表面活性劑-在職

1、第二章第二章 表面活性劑表面活性劑 表面活性劑作為多種工業(yè)品的主要添加劑和原料，應(yīng)用于日常生活，工農(nóng)業(yè)及高新技術(shù)領(lǐng)域。因此近年來，我國表面活性劑工業(yè)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量不斷擴(kuò)大，品種不斷增多。 據(jù)統(tǒng)計(jì)全國合成洗滌用品產(chǎn)量：1980年為39.32104t，1989年增加到146.5104t，十年間增加了3.73倍，到1996年又猛增到441.36104t，比1989年又增加了3倍。 這一方面是由于表面活性劑在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，更重要的是由于日常生活中家用洗滌用品需求量與日俱增。表面活性劑概述表面活性劑概述 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。從工業(yè)

2、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?shù)仍O(shè)備。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。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)到理想的增白洗滌效果。問題：水在荷葉表面為何呈滴狀？ 從廣義上講，能使體系表面張力降低的溶質(zhì)均從廣義上講，能使體系表面張力降低的溶質(zhì)均可稱為表面活性物質(zhì)；但習(xí)慣上只將可稱為表面活性物質(zhì)；但習(xí)慣上只將顯著降低表面顯著降低表面張力張力的這類化合物稱為表面活性劑。的這類化合物稱為表面活性劑。非極性基團(tuán)。非極性基團(tuán)。 表面活性劑由結(jié)構(gòu)上不對稱的表面活性劑由結(jié)構(gòu)上不對稱的 兩部

3、分組成，兩部分組成，為雙親化合物。為雙親化合物。極性基團(tuán)。極性基團(tuán)。常見的親水基有羧基、磺酸基、醚基和羥基等。常見的親水基有羧基、磺酸基、醚基和羥基等。一般為長鏈烴基。一般為長鏈烴基。易溶于水，具有親水性質(zhì)。易溶于水，具有親水性質(zhì)。易溶于油，具有親油性質(zhì)。易溶于油，具有親油性質(zhì)。(憎水基憎水基)表面活性劑分子在溶液表面吸附狀態(tài)的示意圖表面活性劑分子在溶液表面吸附狀態(tài)的示意圖 (a) 濃度極稀時(shí)的狀態(tài) (b) 中等濃度時(shí)的狀態(tài) (c) 吸附近于飽和時(shí)的狀態(tài) a極稀溶液極稀溶液 b稀溶液稀溶液c d 大于大于 n當(dāng)水中加入表面活性劑后，水的表面張力即下降，開始隨表面活性劑濃度增加而急劇下降，以后則

4、大體保持不變。 n當(dāng)水中表面活性劑增加時(shí)，活性劑分子很快聚到液面上，使溶液表面張力急劇下降，此時(shí)活性劑疏水基靠攏成小膠束n當(dāng)活性劑再增加，最終在水的表面形成單分子膜，表面張力最小。n 再增加活性劑濃度，表面張力不再下降，溶液中活性劑成膠束。 CMC 以單分子和膠束的動態(tài)平衡狀態(tài)存在于溶液。以單分子和膠束的動態(tài)平衡狀態(tài)存在于溶液。 當(dāng)溶液濃度達(dá)到臨界膠束濃度時(shí)，表面活性劑的當(dāng)溶液濃度達(dá)到臨界膠束濃度時(shí)，表面活性劑的一些物理性質(zhì)如電阻率、滲透壓、冰點(diǎn)下降以及顏色一些物理性質(zhì)如電阻率、滲透壓、冰點(diǎn)下降以及顏色變化等就會發(fā)生改變。變化等就會發(fā)生改變。 表面活性劑濃度稍大于表面活性劑濃度稍大于CMC時(shí)，

5、才能充分發(fā)時(shí)，才能充分發(fā)揮其表面活性作用。揮其表面活性作用。1. 按溶解性來分：油溶性表面活性劑水溶性表面活性劑2. 按分子量大小來分：M 10000,高分子表面活性劑M1000，低分子表面活性劑1000M10000，中分子表面活性劑3. 按用途來分：潤濕劑乳化劑分散劑絮凝劑起泡劑消泡劑殺菌劑緩蝕劑柔軟劑防水劑勻染劑洗滌劑工業(yè)洗滌劑工業(yè)石油工業(yè)化學(xué)纖維工業(yè)化學(xué)纖維工業(yè)化妝品工業(yè)表表面面活活性性劑劑在在工工業(yè)業(yè)中中應(yīng)應(yīng)用用造紙工業(yè)紡織工業(yè)皮革制造工業(yè)塑料橡膠工業(yè)涂料工業(yè)膠粘劑工業(yè)建筑工業(yè)采礦工業(yè)金屬加工煤炭工業(yè)生物表明活性劑（槐糖脂、鼠李糖脂等）生物表明活性劑（槐糖脂、鼠李糖脂等）目前，全球表面

