第一章表面活性劑

1、Chapter One1表面活性劑化學(xué)表面活性劑化學(xué)Surfactant Chemistry主講教師：鐘煜主講教師：鐘煜Tel-mail：Chapter One2課程基本情況課程基本情況n學(xué)分：學(xué)分：2n總學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)：32n課程類別：專業(yè)方向選修課課程類別：專業(yè)方向選修課n課程性質(zhì)：考查課課程性質(zhì)：考查課Chapter One3學(xué)期授課安排學(xué)期授課安排n第一章第一章 表面活性劑概述（表面活性劑概述（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n第二章第二章 表面活性劑的作用原理（表面活性劑的作用原理（4學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n第三章第三章 表面活性劑的功能與應(yīng)用（表面活性劑的功能與應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n第

2、四章第四章 陰離子表面活性劑（陰離子表面活性劑（4學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n第五章第五章 陽離子表面活性劑（陽離子表面活性劑（4學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）Chapter One4學(xué)期授課安排學(xué)期授課安排n第六章第六章 兩性表面活性劑（兩性表面活性劑（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n第七章第七章 非離子表面活性劑（非離子表面活性劑（4學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n第八章第八章 特殊類型的表面活性劑（特殊類型的表面活性劑（4學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）n第九章第九章 表面活性劑復(fù)配原理（表面活性劑復(fù)配原理（4學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）Chapter One5Chapter One6Chapter One7Chapter One8Chapter One9Chapter One10Cha

3、pter One11Chapter One12Chapter One13Chapter One14Chapter One15指甲油指甲油Chapter One16香香 水水Chapter One17n防曬乳液防曬乳液 Chapter One18起泡劑起泡劑蓬松劑蓬松劑Chapter One19澄清劑澄清劑Chapter One20增稠劑增稠劑乳化劑乳化劑色素色素甜味素甜味素Chapter One21Chapter One22分散劑分散劑潤濕劑潤濕劑乳化劑乳化劑Chapter One23絮凝劑絮凝劑發(fā)泡劑發(fā)泡劑消泡劑消泡劑Chapter One24增溶劑增溶劑施膠劑施膠劑滲透劑滲透劑Chapte

4、r One25脫墨劑脫墨劑脫模劑脫模劑柔軟劑柔軟劑Chapter One26殺菌劑殺菌劑去污劑去污劑消毒劑消毒劑Chapter One27第一章第一章 表面活性劑概述表面活性劑概述 一、表面活性劑的概念一、表面活性劑的概念 無機(jī)鹽或糖類物質(zhì)等無機(jī)鹽或糖類物質(zhì)等低級(jí)脂肪醇、低級(jí)脂肪酸等低級(jí)脂肪醇、低級(jí)脂肪酸等油酸鈉、十二烷基硫酸鈉等油酸鈉、十二烷基硫酸鈉等123co在低濃度范圍內(nèi)，能顯著降低水的表面張力的溶在低濃度范圍內(nèi)，能顯著降低水的表面張力的溶質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)o surfactant or surface active agent;surfactant。1.1 表面活性劑

5、的分類表面活性劑的分類Chapter One28二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n雙親性的不對(duì)稱分子結(jié)構(gòu)：表面活性劑通雙親性的不對(duì)稱分子結(jié)構(gòu)：表面活性劑通常含有常含有親水的極性基團(tuán)親水的極性基團(tuán)和和憎水的非極性碳憎水的非極性碳鏈或碳環(huán)鏈或碳環(huán)有機(jī)化合物。有機(jī)化合物。非非極性極性基團(tuán)基團(tuán) 憎水基憎水基( (親油基、疏水基親油基、疏水基) )極性基團(tuán)極性基團(tuán)親水基（憎油基、疏油基）親水基（憎油基、疏油基）Chapter One29n表面活性劑分子表面活性劑分子 非極性烴鏈（疏水）非極性烴鏈（疏水） 極性基團(tuán)（親水）極性基團(tuán)（親水）硬脂酸硬脂酸a lovehate relations

6、hip with most solvents,愛愛-憎憎H2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COChapter One30親親油油基基親親油油基基親親油油基基親親油油基基親親油油基基親親油油基基親親油油基基Chapter One31n親水基團(tuán)進(jìn)入水中，憎水基團(tuán)企圖離開親水基團(tuán)進(jìn)入水中，憎水基團(tuán)企圖離開水而指向空氣，在界面定向排列。水而指向空氣，在界面定向排列。二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)Chapter One32n表面活性劑分子表面活性劑分子二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)極性基團(tuán)：極性基

