們是無毒的,不會刺激皮膚。因而可適用于它們是無毒的,不會刺激皮膚。因而可適用于藥物和化妝品;藥物和化妝品;它們由不同的化學(xué)方法制備,可以產(chǎn)生不同類它們由不同的化學(xué)方法制備,可以產(chǎn)生不同類型的分子結(jié)構(gòu),通常有很高的分子量,屬于高分型的分子結(jié)構(gòu),通常有很高的分子量,屬于高分子表面活性劑。子表面活性劑。2.2.用途用途自自2020世紀世紀5050年代用于尿烷泡沫塑料的穩(wěn)泡劑。年代用于尿烷泡沫塑料的穩(wěn)泡劑。硅表面活性劑的缺點是生物降解性能較差。硅表面活性劑的缺點是生物降解性能較差。其價格相對較高。其價格相對較高。702.5.3含磷表面活性劑含磷表面
50、活性劑u定義:定義:含磷表面活性劑是含磷表面活性劑是以磷酸酯以磷酸酯系列表面活性劑系列表面活性劑為代表的。為代表的。u組成組成:烷基磷酸酯、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯、亞磷烷基磷酸酯、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯、亞磷酸三酯、磷酸三酯和磷酸二酯酸三酯、磷酸三酯和磷酸二酯u分類:分類:陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性含磷陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性含磷表面活性劑。表面活性劑。71含磷表面活性劑的性質(zhì)與用途含磷表面活性劑的性質(zhì)與用途 性質(zhì):性質(zhì):含磷表面活性劑具有表面活性高、抗靜電及硬含磷表面活性劑具有表面活性高、抗靜電及硬水性較強,生物降解性好。水性較強,生物降解性好。在洗滌劑工業(yè)中用于低泡洗滌劑。在
51、洗滌劑工業(yè)中用于低泡洗滌劑。在合纖工業(yè)中用作合纖紡織油劑,也可作纖維染色在合纖工業(yè)中用作合纖紡織油劑,也可作纖維染色中的潤濕劑和乳化劑及纖維的抗靜電劑。中的潤濕劑和乳化劑及纖維的抗靜電劑??膳渲瞥捎腿芎退苄匀橐河米鹘饘贊櫥瑒?、切削可配制成油溶和水溶性乳液用作金屬潤滑劑、切削油、拔絲油和壓延油。油、拔絲油和壓延油。作為乳化劑可用于農(nóng)藥和液體肥料的乳化以及日用作為乳化劑可用于農(nóng)藥和液體肥料的乳化以及日用化工領(lǐng)域的護膚膏與護膚液的乳化劑?;ゎI(lǐng)域的護膚膏與護膚液的乳化劑。在造紙工業(yè)中用作廢紙脫墨劑,涂料紙涂層的分散在造紙工業(yè)中用作廢紙脫墨劑,涂料紙涂層的分散穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑。722.5.4含硼表面活
52、性劑含硼表面活性劑 結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu): 含含B B表面活性劑一般指分子中含有表面活性劑一般指分子中含有B-OB-O鍵,且具有結(jié)鍵,且具有結(jié)構(gòu)部分的表面活性劑。是由具有鄰近羥基的多元醇、構(gòu)部分的表面活性劑。是由具有鄰近羥基的多元醇、低碳醇的硼酸三酯和某些肪酸所合成的。這類表面低碳醇的硼酸三酯和某些肪酸所合成的。這類表面活性劑一般為非離子型,但在堿性介質(zhì)中重排為陰活性劑一般為非離子型,但在堿性介質(zhì)中重排為陰離子型,它們可為油溶性的也可水溶性的。離子型,它們可為油溶性的也可水溶性的。C H OC H OBO C HH O C H73 特點:特點:硼是一種無毒、無公害,具有殺菌、防腐、抗硼是一種無毒、無公害
53、,具有殺菌、防腐、抗磨能力的非活性元素。磨能力的非活性元素。含硼表面活性劑是一種很有的化合物。具有沸含硼表面活性劑是一種很有的化合物。具有沸點高,不揮發(fā),高溫下極穩(wěn)定,但能水解的特點高,不揮發(fā),高溫下極穩(wěn)定,但能水解的特性。性。742.6高分子表面活性劑高分子表面活性劑定義:定義: 高分子表面活性劑通常指分子量大于高分子表面活性劑通常指分子量大于1000010000,具有表面活性的物質(zhì)。廣義上,凡是能夠改變具有表面活性的物質(zhì)。廣義上,凡是能夠改變界面性能的大分子物質(zhì)皆可稱為高分子表面活界面性能的大分子物質(zhì)皆可稱為高分子表面活性劑。性劑。752.6.12.6.1高分子表面活性劑的分類高分子表面活
54、性劑的分類 天然天然高分子表面活性劑高分子表面活性劑 改性的天然物質(zhì)改性的天然物質(zhì)高分子表面活性劑高分子表面活性劑 合成的合成的高分子表面活性劑高分子表面活性劑761.1.天然高分子及改性產(chǎn)物天然高分子及改性產(chǎn)物 天然高分子表面活性劑是從動植物分離、精制而制得的兩親性天然高分子表面活性劑是從動植物分離、精制而制得的兩親性水溶性高分子。水溶性高分子。 淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、丙烯腈接枝淀淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉以及羥甲基纖維素等有強吸水作用可作為粉、丙烯酸接枝淀粉以及羥甲基纖維素等有強吸水作用可作為吸水劑和膠體保護劑。吸水劑和膠體