6、活性劑的年產(chǎn)量已超過目前，全球表面活性劑的年產(chǎn)量已超過300萬萬噸噸(總價(jià)值為總價(jià)值為40億美元億美元以上以上)，絕，絕大部分表面活性劑都是以石油化工產(chǎn)品為原料經(jīng)化學(xué)合成得到?，F(xiàn)代生物技術(shù)的迅大部分表面活性劑都是以石油化工產(chǎn)品為原料經(jīng)化學(xué)合成得到?，F(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，已引起人們對生物技術(shù)生產(chǎn)表面活性劑的強(qiáng)烈興趣，人們環(huán)保意識的增強(qiáng)猛發(fā)展，已引起人們對生物技術(shù)生產(chǎn)表面活性劑的強(qiáng)烈興趣，人們環(huán)保意識的增強(qiáng)更是推動了生物表面活性劑取代化學(xué)合成表面活性劑的發(fā)展趨勢更是推動了生物表面活性劑取代化學(xué)合成表面活性劑的發(fā)展趨勢;另一方面，人工合另一方面，人工合成物對皮膚不利的過敏影響以及新的環(huán)保立法，都迫

7、使人們尋找新的可替代品。成物對皮膚不利的過敏影響以及新的環(huán)保立法，都迫使人們尋找新的可替代品。生物表面活性劑具有傳統(tǒng)表面活性劑的優(yōu)良性能，且毒性很低，容易生物降解，生物表面活性劑具有傳統(tǒng)表面活性劑的優(yōu)良性能，且毒性很低，容易生物降解，應(yīng)用范圍廣，同時(shí)生產(chǎn)過程簡單、節(jié)省資源。生物表面活性劑的這些特性尤其適合應(yīng)用范圍廣，同時(shí)生產(chǎn)過程簡單、節(jié)省資源。生物表面活性劑的這些特性尤其適合于石油工業(yè)和環(huán)境工程，如石油的生物降粘、提高原油采收率、重油污染土壤的生于石油工業(yè)和環(huán)境工程，如石油的生物降粘、提高原油采收率、重油污染土壤的生物修復(fù)等物修復(fù)等 。另外，生物表面活性劑作為天然添加劑，在食品工業(yè)、精細(xì)化工、

8、醫(yī)藥。另外，生物表面活性劑作為天然添加劑，在食品工業(yè)、精細(xì)化工、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等工業(yè)方面也愈來愈受到人們的青睞。隨著人們崇尚自然和環(huán)保意識的增強(qiáng)，和農(nóng)業(yè)等工業(yè)方面也愈來愈受到人們的青睞。隨著人們崇尚自然和環(huán)保意識的增強(qiáng)，生物表面活性劑將有更加廣闊的應(yīng)用前景，并有可能成為化學(xué)合成表面活性劑的替生物表面活性劑將有更加廣闊的應(yīng)用前景，并有可能成為化學(xué)合成表面活性劑的替代品或升級換代品。代品或升級換代品。生物表明活性劑（槐糖脂、鼠李糖脂等）生物表明活性劑（槐糖脂、鼠李糖脂等）應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：石油工業(yè)石油工業(yè)-利用來自美國利用來自美國Petrogen公司的生物表面活性劑合成菌株處理科威公司的生物表面活性

9、劑合成菌株處理科威特石油公司的原油罐的污泥特石油公司的原油罐的污泥,可以回收可以回收90%以上的沉積于污泥中的原油。以上的沉積于污泥中的原油。生物修復(fù)生物修復(fù)-銅綠假單胞菌合成的海藻糖脂的使用，大大提高了原油泄漏所造銅綠假單胞菌合成的海藻糖脂的使用，大大提高了原油泄漏所造成的阿拉斯加原油污染的降解速度。成的阿拉斯加原油污染的降解速度。食品工業(yè)食品工業(yè)-產(chǎn)阮假絲酵母合成的生物乳化劑可用作色拉調(diào)味劑。產(chǎn)阮假絲酵母合成的生物乳化劑可用作色拉調(diào)味劑?；瘖y品化妝品-花王公司花王公司(Kao)將槐糖脂作為一種保濕劑用于化妝品將槐糖脂作為一種保濕劑用于化妝品(商品名為商品名為Sofina)口紅以及皮膚及頭發(fā)

10、的保濕產(chǎn)品?？诩t以及皮膚及頭發(fā)的保濕產(chǎn)品。醫(yī)藥醫(yī)藥-生物表面活性劑對生物表面活性劑對HIV, 流感病毒、煙草花葉病毒等都具有抑制作用。流感病毒、煙草花葉病毒等都具有抑制作用。生物表面活性劑在造紙、紡織、農(nóng)藥、采礦等許多領(lǐng)域都有著極大的應(yīng)生物表面活性劑在造紙、紡織、農(nóng)藥、采礦等許多領(lǐng)域都有著極大的應(yīng)用潛力。美國用潛力。美國Jeneil公司因商業(yè)化生產(chǎn)生物表面活性劑，獲得美國公司因商業(yè)化生產(chǎn)生物表面活性劑，獲得美國“總統(tǒng)綠總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”中的中小企業(yè)獎(jiǎng)。上海有機(jī)所李祖義教授對這一課題的研究，中的中小企業(yè)獎(jiǎng)。上海有機(jī)所李祖義教授對這一課題的研究，在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平