7、團(tuán)： 羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，也可是羥基、酰胺基、醚鍵等也可是羥基、酰胺基、醚鍵等。極性基團(tuán)極性基團(tuán)非極性烴鏈非極性烴鏈Chapter One33非極性基團(tuán)：非極性基團(tuán)：最常見的是最常見的是818碳的直鏈烷烴，或環(huán)烴等碳的直鏈烷烴，或環(huán)烴等 如如 C17H35，R 等等2. 全氟表面活性劑：將上述碳?xì)滏溨械臍湓尤坑萌砻婊钚詣簩⑸鲜鎏細(xì)滏溨械臍湓尤坑梅尤〈纯伞Ｆ涫杷饔脧?qiáng)于碳?xì)滏?，其水溶液氟原子取代即可。其疏水作用?qiáng)于碳?xì)滏?，其水溶液表面張力可低至表面張力可低?0mN/m以下以下H3CCCH3CH3SiCH3CH3( )4Si

8、CH3CH3O3. 硅化合物類：如下所示的聚硅氧烷鏈?zhǔn)杷院芡怀龉杌衔镱悾喝缦滤镜木酃柩跬殒準(zhǔn)杷院芡怀鯟hapter One34 表面活性劑性質(zhì)的差異，除與烴基的大小、表面活性劑性質(zhì)的差異，除與烴基的大小、形狀有關(guān)外，形狀有關(guān)外，主要與親水基的不同有關(guān)主要與親水基的不同有關(guān)。親水。親水基的變化比疏水基要大得多，因而表面活性劑基的變化比疏水基要大得多，因而表面活性劑的分類，一般也就以親水基的結(jié)構(gòu)，即按離子的分類，一般也就以親水基的結(jié)構(gòu)，即按離子的類型而劃分。的類型而劃分。1.按離子類型分類按離子類型分類離子型離子型非離子型非離子型陽離子型陽離子型陰離子型陰離子型兩性型兩性型表面活性劑表面活

9、性劑Chapter One35n陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑 羧酸鹽羧酸鹽 RCOO 肥皂中的表面活性成分硬脂酸鈉等。肥皂中的表面活性成分硬脂酸鈉等。(2) 磺酸鹽磺酸鹽 R-SO3 洗衣粉中的十二烷基苯磺酸鈉洗衣粉中的十二烷基苯磺酸鈉(ABS)等。等。(3) 硫酸酯鹽硫酸酯鹽 R-OSO3 (4) 磷酸酯鹽磷酸酯鹽 R-OPO321.按離子類型分類按離子類型分類Chapter One36n陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑伯胺鹽伯胺鹽 R-NH3 (2)季胺鹽季胺鹽 CH3 |例如例如 C16H33-N+-CH3Br | CH3 十六烷基溴化銨十六烷基溴化銨(俗稱俗稱1631)季胺鹽水溶液

10、具有強(qiáng)殺菌性，常用作消毒、殺菌劑(3) 吡啶鹽吡啶鹽 例如例如 C12H25(NC5H5)+ 陽離子活性劑具有易吸附于一般固體表面及殺菌性兩個(gè)特點(diǎn)陽離子活性劑具有易吸附于一般固體表面及殺菌性兩個(gè)特點(diǎn)1.按離子類型分類按離子類型分類Chapter One37n兩性離子型表面活性劑兩性離子型表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有正、負(fù)電荷基團(tuán)，在不同分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有正、負(fù)電荷基團(tuán)，在不同pH值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離子表面活性劑的性質(zhì)。離子表面活性劑的性質(zhì)。 氨基酸型氨基酸型(胺鹽胺鹽): R-NH2CH2-CH2COO (2) 甜菜堿型甜菜堿型(季胺鹽季胺鹽): CH3 R-

11、N+-CH2COO- CH3(3) 卵磷脂卵磷脂(豆磷脂、蛋磷脂豆磷脂、蛋磷脂)型：型：是一類天然表面活性劑，組成復(fù)雜。是一類天然表面活性劑，組成復(fù)雜。堿性水溶液中呈陰離子性質(zhì)，起泡性良好、去污力亦強(qiáng)；堿性水溶液中呈陰離子性質(zhì)，起泡性良好、去污力亦強(qiáng)； 酸性水溶液中呈陽離子性質(zhì)，殺菌力很強(qiáng)，毒性小。酸性水溶液中呈陽離子性質(zhì)，殺菌力很強(qiáng)，毒性小。1.按離子類型分類按離子類型分類Chapter One38n非離子表面活性劑非離子表面活性劑1、結(jié)構(gòu)組成：、結(jié)構(gòu)組成：親水基團(tuán)親水基團(tuán) (甘油、聚乙二醇、山梨醇甘油、聚乙二醇、山梨醇)；親油基團(tuán)親油基團(tuán)(長鏈脂肪酸、長鏈脂肪醇、烷基長鏈脂肪酸、長鏈脂肪醇