55、保護劑。 陽離子淀粉可作為紡織中的施膠劑和污水處理中的絮凝劑。陽離子淀粉可作為紡織中的施膠劑和污水處理中的絮凝劑。 鉆井液中的降失水劑和降粘劑。鉆井液中的降失水劑和降粘劑。 分子量較低的木質(zhì)素鐵鉻鹽、腐殖酸鹽、單寧酸鈉、栲膠等可分子量較低的木質(zhì)素鐵鉻鹽、腐殖酸鹽、單寧酸鈉、栲膠等可作為降粘劑和分散劑。作為降粘劑和分散劑。772.2.合成高分子表面活性劑合成高分子表面活性劑定義:定義:合成高分子表面活性劑是指親水性單體均聚或與憎水性單體共聚而成,或通過將一些普通高分子經(jīng)過化學(xué)改性而制得。分類:合成高分子表面活性劑也有陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性離子型。78RO HnnC H2O()C H2
56、RO Hn()C H2RO (C2H4O )m HnOm1 1)非離子型高分子表面活性劑)非離子型高分子表面活性劑近年來用作原油破乳劑分子量達數(shù)十以至數(shù)百萬的環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷聚合的聚醚792 2)陰離子型高分子表面活性劑)陰離子型高分子表面活性劑 陰離子高分子表面活性劑應(yīng)用廣泛,這類表面活性劑在水中溶陰離子高分子表面活性劑應(yīng)用廣泛,這類表面活性劑在水中溶解時,隨溶液的解時,隨溶液的pHpH不同,其游離狀態(tài)不同,它的溶解度和溶液不同,其游離狀態(tài)不同,它的溶解度和溶液的粘度也有所變化。的粘度也有所變化。例如,例如, pHpH低時,由于羧酸基離解不充分,在水中的溶解性變差,所以低時,由于羧酸基離解不
57、充分,在水中的溶解性變差,所以分子是卷曲的;分子是卷曲的; 當(dāng)當(dāng)pHpH增大時,離解度增大,陰離子之間的排斥作用增強,分子增大時,離解度增大,陰離子之間的排斥作用增強,分子體積變大,粘度升高;體積變大,粘度升高; pHpH進一步增加到堿性時,聚合體的陰離子吸引聚陽離子,導(dǎo)致進一步增加到堿性時,聚合體的陰離子吸引聚陽離子,導(dǎo)致陰離子間排斥力減小,分子發(fā)生卷縮,粘度降低陰離子間排斥力減小,分子發(fā)生卷縮,粘度降低 . .803 3)陽離子型高分子表面活性劑)陽離子型高分子表面活性劑 形成形成:將聚將聚4- (4- (或或2-)-2-)-乙烯吡啶用乙烯吡啶用C12H25BrC12H25Br季銨化,就季
58、銨化,就得到陽離子性高分子表面活性劑。得到陽離子性高分子表面活性劑。CNCCN+nC12H25Br-()81性質(zhì)和用途性質(zhì)和用途 季銨化后的產(chǎn)物比原來的高分子聚合物有更高的活性,季銨化后的產(chǎn)物比原來的高分子聚合物有更高的活性,在極稀的水溶液中就顯示出對苯及十二烷有良好的增在極稀的水溶液中就顯示出對苯及十二烷有良好的增溶作用。溶作用。 高分子陽離子表面活性劑主要用作絮凝劑。高分子陽離子表面活性劑主要用作絮凝劑。824 4)兩性離子型高分子表面活性劑)兩性離子型高分子表面活性劑 以以C12H25Br與聚乙烯亞胺的部分亞氨基作用后,再與與聚乙烯亞胺的部分亞氨基作用后,再與C1CH2COOH反應(yīng),即得
59、具有高表面活性的兩性高分反應(yīng),即得具有高表面活性的兩性高分子表面活性劑。子表面活性劑。C2H4NC2H4NC12H25CH2COOH()n832.6.22.6.2高分子表面活性劑的性質(zhì)及用途高分子表面活性劑的性質(zhì)及用途降低表面張力的能力較小,多數(shù)不形成膠束;降低表面張力的能力較小,多數(shù)不形成膠束;由于相對分子質(zhì)量高,故滲透力弱;由于相對分子質(zhì)量高,故滲透力弱;起泡性差,但形成的泡沫穩(wěn)定;起泡性差,但形成的泡沫穩(wěn)定;乳化力好;乳化力好;分散力或凝聚力優(yōu)良;分散力或凝聚力優(yōu)良;多數(shù)低毒。多數(shù)低毒。高分子表面活性劑一般具有以下特征:高分子表面活性劑一般具有以下特征:84由于分子量高有提高溶液粘度的作
60、用,故適于作增由于分子量高有提高溶液粘度的作用,故適于作增粘劑、凝膠劑;粘劑、凝膠劑;高分子表面活性劑有改變流變學(xué)的特性,可作顏料、高分子表面活性劑有改變流變學(xué)的特性,可作顏料、油墨、涂料等的流動性改進劑,油墨、涂料等的流動性改進劑,由于易在粒子表面上吸附,可根據(jù)其濃度而分別作由于易在粒子表面上吸附,可根據(jù)其濃度而分別作絮凝劑、分散劑,膠體穩(wěn)定劑,還可作乳化劑、保絮凝劑、分散劑,膠體穩(wěn)定劑,還可作乳化劑、保濕劑、抗靜電劑、潤滑劑等。濕劑、抗靜電劑、潤滑劑等。應(yīng)用:應(yīng)用:852.72.7兩種新型表面活性劑兩種新型表面活性劑 兩種新型表面活性劑:GeminiGemini表面活性劑表面活性劑Bola
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