11、。 納米技術(shù)、超臨界技術(shù)和超聲波技術(shù)在傳統(tǒng)納米技術(shù)、超臨界技術(shù)和超聲波技術(shù)在傳統(tǒng)過程中得到了廣泛應(yīng)用：過程中得到了廣泛應(yīng)用： l納米復(fù)合劑制備中使用表面活性劑使蒙脫土納米復(fù)合劑制備中使用表面活性劑使蒙脫土以納米級片層均勻分散；以納米級片層均勻分散；l納米復(fù)合涂飾劑制備中使用表面活性劑處理納米復(fù)合涂飾劑制備中使用表面活性劑處理納米粒子，降低納米粒子的表面能，有效地納米粒子，降低納米粒子的表面能，有效地防止納米粒子的團(tuán)聚。防止納米粒子的團(tuán)聚。 應(yīng)用于高新技術(shù)應(yīng)用于高新技術(shù)丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂/納米納米SiO2復(fù)合復(fù)合涂飾劑涂飾劑l表面活性劑用于改性納米表面活性劑用于改性納米SiO2，防止團(tuán)聚，防止

12、團(tuán)聚 現(xiàn)象的產(chǎn)生；現(xiàn)象的產(chǎn)生；l用于無皂納米復(fù)合涂飾劑制備的低分子齊用于無皂納米復(fù)合涂飾劑制備的低分子齊 聚物（高分子表面活性劑）聚物（高分子表面活性劑）未改性的納米未改性的納米SiO2溶膠溶膠表面活性劑改性后的納米表面活性劑改性后的納米SiO2溶膠溶膠酶制劑酶制劑采用不同的表面活性劑與酶制劑進(jìn)行復(fù)配，采用不同的表面活性劑與酶制劑進(jìn)行復(fù)配，應(yīng)用于皮革的浸水、浸灰工序。應(yīng)用于皮革的浸水、浸灰工序。生物柴油生物柴油加入不同乳化性能的表面活性劑使柴油和加入不同乳化性能的表面活性劑使柴油和乙醇進(jìn)行均勻共混，保持體系穩(wěn)定并不減乙醇進(jìn)行均勻共混，保持體系穩(wěn)定并不減少柴油的理化指標(biāo)。少柴油的理化指標(biāo)。 表面

13、活性劑通常采用按化學(xué)結(jié)構(gòu)來分類，分為離子型和非離子型兩大類，離子型中又可分為陽離子型、陰離子型和兩性型表面活性劑。1.離子型2.非離子型陽離子型陰離子型兩性型表面活性劑4. 按離子類型來分：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 +-陽離子表面活性劑R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 |R-N-HCl仲胺鹽 | H CH3 |R-N-HCl叔胺鹽 | CH3 CH3 |R-N+-CH3Cl-季胺鹽 | CH3-+兩性表面活性劑R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO-甜菜堿型 | CH3R-(C6

14、H4)-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2.3 陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑 陰離子表面活性劑在表面活性劑產(chǎn)品中耗量最多，陰離子表面活性劑在表面活性劑產(chǎn)品中耗量最多，達(dá)達(dá)7680，是最早應(yīng)用的一種表面活性劑，且價(jià)格，是最早應(yīng)用的一種表面活性劑，且價(jià)格低，應(yīng)用性能廣泛。低，應(yīng)用性能廣泛。 磺酸鹽型磺酸鹽型和和硫酸酯鹽型硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑是目前產(chǎn)陰離子表面活性劑是目前產(chǎn)品中的主要類別。品中的主要類

15、別。 肥皂脂肪酸鹽(鈉鹽為多)，是一種最古老的表面活性劑，現(xiàn)在仍大量應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中。肥皂比較容易制造，油脂與堿作用即生成脂肪酸鈉與甘油。(1)油脂水解皂化法 2.3.1 羧酸鹽型陰離子表面活性劑羧酸鹽型陰離子表面活性劑 (RCOONa)n(2) 硬脂酸直接中和法 n以硬脂酸為原料，用氫氧化鈉或碳酸鈉直接中和即可制得硬脂酸鈉。其反應(yīng)原理如下：n中和法制備工藝簡單直觀，一般在65，將氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液直接與硬脂酸混合即可制得硬脂酸鈉產(chǎn)品。n 20世紀(jì)30年代末,剛開始發(fā)展烷基苯磺酸鹽時(shí)，將煤油先經(jīng)氯化制成氯化烷烴，然后作為烷基化劑再與苯合成烷基苯，最后用濃硫酸、發(fā)煙硫酸或三氧化硫磺化成