12、、烷基或芳基或芳基)；酯鍵、醚健。酯鍵、醚健。 2、性質(zhì)：、性質(zhì)： 毒性小，溶血作用較小，化學(xué)上毒性小，溶血作用較小，化學(xué)上不解離，不易受電解質(zhì)，不解離，不易受電解質(zhì)，pH值的影響；能與值的影響；能與大多數(shù)藥物配伍，廣泛應(yīng)用于外用、口服制大多數(shù)藥物配伍，廣泛應(yīng)用于外用、口服制劑和注射劑。劑和注射劑。1.按離子類型分類按離子類型分類Chapter One39R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑非離子表面活性劑R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHO

13、H)3H多元醇型多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚3、種類、種類Chapter One40極性基團(tuán)：極性基團(tuán)： 羧酸、磺酸、硫酸、磷酸酯鹽、羧酸、磺酸、硫酸、磷酸酯鹽、 氨基或胺基及其鹽（伯、仲、叔、季）氨基或胺基及其鹽（伯、仲、叔、季） 鎓鹽型（磷、砷、硫、碘化合物）鎓鹽型（磷、砷、硫、碘化合物） 羥基、酰胺基、醚鍵等。羥基、酰胺基、醚鍵等。2.按親水基的結(jié)構(gòu)分類按親水基的結(jié)構(gòu)分類Chapter One41羧酸鹽型表面活性劑羧酸鹽型表面活性劑磺酸鹽型表面活性劑磺酸鹽型表面活性劑硫酸酯鹽型表面活性劑硫酸酯鹽型表面活性劑磷酸酯鹽型表面活性劑磷酸酯鹽型表面活性劑

14、胺鹽型表面活性劑胺鹽型表面活性劑季銨鹽型表面活性劑季銨鹽型表面活性劑鎓鹽型表面活性劑鎓鹽型表面活性劑多羥基型表面活性劑多羥基型表面活性劑聚氧乙烯型表面活性劑聚氧乙烯型表面活性劑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型表面活性劑非離子型表面活性劑Chapter One42通常為烴基構(gòu)成通常為烴基構(gòu)成3.按疏水基的種類分類按疏水基的種類分類直鏈烷基型表面活性劑直鏈烷基型表面活性劑支鏈烷基型表面活性劑支鏈烷基型表面活性劑烷基苯基型表面活性劑烷基苯基型表面活性劑烷基萘基型表面活性劑烷基萘基型表面活性劑松香衍生物型表面活性劑松香衍生物型表面活性劑高分子量聚氧丙烯基

15、型表面活性劑高分子量聚氧丙烯基型表面活性劑長鏈全氟代烷基型表面活性劑長鏈全氟代烷基型表面活性劑聚硅氧烷基型表面活性劑聚硅氧烷基型表面活性劑Chapter One43氟表面活性劑氟表面活性劑硅表面活性劑硅表面活性劑元素表面活性劑元素表面活性劑高分子表面活性劑高分子表面活性劑生物表面活性劑生物表面活性劑冠醚型表面活性劑冠醚型表面活性劑4. 按表面活性劑的特殊性分類按表面活性劑的特殊性分類Chapter One44氟表面活性劑氟表面活性劑硅表面活性劑硅表面活性劑元素表面活性劑元素表面活性劑元素表面活性劑元素表面活性劑是指碳氧鏈上的氫（碳）是指碳氧鏈上的氫（碳）原子被其它元素所代替，而顯現(xiàn)出與普通原子

16、被其它元素所代替，而顯現(xiàn)出與普通表面活性劑不同的性能。表面活性劑不同的性能。4. 按表面活性劑的特殊性分類按表面活性劑的特殊性分類Chapter One45高分子表面活性劑高分子表面活性劑1.天然高分子表面活性劑天然高分子表面活性劑阿拉伯樹膠、皂、蛋白質(zhì)（大豆蛋白、牛乳）阿拉伯樹膠、皂、蛋白質(zhì)（大豆蛋白、牛乳）2. 部分合成高分子表面活性劑部分合成高分子表面活性劑羧甲基纖維素、羧甲基淀粉羧甲基纖維素、羧甲基淀粉3.合成高分子表面活性劑合成高分子表面活性劑聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽、聚丙烯酰胺聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽、聚丙烯酰胺4. 按表面活性劑的特殊性分類按表面活性劑的特殊性分類Chapter One4