16、為烷基苯磺酸，再經(jīng)中和成為鈉鹽成品。n第二次世界大戰(zhàn)后，曾利用石油化工的副產(chǎn)物丙烯的四聚體作為烷基化劑，使苯經(jīng)烷基化、磺化、中和制得十二烷基苯磺酸鈉鹽。產(chǎn)品雖有良好的表面活性，經(jīng)濟(jì)效果也好，但由于丙烯四聚體有支鏈結(jié)構(gòu)，生物降解性很差，因此會污染江湖水源。后來改為直鏈烷基苯磺酸鈉，就有足夠的生物降解性，可以安全使用。n生物降解性是指洗滌劑活性物在一定條件下，被微生物分解程度的大小。分解率在90以上者稱為軟性洗滌劑；分解率在80以下者稱為硬性洗滌劑。目前，世界和中國生產(chǎn)的洗滌劑大部分均屬軟性洗滌劑。 2.3.2.1 十二烷基苯磺酸鈉十二烷基苯磺酸鈉n十二烷基苯磺酸鈉，簡稱LAS。LAS是一種黃色油

17、狀液體，經(jīng)純化后可形成六角形或斜方型薄片狀結(jié)晶。理想的LAS結(jié)構(gòu)應(yīng)該是C10C14的直鏈烷基，苯環(huán)在烷基的第三或第四個(gè)碳原子上連接，親水基為苯環(huán)對位單磺酸基團(tuán)，化學(xué)簡式為C12H25C6 H4SO3Na。n LAS溶于水后呈中性，對水的硬度較敏感，對酸堿水解的穩(wěn)定性好，不易氧化。n表面活性作用表面活性作用表現(xiàn)為起泡能力強(qiáng)、去污能力高，易與各種助劑復(fù)配，兼容性好，且成本較低，合成工藝成熟，因此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。 nLAS用途 2.3.2 磺酸鹽型陰離子表面活性劑磺酸鹽型陰離子表面活性劑n合成方法：三氧化硫磺化法；發(fā)煙硫酸磺化法。n三氧化硫磺化法n三氧化硫磺化烷基苯的反應(yīng)原理如下：n對設(shè)備加工精度及材

18、質(zhì)均有較高要求，設(shè)備龐雜，造價(jià)均在幾百萬元以上，一般中小型企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)。 n發(fā)煙硫酸磺化法n以發(fā)煙硫酸作為磺化劑與烷基苯反應(yīng)如下：n與三氧化硫磺化相比，發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)速率較易控制，反應(yīng)放熱量也較小，但由于反應(yīng)過程同時(shí)生成大量廢酸，故生產(chǎn)成本偏高。它除了具有表面活性以外，還具有兩個(gè)它除了具有表面活性以外，還具有兩個(gè)特點(diǎn)特點(diǎn)： (1). 其水溶液有很強(qiáng)的殺菌能力，因此常用作消其水溶液有很強(qiáng)的殺菌能力，因此常用作消毒、殺菌劑。毒、殺菌劑。 (2). 容易吸附在一般固體表面，因?yàn)樵谒橘|(zhì)內(nèi)，容易吸附在一般固體表面，因?yàn)樵谒橘|(zhì)內(nèi)，固體表面固體表面(液固界面液固界面)常帶有負(fù)電荷，因此陽離子

19、表常帶有負(fù)電荷，因此陽離子表面活性劑強(qiáng)烈地吸附在界面。面活性劑強(qiáng)烈地吸附在界面。 陽離子表面活性劑的用量較少，僅占整個(gè)表面活陽離子表面活性劑的用量較少，僅占整個(gè)表面活性劑用量的性劑用量的23，主要因?yàn)閮r(jià)格貴，洗滌能力很，主要因?yàn)閮r(jià)格貴，洗滌能力很低。近年來用量逐漸增多，印染工業(yè)用作為柔軟劑、低。近年來用量逐漸增多，印染工業(yè)用作為柔軟劑、乳化劑、抗靜電劑、勻染劑等。乳化劑、抗靜電劑、勻染劑等。 2.4 陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑 消毒殺菌n大多數(shù)陽離子表面活性劑和兩性離子表大多數(shù)陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑都可用作消毒劑，少數(shù)陰離子面活性劑都可用作消毒劑，少數(shù)陰離子表面活性劑也有類

20、似作用，如甲酚皂、表面活性劑也有類似作用，如甲酚皂、甲酚磺酸鈉等。甲酚磺酸鈉等。n表面活性劑的消毒和殺菌作用可歸結(jié)于表面活性劑的消毒和殺菌作用可歸結(jié)于它們與細(xì)菌生物膜蛋白質(zhì)的強(qiáng)烈相互作它們與細(xì)菌生物膜蛋白質(zhì)的強(qiáng)烈相互作用使之變性或破壞。用使之變性或破壞。附附1：表面活性劑的毒性：表面活性劑的毒性 n陽離子及陰離子表面活性劑不僅毒陽離子及陰離子表面活性劑不僅毒性較大，而且還有較強(qiáng)的溶血作用。性較大，而且還有較強(qiáng)的溶血作用。表面活性劑用于靜脈給藥的毒性大表面活性劑用于靜脈給藥的毒性大于口服。于口服。n非離子表面活性劑的溶血作用較輕非離子表面活性劑的溶血作用較輕微。微。附附2：表面活性劑的刺激性：表

21、面活性劑的刺激性n雖然各類表面活性劑都可以用于外用制雖然各類表面活性劑都可以用于外用制劑，但長期應(yīng)用或高濃度使用可能出現(xiàn)劑，但長期應(yīng)用或高濃度使用可能出現(xiàn)皮膚或粘膜損害。例如季銨鹽類化合物皮膚或粘膜損害。例如季銨鹽類化合物濃度高于濃度高于1%即可對皮膚產(chǎn)生損害。即可對皮膚產(chǎn)生損害。氨氨 伯胺伯胺 仲胺仲胺 叔胺叔胺 季胺鹽季胺鹽陽離子表面活性劑絕大部分是含氮的有機(jī)化合物，陽離子表面活性劑絕大部分是含氮的有機(jī)化合物，少數(shù)是含磷或硫的有機(jī)化合物，主要是少數(shù)是含磷或硫的有機(jī)化合物，主要是。 NH3 R-NH2 R-NH-RRR-N-RR-N-R R R + X-溶于水后，起表面活性作用的是陽離子。溶

22、于水后，起表面活性作用的是陽離子。一般，陽離子表面活性劑水溶液顯一般，陽離子表面活性劑水溶液顯 。n季銨鹽和一般胺鹽的區(qū)別在于，它是強(qiáng)堿，無論在酸性或堿性溶液中均能溶解，并解離為帶正電荷的脂肪鏈陽離子。季銨鹽占有重要的地位。n陽離子表面活性劑帶有正電荷，它的吸附能力比陰離子和非離子強(qiáng) ，易在基質(zhì)表面上形成親油性膜或產(chǎn)生陽電性。n芐基季銨化的陽離子型表面活性劑具有較強(qiáng)的殺菌消毒作用。n一般認(rèn)為陽離子表面活性劑需要在有氧條件下進(jìn)行降解，且能力較弱，甚至還會抑制其他有機(jī)物的降解。但也有某些陽離子表面活性劑具有較好的生物降解性。 六、表面活性劑的分類六、表面活性劑的分類 在水和油中的溶解性：在水和油中

23、的溶解性：水溶性、油溶性水溶性、油溶性 用途：用途：潤濕劑、乳化劑、泡沫劑、分散劑、增溶劑、潤濕劑、乳化劑、泡沫劑、分散劑、增溶劑、 洗滌劑、抗靜電劑等洗滌劑、抗靜電劑等 在水中是否離解，在水中是否離解， 和離解出來的具和離解出來的具 有表面活性的基有表面活性的基 團(tuán)所帶電荷的性質(zhì)團(tuán)所帶電荷的性質(zhì)陰離子陰離子陽離子陽離子 兩性離子兩性離子非離子非離子特種特種 磺酸鹽型磺酸鹽型SO3NaR SO3Na()pCH2CHCHR SO3NaRCHOHCH2()qSO3NaCH3CHR ROOCSO3Na COONa CHCH2 硫酸鹽型硫酸鹽型_ROSO3Na OSO3NanOCH2CH2)(R +

24、磷酸鹽型磷酸鹽型PONaONaORO ROOONaPOR 羧酸鹽型羧酸鹽型CH3NCH2COONaCOR RCOONa +- - 季銨鹽型季銨鹽型HHRNCl-+R1 +-ClNRHHH +-ClCH3CH3CH3NR 胺鹽型胺鹽型+ROCH2CHCH2OHN(C2H5)3Cl- +N(CH3)3ClCCH2O-CH2RNH-+NNRCH2CH2OHH3C CH3SO4R-+ONCH3ClIHSO4+- -+BrC12H25P(C2H5)3 雜環(huán)型雜環(huán)型 鎓鹽型鎓鹽型SC16H33C2H5CH3X+- 甜菜堿型甜菜堿型 Na +CH3CH2COOCH3NR+-RCH3CH3NCH2CH2CH2

25、SO3 CH2SO3NaOHCHCH2CH2CH2OHCH2CH2NNHOCR 咪唑啉型咪唑啉型CONHCH2CH2NCH2COONaRCH2CH2OH ONR2R1R 磷酸酯型磷酸酯型 氨基酸型氨基酸型 氧化胺氧化胺 +OCH2CH2N(CH3)3OHOPCH2OCHOOCR1CH2OOCRRNHCH2CH2COOH 多元醇型多元醇型ROHnCH2CH2O() RO)(CH2CH2OnHCHOHCH2OHCH2OOCR OOHOOCROHHO 聚氧乙烯型聚氧乙烯型CH2OHOHOHOOnHOR RCONHCH2CH2OH RCON(CH2CH2OH)2 abc(C3H6O)HO(C2H4O)