17、6生物表面活性劑生物表面活性劑1.糖脂系糖脂系 鼠李糖脂、海藻糖脂、槐糖脂鼠李糖脂、海藻糖脂、槐糖脂 2.?；s氨酸系酰基縮氨酸系 硫放線菌素、脂縮氨酸。硫放線菌素、脂縮氨酸。由酵母、細(xì)菌作用于培養(yǎng)液，生成有特殊由酵母、細(xì)菌作用于培養(yǎng)液，生成有特殊結(jié)構(gòu)的表面活性劑。結(jié)構(gòu)的表面活性劑。4. 按表面活性劑的特殊性分類按表面活性劑的特殊性分類Chapter One47冠醚型表面活性劑冠醚型表面活性劑冠醚大環(huán)主要由聚氧乙烯構(gòu)成冠醚大環(huán)主要由聚氧乙烯構(gòu)成, ,冠醚能冠醚能與金屬多價(jià)離子配位作用，用作相轉(zhuǎn)與金屬多價(jià)離子配位作用，用作相轉(zhuǎn)移催化劑、萃取劑等。移催化劑、萃取劑等。 4. 按表面活性劑的特殊性分

18、類按表面活性劑的特殊性分類Chapter One48雙聯(lián)型表面活性劑雙聯(lián)型表面活性劑 雙聯(lián)型表面活性劑分子中帶有兩個(gè)親油雙聯(lián)型表面活性劑分子中帶有兩個(gè)親油基及親水基，成為雙親油基基及親水基，成為雙親油基-雙親水基表雙親水基表面活性劑（面活性劑（Gemini Surfactants）。）。雙聯(lián)型傳統(tǒng)Chapter One49Gemini Surfactant 疏水基團(tuán)疏水基團(tuán)橋接基橋接基親水基團(tuán)親水基團(tuán)Chapter One50-磺基硬脂酸聚乙二醇雙酯鈉鹽磺基硬脂酸聚乙二醇雙酯鈉鹽 Chapter One51n雙聯(lián)型表面活性劑的連接基可以是親水性，雙聯(lián)型表面活性劑的連接基可以是親水性，也可以是親

19、油性；可以是烷烴，或芳環(huán)。也可以是親油性；可以是烷烴，或芳環(huán)。n雙聯(lián)型表面活性劑具有多種類型，包括陰雙聯(lián)型表面活性劑具有多種類型，包括陰離子、非離子、陽離子型。離子、非離子、陽離子型。n與傳統(tǒng)表面活性劑相比，雙聯(lián)型表面活性與傳統(tǒng)表面活性劑相比，雙聯(lián)型表面活性劑具有很高的表面活性，其水溶液具有特劑具有很高的表面活性，其水溶液具有特殊的相變行為及流變性，已廣泛引起化學(xué)殊的相變行為及流變性，已廣泛引起化學(xué)界及工業(yè)界的關(guān)注，是發(fā)展前景廣闊的新界及工業(yè)界的關(guān)注，是發(fā)展前景廣闊的新型表面活性劑。型表面活性劑。Chapter One52雙聯(lián)型表面活性劑的典型結(jié)構(gòu)雙聯(lián)型表面活性劑的典型結(jié)構(gòu) OOSO3NaOC

20、10H21CH2CH2OC10H21OOSO3NaOO陰離子型CHCH2OHCHCH2OHC10H20C10H20非離子型NNCH3C18H37CH3CH3C18H37CH3陽離子型Chapter One535. 按表面活性劑的應(yīng)用分類按表面活性劑的應(yīng)用分類乳化劑、洗滌劑、潤濕劑、乳化劑、洗滌劑、潤濕劑、發(fā)泡劑、消泡劑、分散劑、發(fā)泡劑、消泡劑、分散劑、絮凝劑、滲透劑、增溶劑絮凝劑、滲透劑、增溶劑Chapter One541.2 表面活性劑的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r表面活性劑的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 一、世界表面活性劑工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r一、世界表面活性劑工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r1.應(yīng)用范圍及發(fā)展?fàn)顩r應(yīng)用范圍及發(fā)展?fàn)顩r表面活性劑

21、應(yīng)用范圍廣泛，在紡織、造紙、表面活性劑應(yīng)用范圍廣泛，在紡織、造紙、醫(yī)藥、食品、民用、建筑、石油等各領(lǐng)域醫(yī)藥、食品、民用、建筑、石油等各領(lǐng)域都有重要的作用，素有都有重要的作用，素有“工業(yè)味精工業(yè)味精”的美的美譽(yù)。譽(yù)。目前全世界有目前全世界有6000多種，商品牌號(hào)上萬種，多種，商品牌號(hào)上萬種，年產(chǎn)量接近年產(chǎn)量接近1500萬噸。萬噸。Chapter One55總體呈平衡而緩慢的增長態(tài)勢，年增長率在總體呈平衡而緩慢的增長態(tài)勢，年增長率在3%。北美和西歐市場趨飽和，年增長率在。北美和西歐市場趨飽和，年增長率在2%以下，亞洲和其他地區(qū)發(fā)展較快，年增以下，亞洲和其他地區(qū)發(fā)展較快，年增長率在長率在4%以上。以

22、上。2.生產(chǎn)和消費(fèi)的表面活性劑品種生產(chǎn)和消費(fèi)的表面活性劑品種以陰離子為主，占以陰離子為主，占56%；非離子次之，；非離子次之，34%；陽離子和兩性表面活性劑占陽離子和兩性表面活性劑占10%Chapter One56三個(gè)部分：家用、個(gè)人護(hù)理用、工業(yè)與公共三個(gè)部分：家用、個(gè)人護(hù)理用、工業(yè)與公共設(shè)施用。設(shè)施用。* * 家用占總消費(fèi)量的一半以上家用占總消費(fèi)量的一半以上* * 工業(yè)用表面活性劑工業(yè)用表面活性劑所占比例的大小，從一所占比例的大小，從一個(gè)側(cè)面?zhèn)€側(cè)面反映了這個(gè)國家工業(yè)的發(fā)達(dá)程度反映了這個(gè)國家工業(yè)的發(fā)達(dá)程度，并，并為工業(yè)發(fā)展提供條件并起促進(jìn)作用。為工業(yè)發(fā)展提供條件并起促進(jìn)作用。表面活性劑在發(fā)達(dá)國

23、家工業(yè)用占整個(gè)應(yīng)用表面活性劑在發(fā)達(dá)國家工業(yè)用占整個(gè)應(yīng)用的的 一半以上。一半以上。Chapter One57美國：工業(yè)用占美國：工業(yè)用占44%，且以陰離子為主，占，且以陰離子為主，占65%；西歐：西歐： 43%，陰離子占，陰離子占50%以上；以上；日本：日本：90年代末年代末 75%以上，以陰為主，以上，以陰為主，50%以上。以上。1995年年-2005年世界各地區(qū)年世界各地區(qū)表面活性劑消費(fèi)情況分布圖表面活性劑消費(fèi)情況分布圖Chapter One582005年世界各地區(qū)表面活性劑年世界各地區(qū)表面活性劑年市場份額分布圖年市場份額分布圖Chapter One59二、我國表面活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展

24、二、我國表面活性劑工業(yè)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢趨勢制造工業(yè)起步于制造工業(yè)起步于1903年，發(fā)展于年，發(fā)展于20世紀(jì)世紀(jì)50年代末年代末60年代初。進(jìn)入年代初。進(jìn)入90年代發(fā)展較快，年代發(fā)展較快，現(xiàn)有品種現(xiàn)有品種3000多種，但與發(fā)達(dá)國家相比仍多種，但與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。有較大差距。Chapter One60（1）品種少，產(chǎn)量低品種少，產(chǎn)量低，不能滿足國內(nèi)市場，不能滿足國內(nèi)市場需求。（需求。（2000與與6000） 現(xiàn)狀現(xiàn)狀 5%-6%的增長率的增長率Chapter One61Chapter One62 據(jù)統(tǒng)計(jì)全國合成洗滌用品產(chǎn)量：據(jù)統(tǒng)計(jì)全國合成洗滌用品產(chǎn)量：1980年為年為39.32104

25、t，1989年增加到年增加到146.5104t，十年間增，十年間增加了加了3.73倍，到倍，到1996年又猛增到年又猛增到441.36104t，比，比1989年又增加了年又增加了3倍。倍。 這一方面是由于這一方面是由于表面活性劑在工農(nóng)業(yè)表面活性劑在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，更重要的是由于日常更重要的是由于日常生活中家用洗滌用品生活中家用洗滌用品需求量與日俱增。需求量與日俱增。Chapter One63 表面活性劑之間可以互配，也可以和其他助劑表面活性劑之間可以互配，也可以和其他助劑在一起配制成用途各異的液體或固體洗滌劑。在一起配制成用途各異的液體或固體洗滌劑。從工業(yè)上說，有各種

26、品牌的重垢清洗劑，用于清洗從工業(yè)上說，有各種品牌的重垢清洗劑，用于清洗印刷、機(jī)械加工、石油化工、紡織印染、交通運(yùn)輸印刷、機(jī)械加工、石油化工、紡織印染、交通運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備。等設(shè)備。從生活上說，有果蔬、餐具清洗劑、洗發(fā)劑、沐浴從生活上說，有果蔬、餐具清洗劑、洗發(fā)劑、沐浴液、家具增光劑、液體洗衣劑等。液、家具增光劑、液體洗衣劑等。除此之外很多新面市的洗衣粉都含有一種或幾種性除此之外很多新面市的洗衣粉都含有一種或幾種性能優(yōu)異的表面活性劑，達(dá)到理想的能優(yōu)異的表面活性劑，達(dá)到理想的增白洗滌增白洗滌效果。效果。Chapter One64（2）人均消費(fèi)水平低）人均消費(fèi)水平低1994-1995年期間，美國人均消費(fèi)量

27、高達(dá)年期間，美國人均消費(fèi)量高達(dá)13.9kg，位居世界第一；其次是日本，為位居世界第一；其次是日本，為9.7kg；西歐為；西歐為6.6kg。而我國僅為。而我國僅為0.5kg，目前仍不足，目前仍不足1kg，處于，處于世界較低水平。世界較低水平。（3）在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，陰離子為主在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，陰離子為主，高檔次，高檔次的陽離子和兩性型表面活性劑匱乏，在產(chǎn)量的陽離子和兩性型表面活性劑匱乏，在產(chǎn)量和份額上都低于美國、日本等國家。和份額上都低于美國、日本等國家。（4）從產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域看，）從產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域看，工業(yè)用表面活性工業(yè)用表面活性劑所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于劑所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。發(fā)達(dá)國家。Chapter One

28、65（5）基礎(chǔ)理論研究基礎(chǔ)理論研究比較薄弱，缺乏復(fù)配和比較薄弱，缺乏復(fù)配和深加工技術(shù)的理論指導(dǎo)，深加工技術(shù)的理論指導(dǎo)，生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝落后。落后。(1) 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，解決大宗表面活性劑品種，解決大宗表面活性劑品種無序引進(jìn)和生產(chǎn)過剩的問題，使其形成系列無序引進(jìn)和生產(chǎn)過剩的問題，使其形成系列化產(chǎn)品樹，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和化產(chǎn)品樹，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力，提供適應(yīng)國際化市場需求的全市場競爭力，提供適應(yīng)國際化市場需求的全球統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。球統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。(2) 加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究 發(fā)展動(dòng)向發(fā)展動(dòng)向Chapter One66（3）將應(yīng)

29、用基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)有機(jī)結(jié)合將應(yīng)用基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)有機(jī)結(jié)合，不斷開發(fā)市場潛力，向電子信息、能源、新不斷開發(fā)市場潛力，向電子信息、能源、新材料、環(huán)境、生物工程與生命科學(xué)等高新技材料、環(huán)境、生物工程與生命科學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展。術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展。(4) 積極開發(fā)積極開發(fā)專用化和功能化專用化和功能化表面活性劑。表面活性劑。(5) 大力開發(fā)大力開發(fā)綠色表面活性劑綠色表面活性劑和和生物表面活生物表面活性劑性劑。Chapter One67三、表面活性劑的發(fā)展動(dòng)向三、表面活性劑的發(fā)展動(dòng)向1.綠色標(biāo)記產(chǎn)品綠色標(biāo)記產(chǎn)品綠色產(chǎn)品：原指由天然再生資源加工，對(duì)人綠色產(chǎn)品：原指由天然再生資源加工，對(duì)人體刺激小，易生物降解的

30、產(chǎn)品。典型代表：體刺激小，易生物降解的產(chǎn)品。典型代表：APG21世紀(jì)的表面活性劑正朝著安全、溫和及易世紀(jì)的表面活性劑正朝著安全、溫和及易生物降解的方向發(fā)展。生物降解的方向發(fā)展?！熬G色綠色”標(biāo)記產(chǎn)品，標(biāo)記產(chǎn)品，最早由美國制造商提出的，以后得到公眾輿最早由美國制造商提出的，以后得到公眾輿論的支持。論的支持。Chapter One682. 推進(jìn)表面活性劑合成過程中化學(xué)反應(yīng)的推進(jìn)表面活性劑合成過程中化學(xué)反應(yīng)的綠色化綠色化提高反應(yīng)的選擇性、采用環(huán)境友好的高效催提高反應(yīng)的選擇性、采用環(huán)境友好的高效催化劑、改進(jìn)工藝（用三氧化硫磺化代替發(fā)煙化劑、改進(jìn)工藝（用三氧化硫磺化代替發(fā)煙硫酸磺化）、催化劑的選擇、原料的

31、綠色化硫酸磺化）、催化劑的選擇、原料的綠色化（再生資源的利用）等。（再生資源的利用）等。Chapter One69A、表面活性劑和納米材料技術(shù)的關(guān)系、表面活性劑和納米材料技術(shù)的關(guān)系四、表面活性劑在納米材料制備技術(shù)中的應(yīng)用四、表面活性劑在納米材料制備技術(shù)中的應(yīng)用Chapter One70B、表面活性劑在納米材料制備中作用、表面活性劑在納米材料制備中作用1.控制納米微粒大小、形狀控制納米微粒大小、形狀表面活性劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其在溶液中必然形成表面活性劑分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其在溶液中必然形成膠團(tuán)，而膠團(tuán)的大小和膠團(tuán)的數(shù)目是可以通過控制膠團(tuán)，而膠團(tuán)的大小和膠團(tuán)的數(shù)目是可以通過控制表面活性劑結(jié)構(gòu)決定。表面

32、活性劑結(jié)構(gòu)決定。2.改善納米微粒表面性能改善納米微粒表面性能表面活性劑可以控制納米微粒的親水性或親油性、表面活性劑可以控制納米微粒的親水性或親油性、表面活性，并對(duì)納米微粒表面進(jìn)行改性：親水基表面活性，并對(duì)納米微粒表面進(jìn)行改性：親水基團(tuán)與表面基團(tuán)結(jié)合生成新結(jié)構(gòu)；降低表面能，使團(tuán)與表面基團(tuán)結(jié)合生成新結(jié)構(gòu)；降低表面能，使之處于穩(wěn)定狀態(tài)：形成空間位阻，防止再團(tuán)聚。之處于穩(wěn)定狀態(tài)：形成空間位阻，防止再團(tuán)聚。Chapter One713.控制納米材料結(jié)構(gòu)控制納米材料結(jié)構(gòu)表面活性劑的兩親性結(jié)構(gòu)決定其在溶液表面能形表面活性劑的兩親性結(jié)構(gòu)決定其在溶液表面能形成分子定向排列，利用該特性可以選擇特定結(jié)構(gòu)成分子定向排

33、列，利用該特性可以選擇特定結(jié)構(gòu)的表面活性劑制備理想的納米結(jié)構(gòu)材料。的表面活性劑制備理想的納米結(jié)構(gòu)材料。例如：例如： 采用高分子表面活性劑的可聚合單體，在溶液采用高分子表面活性劑的可聚合單體，在溶液中形成定向排列。然后引發(fā)聚合，就可以得到與原中形成定向排列。然后引發(fā)聚合，就可以得到與原始膠團(tuán)結(jié)構(gòu)一樣的納米結(jié)構(gòu)材料。始膠團(tuán)結(jié)構(gòu)一樣的納米結(jié)構(gòu)材料。Chapter One72n1.合成粉體材料合成粉體材料 化合物納米材料（化合物納米材料（ZnO、SiO2、ZnS等）等） 單質(zhì)納米材料（單質(zhì)納米材料（Au、Ag、Si等）等） 納米結(jié)構(gòu)材料（利用模板效應(yīng)，合成制納米結(jié)構(gòu)材料（利用模板效應(yīng)，合成制備單分子膜

34、，備單分子膜，LB膜，納米多孔材料，納米膜，納米多孔材料，納米單晶，納米組裝材料等）單晶，納米組裝材料等）C、表面活性劑在制備中的一些應(yīng)用、表面活性劑在制備中的一些應(yīng)用Chapter One73n2.對(duì)納米粉體進(jìn)行表面改性對(duì)納米粉體進(jìn)行表面改性 顆粒表面修飾顆粒表面修飾 薄膜界面改性薄膜界面改性n3.表面活性劑在粉體應(yīng)用中的作用表面活性劑在粉體應(yīng)用中的作用 納米在介質(zhì)中的分散納米在介質(zhì)中的分散 表面活性劑對(duì)納米微粒的功能性影響表面活性劑對(duì)納米微粒的功能性影響Chapter One74D、表面活性劑科學(xué)發(fā)展對(duì)納米技術(shù)的影響、表面活性劑科學(xué)發(fā)展對(duì)納米技術(shù)的影響n1.表面活性劑結(jié)構(gòu)對(duì)納米材料的影響表

35、面活性劑結(jié)構(gòu)對(duì)納米材料的影響 可以直接影響納米粉體材料的粒度、粒度分可以直接影響納米粉體材料的粒度、粒度分布、納米微粒的形狀和納米材料的結(jié)構(gòu)。布、納米微粒的形狀和納米材料的結(jié)構(gòu)。n2.表面活性劑性能對(duì)納米材料的影響表面活性劑性能對(duì)納米材料的影響 表面活性劑有許多功能，但結(jié)構(gòu)決定了在某表面活性劑有許多功能，但結(jié)構(gòu)決定了在某種場合下，以哪一種性能為主。種場合下，以哪一種性能為主。n3.分子量對(duì)納米材料的影響分子量對(duì)納米材料的影響 分子量的大小，不僅影響材料的大小形狀，也分子量的大小，不僅影響材料的大小形狀，也影響納米微粒表面改性、表面功能、表面性能影響納米微粒表面改性、表面功能、表面性能Chapt

36、er One75五、新型表面活性劑五、新型表面活性劑1.生物表面活性劑生物表面活性劑具有由于化學(xué)合成表面活性劑的物化性質(zhì)。其開具有由于化學(xué)合成表面活性劑的物化性質(zhì)。其開發(fā)始于發(fā)始于20世紀(jì)世紀(jì)60年代中期。具有選擇性好，用量年代中期。具有選擇性好，用量少，無毒，能夠被完全生物降解。少，無毒，能夠被完全生物降解。2.雙生型表面活性劑雙生型表面活性劑采用仿生磷脂，根據(jù)所制備采用仿生磷脂，根據(jù)所制備脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)和表面電荷、和表面電荷、流動(dòng)性等技術(shù)要求，可以選擇制備不同結(jié)構(gòu)、親油流動(dòng)性等技術(shù)要求，可以選擇制備不同結(jié)構(gòu)、親油基鏈長的孿生表面活性劑，并可以在制備納米脂質(zhì)基鏈長的孿生表面活性劑，并可

37、以在制備納米脂質(zhì)體中控制納米質(zhì)脂體粒度尺寸、粒度分布、粒子內(nèi)體中控制納米質(zhì)脂體粒度尺寸、粒度分布、粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)部結(jié)構(gòu)(單室或多室等單室或多室等)。Chapter One763.傳統(tǒng)表面活性劑的改性傳統(tǒng)表面活性劑的改性帶甲基支鏈的疏水基代替直鏈?zhǔn)杷?，使高?jí)醇帶甲基支鏈的疏水基代替直鏈?zhǔn)杷?，使高?jí)醇硫酸酯鹽型（硫酸酯鹽型（AS)、烷基苯磺酸鹽型、烷基苯磺酸鹽型(LAS)的的Krafft Point明顯下降。改善了冷水溶解性。明顯下降。改善了冷水溶解性。4.功能性表面活性劑及助劑功能性表面活性劑及助劑除為體系提供常規(guī)的性能外，還可提供強(qiáng)化除為體系提供常規(guī)的性能外，還可提供強(qiáng)化某種特殊功能。某種特

38、殊功能。Chapter One77如高露潔公司開發(fā)的如高露潔公司開發(fā)的烷基甘油醚磺酸鹽烷基甘油醚磺酸鹽(AGS)ROCH2CH(OH)CH2SO3M+M+一般為堿金屬離子或銨離子一般為堿金屬離子或銨離子在香皂中加入極小的比例，可大大降低對(duì)皮在香皂中加入極小的比例，可大大降低對(duì)皮膚的刺激性，提高香皂的持久性，改善手感膚的刺激性，提高香皂的持久性，改善手感并可用于其他個(gè)人護(hù)理用品中。并可用于其他個(gè)人護(hù)理用品中。Chapter One785.可裂解表面活性劑可裂解表面活性劑完成其應(yīng)用功能后可分解成非表面活性物質(zhì)或轉(zhuǎn)完成其應(yīng)用功能后可分解成非表面活性物質(zhì)或轉(zhuǎn)變成新表面活性化合物。特別適用于醫(yī)藥中的藥變

39、成新表面活性化合物。特別適用于醫(yī)藥中的藥物載體、創(chuàng)傷敷料、手術(shù)縫合線等，可滿足代謝物載體、創(chuàng)傷敷料、手術(shù)縫合線等，可滿足代謝物無毒的需要。物無毒的需要。一般為天然生物材料或仿生合成材料一般為天然生物材料或仿生合成材料 Chapter One796.識(shí)別型表面活性劑識(shí)別型表面活性劑 這類表面活性劑是今后這類表面活性劑是今后靶向給藥靶向給藥的研究方向，具的研究方向，具有識(shí)別性的表面活性劑可以直接用于納米靶向給有識(shí)別性的表面活性劑可以直接用于納米靶向給藥體系，無須再加入其他識(shí)別材料。藥體系，無須再加入其他識(shí)別材料。 Chapter One80已工業(yè)化的新型表面活性劑已工業(yè)化的新型表面活性劑1.烷基多苷烷基多苷(APG) 淀粉或葡萄糖與天然脂肪醇生成。能滿足各淀粉或葡萄糖與天然脂肪醇生成。能滿足各種要求的新一代世界級(jí)工業(yè)表面活性劑。種要求的新一代世界級(jí)工業(yè)表面活性劑。高效、無毒、可生物降解。非離子表面活性高效、無毒、可生物降解。非離子表面活性劑