26、(C2H4O) H yxyxH(C2H4O)(C3H6O)(C3H6O)NCH2CH2N(C2H4O)H(C3H6O)H(C2H4O)xyH(C2H4O)(C3H6O)xy 烷基苷型烷基苷型 烷醇酰胺型烷醇酰胺型 聚醚型聚醚型高分子高分子元素元素冠醚冠醚微生物微生物 特種特種表面活性劑表面活性劑ONOONOHHR 2000 幾百萬幾百萬F Si Sn B用酵母、細(xì)菌、真菌等多種微生物作用酵母、細(xì)菌、真菌等多種微生物作用在培養(yǎng)液而生成的具有表面活性的用在培養(yǎng)液而生成的具有表面活性的特殊化合物特殊化合物 2.4.2.1脂肪胺鹽脂肪胺鹽n用鹽酸或其他酸中和烷基伯胺、仲胺和叔胺得到的產(chǎn)物為脂肪胺鹽。它

27、能溶于水，并且具有良好的表面活性。n n2.4.2.2乙醇胺鹽乙醇胺鹽n乙醇胺鹽可采用如下方法制取。na鹵代烷在苯甲醇等適當(dāng)溶劑中與單乙醇胺或二乙醇胺反應(yīng) 2.4.2 脂肪胺鹽型表面活性劑脂肪胺鹽型表面活性劑 nb脂肪胺與氯乙醇反應(yīng)：nc脂肪胺與環(huán)氧化物反應(yīng)：n烷基乙醇胺再與各種酸反應(yīng)得到陽離子表面活性劑乙醇胺鹽。 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。溶解，且離解為帶正電荷的表面活性離子。季季銨銨鹽鹽洗滌能力差洗滌能力差但殺菌能力強(qiáng)，但殺菌能

28、力強(qiáng)，在陽離子表面在陽離子表面活性劑中的地位最為重要，產(chǎn)量也最大。活性劑中的地位最為重要，產(chǎn)量也最大。高級鹵代烷與低級叔胺高級鹵代烷與低級叔胺X X.N N+C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C C1 12 2H H2 25 5N N+C C1 12 2H H2 25 5C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3X X水介質(zhì)水介質(zhì)60-80oCX X.N N+C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C C1 16 6H H3 33 3N N+C C1 16 6H H3 33 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3X X醇介質(zhì)醇介質(zhì)

29、回流回流十二烷基三甲基溴化銨十二烷基三甲基溴化銨 1231-Br十六烷基三甲基溴化銨十六烷基三甲基溴化銨 1631-BrBr- 溴溴含苯環(huán)的季銨鹽含苯環(huán)的季銨鹽氯化芐氯化芐N NCHCH3 3CHCH3 3C C1212H H2525CHCH2 2ClCl+ +80 - 90oC 3h+C C1 12 2H H2 25 5C CH H3 3C CH H3 3N NC Cl lC CH H2 2. .十二烷基二甲基芐基十二烷基二甲基芐基氯氯化銨化銨1227 /潔爾滅潔爾滅/TAN高級烷基叔胺與低級鹵代烷高級烷基叔胺與低級鹵代烷1 潔爾滅潔爾滅1227是一種非氧化性殺菌劑，具有廣譜、高效是一種非氧

30、化性殺菌劑，具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力，并具有一定的分散、滲透作的殺菌滅藻能力，并具有一定的分散、滲透作用和一定的緩蝕作用，因此廣泛應(yīng)用于石油、用和一定的緩蝕作用，因此廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、紡織等行業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中化工、電力、紡織等行業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中用以控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)菌藻滋生。用以控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)菌藻滋生。十二烷基二甲基芐基十二烷基二甲基芐基氯氯化銨化銨1227 /潔爾滅潔爾滅/TAN+C C1 12 2H H2 25 5C CH H3 3C CH H3 3N NC Cl lC CH H2 2. .+C C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NCHCH2

31、 2. .BrBr新潔爾滅新潔爾滅低級叔胺與高級鹵代烷低級叔胺與高級鹵代烷CHCH3 3CHCH3 3N NCHCH2 2C CH H2 2C Cl lC C1212H H2525BrBr+ +. .B Br rC C1 12 2H H2 25 5N NC CH H3 3C CH H3 3C CH H2 2性能更為優(yōu)異的殺菌劑性能更為優(yōu)異的殺菌劑十二烷基二甲基芐基十二烷基二甲基芐基溴溴化銨化銨陽離子活性劑陽離子活性劑1227易溶于水，穩(wěn)定性良好，能耐熱、易溶于水，穩(wěn)定性良好，能耐熱、耐光、耐壓、無揮發(fā)性耐光、耐壓、無揮發(fā)性但所帶離子性與但所帶離子性與陰離子表面陰離子表面活性劑活性劑恰好相反恰好

32、相反所以二者不能與陰離子表面活性混在一起使用，若混合，所以二者不能與陰離子表面活性混在一起使用，若混合，則產(chǎn)生沉淀并失去效能。則產(chǎn)生沉淀并失去效能。陽離子表面活性劑的應(yīng)用陽離子表面活性劑的應(yīng)用1 消毒殺菌消毒殺菌2 腈綸勻染劑腈綸勻染劑3 抗靜電劑抗靜電劑4 礦物浮選劑礦物浮選劑5 相轉(zhuǎn)移催化劑相轉(zhuǎn)移催化劑6 織物柔軟劑織物柔軟劑兩性表面活性劑兩性表面活性劑廣義地說：廣義地說：所謂兩性表面活性劑，是指同時(shí)具有兩所謂兩性表面活性劑，是指同時(shí)具有兩種離子性質(zhì)的表面活性劑。種離子性質(zhì)的表面活性劑。通常所說通常所說的兩性表面活性劑，是指由的兩性表面活性劑，是指由陰離子陰離子和和陽陽離子離子所組成的表面

33、活性劑。換言之，單就兩性表所組成的表面活性劑。換言之，單就兩性表面活性劑結(jié)構(gòu)來講，在親水基一端既有面活性劑結(jié)構(gòu)來講，在親水基一端既有陽離子陽離子(+)也有也有陰離子陰離子(-)。1 兩性表面活性劑的特性兩性表面活性劑的特性4 耐水硬性和耐高濃度電解質(zhì)性耐水硬性和耐高濃度電解質(zhì)性2 可以和所有其他類型的表面活性劑復(fù)配可以和所有其他類型的表面活性劑復(fù)配3 毒性低、對皮膚眼睛刺激性小毒性低、對皮膚眼睛刺激性小1 具有等電點(diǎn)具有等電點(diǎn)5良好的生物降解性良好的生物降解性兩性表面活性劑的等電點(diǎn)兩性表面活性劑的等電點(diǎn)pH 4陽離子陽離子表面活性劑表面活性劑陰離子陰離子表面活性劑表面活性劑1 按整體化學(xué)結(jié)構(gòu)分

34、類按整體化學(xué)結(jié)構(gòu)分類1 甜菜堿型甜菜堿型陰離子陰離子部分還可以是磺酸基、硫酸酯基部分還可以是磺酸基、硫酸酯基陽離子陽離子部分還可以是磷、硫部分還可以是磷、硫2 兩性表面活性劑的分類兩性表面活性劑的分類甜菜堿型甜菜堿型表面活性劑，加水能呈透明溶液，泡沫表面活性劑，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好?？煽闯墒莾尚员砻婊钚詣┑拇怼６嗳ノ哿?。可看成是兩性表面活性劑的代表。最大的特點(diǎn)最大的特點(diǎn)是無論是在酸性、中性或堿性都易溶于是無論是在酸性、中性或堿性都易溶于水。即使在等電點(diǎn)也無沉淀，且在任何水。即使在等電點(diǎn)也無沉淀，且在任何pH值時(shí)均值時(shí)均可使用?？墒褂谩Ｌ鸩藟A型表面活性劑甜菜堿型表面活性劑2 咪唑

35、啉型咪唑啉型屬于甜菜堿型屬于甜菜堿型 具有其他表面活性具有其他表面活性劑無可比擬的劑無可比擬的溫和溫和性質(zhì)性質(zhì)，對皮膚、眼，對皮膚、眼睛刺激極小，無過睛刺激極小，無過敏反應(yīng)。敏反應(yīng)。 多用于高檔、專多用于高檔、專用的洗發(fā)香波，而用的洗發(fā)香波，而且在嬰兒用品上前且在嬰兒用品上前景廣闊。景廣闊。3 氨基酸型氨基酸型特點(diǎn)是：特點(diǎn)是：對環(huán)境和生物體的安全性高，對環(huán)境和生物體的安全性高，對皮膚和頭發(fā)有親和性，前景最好的對皮膚和頭發(fā)有親和性，前景最好的是對安全性要求極高的化妝品。是對安全性要求極高的化妝品。4 氧化胺型氧化胺型增泡、穩(wěn)泡作用明顯增泡、穩(wěn)泡作用明顯復(fù)配時(shí)能降低刺激性復(fù)配時(shí)能降低刺激性特點(diǎn)是：

36、特點(diǎn)是：兩性表面活性劑的應(yīng)用兩性表面活性劑的應(yīng)用1 洗滌劑及香波組分洗滌劑及香波組分2 殺菌劑殺菌劑3 纖維柔軟劑纖維柔軟劑 4 縮絨劑縮絨劑5 抗靜電劑抗靜電劑6 金屬防銹金屬防銹7 電鍍助劑電鍍助劑非離子型表面活性劑非離子型表面活性劑在水溶液中在水溶液中不電離不電離其親水基主要是由具有一定數(shù)量的其親水基主要是由具有一定數(shù)量的含氧基團(tuán)含氧基團(tuán)（醚基（醚基或羥基）或羥基）與水構(gòu)與水構(gòu)成氫成氫鍵實(shí)現(xiàn)溶解的一類表面活性劑鍵實(shí)現(xiàn)溶解的一類表面活性劑正是這一特點(diǎn)決定了非離子型表面活性劑在正是這一特點(diǎn)決定了非離子型表面活性劑在某些方面比某些方面比離子型表面活性劑離子型表面活性劑優(yōu)越優(yōu)越非離子表面活性劑非

37、離子表面活性劑多元醇型多元醇型 聚乙二醇型聚乙二醇型分分類類1 脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷2 烷基酚烷基酚聚氧乙烯聚氧乙烯醚醚R R O OO O ( ( CHCH2 2CHCH2 2H H) )n nO OO O ( ( C CH H2 2C CH H2 2) )1 10 0H HC C H H9 91 19 9壬基壬基酚酚聚氧乙烯聚氧乙烯醚醚OP-10特殊表面活性劑n 含含氟氟表面活性劑是指碳?xì)滏溨斜砻婊钚詣┦侵柑細(xì)滏溨袣湓託湓颖槐环〈说谋砻婊钚詣Ｈ〈说谋砻婊钚詣?。n氫原子氫原子可以部分被可以部分被氟氟原子取代，一般原子取代，一般是指全部被是指全部被氟氟

38、原子取代。原子取代。1. 氟表面活性劑特點(diǎn)：n 親油基由C-H鍵變?yōu)镃-F鍵，氟原子對C-C鍵有屏蔽保護(hù)作用nC-F鍵其疏水作用比碳?xì)滏湉?qiáng)，表現(xiàn)在氟表面活性劑的表面活性比同碳原子數(shù)的一般表面活性劑高得多。n同時(shí)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的憎水性和憎油性。n氟表面活性劑耐高溫、有高的化學(xué)穩(wěn)定性（特別是磺酸鹽），不怕強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，甚至強(qiáng)氧化劑也不能使其破壞。（特富龍不粘鍋）n氟表面活性劑的碳原子數(shù)一般不超過10，否則，在水中的溶度太小，不利于應(yīng)用。 碳氟表面活性劑有極高的表面活性，其水溶液的碳氟表面活性劑有極高的表面活性，其水溶液的表面張力可低至表面張力可低至20nN/m以下以下(有的甚至可低到有的甚至可低到12n

39、N/m)，這是其它類型表面活性劑所遠(yuǎn)不及的。這是其它類型表面活性劑所遠(yuǎn)不及的。 碳氟表面活性劑在碳氟表面活性劑在6個(gè)碳原子的時(shí)候就有很好的個(gè)碳原子的時(shí)候就有很好的表面活性。表面活性。812個(gè)碳原子最佳。個(gè)碳原子最佳。應(yīng)用：n 由于其高度穩(wěn)定性和高表面活性，常用于鍍鉻電解槽中，防治鉻酸霧逸出（由于強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性，一般表面活性劑不能適用）n用于“輕水”配方中，作為油類及汽油火災(zāi)的高效滅火劑 由于碳?xì)浔砻婊钚詣┘眲〗档土怂芤旱谋砻鎻埩Γ蛊湓谟皖惐砻嫘纬梢粚右种朴皖愓舭l(fā)的防護(hù)膜，靠泡沫和防護(hù)膜的雙重作用滅火。2. 硅表面活性劑按疏水基可分為：硅烷基型（Si-C鍵)和硅氧烷型(Si-O-C)兩類。

40、Si-O 鍵要比鍵要比 C-C 鍵穩(wěn)定，不易斷裂。鍵穩(wěn)定，不易斷裂。因而含硅表面活性劑具有較高的因而含硅表面活性劑具有較高的耐熱穩(wěn)定性耐熱穩(wěn)定性離子型非離子型陽離子型陰離子型兩性型 季銨鹽季銨鹽含硅表面活性劑含硅表面活性劑的殺菌能力很強(qiáng)，一般配成稀溶液，的殺菌能力很強(qiáng)，一般配成稀溶液，就能殺死各種細(xì)菌例如就能殺死各種細(xì)菌例如革蘭氏陰性細(xì)菌、葡萄球菌、真菌革蘭氏陰性細(xì)菌、葡萄球菌、真菌等。等。 硅氧烷表面活性劑具有化妝品配方要求的硅氧烷表面活性劑具有化妝品配方要求的潤滑性、光澤、潤滑性、光澤、調(diào)理性、耐水性和特殊觸感調(diào)理性、耐水性和特殊觸感等良好特性在這一領(lǐng)域應(yīng)用前景等良好特性在這一領(lǐng)域應(yīng)用前景很好。很好。 大多用于大多用于洗發(fā)劑、護(hù)發(fā)素洗發(fā)劑、護(hù)發(fā)素和和調(diào)理香波調(diào)理香波中。它們能改善頭中。它們能改善頭發(fā)的梳理性、光澤和觸感。發(fā)的梳理性、光澤和觸感。n五）高分子型表面活性劑五）高分子型表面活性劑n 這類表面活性劑的相對分子質(zhì)量往往這類表面活性劑的相對分子質(zhì)量往往在數(shù)千以上，有時(shí)達(dá)數(shù)十萬；分子內(nèi)有在數(shù)千以上，有時(shí)達(dá)數(shù)十萬；分子內(nèi)有極性和非極性部分。極性和非極性部分。n常用的水溶性高分子化合物，如蛋白質(zhì)、常用的水溶性高分子化合物，如蛋白質(zhì)、樹脂、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚樹脂、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚乙二