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文檔簡介

1、Chapter 3 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。 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

2、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,德國化學家廣年代,德國化學家廣泛進行表面活性劑的研制,泛進行表面活性劑的研制,開創(chuàng)了近代表面活性劑時期,并形成合成表開創(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局面。面活性劑與肥皂相競爭的局面。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)因因優(yōu)良的洗滌性和耐硬水性占據(jù)洗滌劑的主導地位;優(yōu)良的洗滌性和耐硬水性占據(jù)洗滌劑

3、的主導地位;隨后由于隨后由于TPSTPS難以生難以生物降解造成河流污染。物降解造成河流污染。在在19641964年被性能優(yōu)異的直鏈烷基苯磺酸鈉取代,年被性能優(yōu)異的直鏈烷基苯磺酸鈉取代,同時,同時,5050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,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,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)展。至今已有超過陰離子表面活性劑之勢。有超過陰離子

4、表面活性劑之勢。 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。這種缺點首先在紡織工業(yè)中產(chǎn)生強烈的反應(yīng)。缺點首先在紡織工業(yè)中產(chǎn)生強烈的反應(yīng)。1917年,德國化學家剛什爾年,德國化學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。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。雖然這種雖然這種物質(zhì)還沒有達到肥皂的洗滌功能,但為以后表面活件劑的開發(fā)奠定了基物質(zhì)還沒有達到肥皂的洗滌功能,但為以后表面活件劑的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。礎(chǔ)。 90 90年代,表面活性劑向無毒、無公害、高效、全天然發(fā)展,年代,表面活性劑向無毒、無公

5、害、高效、全天然發(fā)展,烷基烷基多苷多苷(APG)(APG)成為第四代最具潛力的表面活性劑成為第四代最具潛力的表面活性劑。該產(chǎn)品性能優(yōu)異,無毒該產(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、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、浴液、化妝品等諸多產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域,清潔劑、香波、浴液、化妝品等諸多產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域, 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

6、。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張力表面張力溶質(zhì)對溶液表面張力的影響存在三種情況:溶質(zhì)對溶液表面張力的影響存在三種情況:1 1、隨濃度增加,表面張力上升、隨濃度增加,表面張力上升(如無機酸、堿、鹽多屬這種情(如無機酸、堿、鹽多屬這種情況)。況)。2 2、隨濃度增加,表面張力下降、隨濃度增加,表面張力下降(有機酸、醇、醛多屬這種情況)。(有機酸、醇、醛多屬這種情況)。3 3、隨濃度增加,開始表面張力急、隨濃度增加,開始表面張力急劇下降,但到一定程度便不再下降劇下降,但到一定程度便不再下降(肥皂、長鏈烷基苯磺酸鈉等屬于(

7、肥皂、長鏈烷基苯磺酸鈉等屬于這種情況)。這種情況)。定義:定義:表面活性劑是指在加入少量時表面活性劑是指在加入少量時就能顯著降低溶液表面張力并改變體就能顯著降低溶液表面張力并改變體系界面狀態(tài)的物質(zhì)系界面狀態(tài)的物質(zhì) 。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 膠束的最低濃度。膠束的最低濃度。CMC當表面活性劑在水溶液中的當表面活性劑在水溶液中的濃度較小時,膠束主要呈球濃度較小時,膠束主要呈球狀結(jié)構(gòu),如圖狀結(jié)構(gòu),如圖b b所示。當水溶所示。當水溶液中表面活性劑的濃度

8、大于液中表面活性劑的濃度大于臨界膠束濃度臨界膠束濃度1010倍以上時,倍以上時,膠束會呈棒狀結(jié)構(gòu),如圖中膠束會呈棒狀結(jié)構(gòu),如圖中c c所示。當溶液中表面活性劑所示。當溶液中表面活性劑的濃度更大時,棒狀結(jié)構(gòu)的的濃度更大時,棒狀結(jié)構(gòu)的膠束會生長成為一束很長的膠束會生長成為一束很長的柱狀結(jié)構(gòu)膠束,這些長的柱柱狀結(jié)構(gòu)膠束,這些長的柱狀膠束會相互聚集成更大的狀膠束會相互聚集成更大的六方柱狀膠束,如圖六方柱狀膠束,如圖d d所示。所示。濃度更大時,則會形成層狀濃度更大時,則會形成層狀膠束,如圖膠束,如圖e e所示。所示。膠束的形狀膠束的形狀3.1.33.1.3表面活性劑分類表面活性劑分類兩性離子型表面活性

9、劑兩性離子型表面活性劑 羧酸鹽型:R-COONa 磺酸酯鹽型:R-OSO3Na 磺酸鹽型:R-SO3Na磷酸酯鹽型:R-OPO3Na伯胺鹽型:R-NH2HCI仲胺鹽型:R-NH(CH3)HCI叔胺鹽型:R-N(CH3)2HCI季胺鹽型:R-N(CH3)3CI氨基酸型:R-NH2CHCHCOOH甜菜堿型:RN(CH3)2CH2COO-乙二醇型:R-O(CH2CH2O)nH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) 表面活性劑都是兩親分子,由于

10、親水和親油基團的不同,很難用相同的單位來衡量,所以Griffin提出了用一個相對的值即HLB值來表示表面活性物質(zhì)的親水性。對非離子型的表面活性劑,HLB的計算公式為:HLB值=親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量100/5例如:石蠟無親水基,所以HLB=0 聚乙二醇,全部是親水基,HLB=20。其余非離子型表面活性劑的HLB值介于020之間。1.HLB(親水親油平衡值) 根據(jù)需要,可根據(jù)HLB值選擇合適的表面活性劑。例如:HLB值在26之間,可作油包水型的乳化劑;810之間作潤濕劑;1218之間作為水包油型乳化劑。HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | | | | |

11、 | 石蠟 W/O乳化劑 潤濕劑 洗滌劑 增溶劑 | | 聚乙二醇 O/W乳化劑 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

12、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

13、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

14、、溶液變?yōu)槿闈嵋?;而當溫度降低至濁點之下時,氫鍵恢復,劑析出、溶液變?yōu)槿闈嵋?;而當溫度降低至濁點之下時,氫鍵恢復,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

15、劑; 如果要制造防水材料,就要在表面涂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。2.起泡作用 “泡”就是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?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧姸?,消除氣泡,防止事故?.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

16、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

17、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

18、。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

19、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

20、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?;被猁}酰基氨基酸鹽 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;“彼?/p>

21、鈉,是配制高品質(zhì)低刺激個人衛(wèi)生用品的理想原料,目酸鈉,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

22、工藝尚待完善。問題,合成工藝尚待完善。其合成原理如下其合成原理如下: :?;被狨;被岚被岚被?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),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。

23、禽毛、豆餅等經(jīng)加壓堿性水解制得?!?0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、防止印國、日本及我國均有工業(yè)化生產(chǎn),并已在日用化工、防

24、止印染、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、其水溶性和去污力均比肥皂好

25、,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)的二級不皂化物提取高級醇。)利用脂肪酸工業(yè)副產(chǎn)的二

26、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

27、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?一、烷基苯磺酸鹽 二、烷基磺酸鹽型1、烷基苯磺酸鈉的制取工藝路線、烷基苯磺酸鈉的制取工藝路線 2、烷基苯制取、烷基苯制取(1)氯化法)氯化法 (2)脫氫法)脫氫法3、烷基苯磺化、烷基苯磺化 +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,當時用作殺菌年,陽離子表面活性劑開始應(yīng)用,當時用作殺菌劑。劑。20世

28、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。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)上常用的品種很多,工業(yè)上常用的都是含氮化合物。主要包都是含氮化合物。主要包括兩類:胺鹽和季銨鹽。括兩類:胺鹽和季銨鹽。胺鹽包括伯、仲、叔胺鹽

29、。胺鹽包括伯、仲、叔胺鹽。 胺鹽類和季銨鹽類陽胺鹽類和季銨鹽類陽離子表面活性劑在制法和離子表面活性劑在制法和性質(zhì)上差別很大。胺鹽可性質(zhì)上差別很大。胺鹽可由相應(yīng)伯、仲、叔胺用酸由相應(yīng)伯、仲、叔胺用酸簡單中和即可。而季銨鹽簡單中和即可。而季銨鹽一般需要由叔胺與烷基化一般需要由叔胺與烷基化劑反應(yīng)才能制備,反應(yīng)較劑反應(yīng)才能制備,反應(yīng)較難進行。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-NH

30、2HCl伯胺鹽 CH3 |R-N-HCl仲胺鹽 | 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 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

31、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,但殺菌能力強,在陽離子表面活性劑在陽離子表面活性劑中的地位最為重要,產(chǎn)量也最大。中的地位最為重要,產(chǎn)量也最大。二、二、 陽離子表面活性劑的合成陽離子表面活性劑的合成主要是主要是N-烷基化反應(yīng)烷基化反應(yīng)1、 烷基季銨鹽合成烷基季銨鹽合成X X.N N+CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3C C1616H H3333季銨化反應(yīng)季銨化反應(yīng)2. 烷基鏈的影響烷基鏈的影響 1. 鹵離子的影響鹵離子的影響 R-ClR RN NX XR RX X+: :R R1R R2R R3 3R R3 3R R2R R1N N+.-+(1)高級鹵代烷

32、與低級叔胺的反應(yīng))高級鹵代烷與低級叔胺的反應(yīng)R-BrR-I 烷基鏈越長烷基鏈越長鹵代烷鹵代烷的活性越弱的活性越弱 3.叔胺叔胺的堿性越強,親核活性越大,越容易反應(yīng)。的堿性越強,親核活性越大,越容易反應(yīng)。 大的大的取代基取代基的的空間位阻效應(yīng)阻礙反應(yīng)??臻g位阻效應(yīng)阻礙反應(yīng)。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 3

33、C 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)回流回流十二烷基三甲基溴化銨十二烷基三甲基溴化銨 表活劑表活劑 1231-Br十六烷基三甲基溴化銨十六烷基三甲基溴化銨 表活劑表活劑 1631-BrBr- 溴溴(2)高級烷基叔胺與低級鹵代烷的反應(yīng))高級烷基叔胺與低級鹵代烷的反應(yīng)加熱加熱加壓加壓十二烷基三甲基氯化銨十二烷基三甲基氯化銨 DT 乳膠防粘劑乳膠防粘劑十六烷基三甲基氯化銨十六烷基三甲基氯化銨 CTAC 纖維柔軟劑纖維柔軟劑Cl- 氯氯N N+C C1212H H252

34、5CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3ClClX X.N N+CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3C C1212H H2525X-N N+C C1616H H3333CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3ClClX X.N N+CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3C C1616H H3333石油醚溶劑石油醚溶劑加壓加壓 80oC 1hX-(3)甲醛)甲醛-甲酸法甲酸法R RC CO OO OH HH HN N H H3 3R RC CO OO O N NH H4 4H H O O2 2360 C360 Co oO OO OC CR RN NH H2 2H H O O2 2

35、360 C360 Co oR RC C N NH H2 22 2+R RC CH H N NH H2 22 2150 C,1.38 10 Pa150 C,1.38 10 Pao ox x7 7莫尼鎳催化加氫莫尼鎳催化加氫R RN NH H2 2+C C H HH HO O2 2C CH HH HO OO O2 2+甲醇溶劑甲醇溶劑加熱加熱R RN NC CH H3 3C CH H3 3H H2 22 2+O O+C CO O2 22 2高級烷基胺高級烷基胺與與低級鹵代烷低級鹵代烷的反應(yīng)的反應(yīng)N N+C C1616H H3333CHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3ClClX X.N N+C

36、HCH3 3CHCH3 3CHCH3 3C C1616H H3333石油醚溶劑石油醚溶劑加壓加壓 80oC 1hX-表活劑表活劑 1631 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團相連接等基團相連接C17H33C-NHCH2CH2 N+ CH3.CH3SO4-O OC C2 2H H5 5C C2 2H H5 5所以又叫做所以又叫做間接連接型間

37、接連接型陽離子表面活性劑。陽離子表面活性劑。3 、 含苯環(huán)的季銨鹽合成含苯環(huán)的季銨鹽合成氯化芐氯化芐N NCHCH3 3CHCH3 3C C1212H H2525CHCH2 2ClCl+ +80 - 90oC 3h+C C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NClClCHCH2 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/TAN1227是一種非氧化性殺菌劑,具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力,并具有一是一種非氧化性殺菌劑,具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力,并具有一定的分散、滲透作用和一定的緩蝕作用,因此廣泛應(yīng)用于石油、化工、電定的分散、滲透作用和一

38、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)中用以控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)菌藻滋生。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。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+C C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NCHCH2 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+ +. .BrBrC C1212H H2525N NCHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2性能

39、更為優(yōu)異的殺菌劑性能更為優(yōu)異的殺菌劑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、耐光、耐壓、無揮發(fā)性易溶于水,穩(wěn)定性良好,能耐熱、耐光、耐壓、無揮發(fā)性十二烷基二甲基芐基十二烷基二甲基芐基溴溴化銨化銨但所帶離子性與但所帶離子性與陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑恰好相反恰好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。3.43.4兩性離子表面活性劑兩性離子表面活性劑 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

40、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-)。)。 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

41、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,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。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+

42、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,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、兩性離子表面活性劑合成2、甜菜

43、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3.53.5非離子表面活性劑非離子表面活性劑 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,它的它的親水性親水性: :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

44、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,所以很難把它通常都是低熔點的蠟狀物或液體,所以很難把它們復配成粉狀;們復配成粉狀; 溫度增高或增加電解質(zhì)濃度時,聚氧乙烯醚鏈的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。溶劑化效應(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-(CH2

45、CH2O)nH脂肪醇聚氧乙烯醚一、非表面活性劑分類一、非表面活性劑分類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、非表面活性劑合成二、非表面活性劑合成(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)量的增長速度非常快。產(chǎn)量的增長速度非???。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

46、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的主要用途是作合成洗滌劑。國內(nèi)的商品牌號的主要用途是作合成洗滌劑。國內(nèi)的商品牌號為為平平加平平加系列產(chǎn)品,除部分用于復配液狀洗滌劑外,主要在印系列產(chǎn)品,除部分用于復配液狀洗滌劑外,主要在印染行業(yè)中作勻染劑、脫色劑,在毛紡工業(yè)中作原毛凈洗劑,而染行業(yè)中作勻染劑、脫色劑,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

47、導品種。還會繼續(xù)增長,并有可能成為家用洗滌劑中的主導品種。 ROH+CH2CH2OROCH2CH2OHROCH2CH2OH+nCH2CH2ORO(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)nHRO(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+HSO3CH3(3)脂肪醇與環(huán)氧乙烷醚化脂肪醇與環(huán)氧乙烷

48、醚化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,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

49、、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、個人護理的日用化工、紡織、造紙、石油、冶金、農(nóng)藥、制藥、印刷、合成橡膠、合成樹脂、塑石油、冶金、農(nóng)藥、制藥、印刷、合成橡膠、合成樹脂、塑料等行業(yè)。其中,主要用作洗滌劑,其次是紡織助劑。料等行業(yè)。其中,主要用作洗滌劑,其次是紡織助劑。合成反應(yīng):合成反應(yīng):ROH+CH2CH2OcatROCH2CH2OHCH2CH2OcatROCH2CH2OHn+ROCH2CH2O(CH2CH2O)Hn 烷基酚聚氧乙烯醚是非離子的,雖然經(jīng)生化處理后,烷基酚聚氧乙烯醚是非離子的,雖然經(jīng)生化處理后,聚氧乙烯鏈能逐步降解

50、,但烷基酚卻能夠重新形成,隨著聚氧乙烯鏈能逐步降解,但烷基酚卻能夠重新形成,隨著廢水經(jīng)處理排出后,對自然環(huán)境造成污染,使寄居在河流廢水經(jīng)處理排出后,對自然環(huán)境造成污染,使寄居在河流沉積物中的有機體中毒。歐盟對烷基酚聚氧乙烯醚有嚴格沉積物中的有機體中毒。歐盟對烷基酚聚氧乙烯醚有嚴格的使用限制。目前我國國家環(huán)境保護總局已采取了有關(guān)烷的使用限制。目前我國國家環(huán)境保護總局已采取了有關(guān)烷基酚聚氧乙烯醚(基酚聚氧乙烯醚(APEOAPEO)材料在毛皮生產(chǎn)中的使用和處理)材料在毛皮生產(chǎn)中的使用和處理的限制。的限制。(2)脂肪酸聚氧乙烯酯)脂肪酸聚氧乙烯酯優(yōu)點:優(yōu)點: 脂肪酸來源比較容易,成本低;脂肪酸來源比較

51、容易,成本低; 工藝簡單;工藝簡單; 有低泡;有低泡; 生物降解好。生物降解好。缺點:缺點: 脂肪酸聚氧乙烯酯中的酯鍵比醚鍵不穩(wěn)定,脂肪酸聚氧乙烯酯中的酯鍵比醚鍵不穩(wěn)定, 在熱水中在熱水中 水解,在強酸或強堿中穩(wěn)定性差;水解,在強酸或強堿中穩(wěn)定性差; 溶解度也比醚類要??;溶解度也比醚類要??; 應(yīng)用較廣。應(yīng)用較廣。合成方法:合成方法:RC O O H+HO(C H2C H2O )HncatRC O O (C H2C H2O )Hn+H2ORCOOH+HO(CH2CH2O)HncatRCOO(CH2CH2O) OCRn2+ 2H2O常用的脂肪酸有:常用的脂肪酸有:硬脂酸、油酸、松香酸、合成脂肪酸硬

52、脂酸、油酸、松香酸、合成脂肪酸(3)脂肪胺、脂肪酰胺與環(huán)氧乙烷加成物)脂肪胺、脂肪酰胺與環(huán)氧乙烷加成物脂肪胺與環(huán)氧乙烷反應(yīng)分兩步:脂肪胺與環(huán)氧乙烷反應(yīng)分兩步:第一步(無催化劑):第一步(無催化劑): 100第二步(強堿催化)第二步(強堿催化): : 醇鈉、醇鈉、KOHKOH 150 150(4)聚環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷加成物聚環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷加成物二、多元醇型非離子表面活性劑二、多元醇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由含有多個羥基的多元醇、烷基醇胺或糖類與高級脂肪酸生成的酯類或酰胺類化合物,其中凡親油基和親水基是由酯鍵相連接的,容易發(fā)生水解反應(yīng);如將酯鍵代以酰

53、胺,則不易水解,較穩(wěn)定。 使用的多元醇主要有:CH2CHCH2OHOHOHCCH2OHCH2OHCCH2OHH2OHCH2CHCHCHCHCH2OHOHOHOHOHOHOHOOHOHCHCH2OHHOOOHCHCH2OHOHH2N C H2C H2O H名稱名稱化學式化學式脂肪酸酯或脂肪酸酯或酰胺的水溶酰胺的水溶性性 多元醇類多元醇類甘油 OH數(shù)=3不溶,有自不溶,有自乳化性乳化性季戊四醇 OH數(shù)=4不溶,有自不溶,有自乳化性乳化性山梨醇 OH數(shù)=6不溶不溶-難溶,難溶,有自乳化性有自乳化性失水山梨醇OH數(shù)=4不溶,有自不溶,有自乳化性乳化性醇胺類醇胺類一乙醇胺不溶不溶二乙醇胺1:2mol型型

54、可溶;可溶;1:1mol型難溶型難溶糖類糖類蔗糖OH數(shù)=8可溶可溶-難溶難溶其它單糖聚合物葡萄糖苷等可溶可溶HNCH2CH2OHCH2CH2OH合成方法:合成方法:直接酯化直接酯化如如1mol甘油或季戊四醇,加入甘油或季戊四醇,加入1mol月桂酸月桂酸或棕櫚酸之類的脂肪酸,加入或棕櫚酸之類的脂肪酸,加入NaOH 0.51%,在不斷,在不斷攪拌下于約攪拌下于約200反應(yīng)反應(yīng)3-4h,即可完成反應(yīng)生成非離子表,即可完成反應(yīng)生成非離子表面活性劑。面活性劑。 C11H23COOH+CHCH2CH2OHOHOHNaOHCHCH2CH2OHOHOOCC11H23+H2OC15H31COOH+HOCH2CC

55、H2OHCH2OHCH2OHNaOHC15H31COOCH2CCH2OHCH2OHCH2OH+H2O月桂酸月桂酸棕櫚酸棕櫚酸工業(yè)上常用醇解法,特點工藝簡單,成本低廉。如:工業(yè)上常用醇解法,特點工藝簡單,成本低廉。如: C11H23COOCH2C11H23COOCHCH2C11H23COO+ 2CHCH2OHOHCH2OH0.5-1%NaOH200-240 2-3hCHOHCH2CH2OOCC11H23OH3脂肪酸的甘油單酯或雙酯,親油性強,比較難溶于水,脂肪酸的甘油單酯或雙酯,親油性強,比較難溶于水,主要用于主要用于W/OW/O型乳化劑,用于食品、化妝品的乳化劑及纖維型乳化劑,用于食品、化妝品的乳化劑及纖維柔軟劑。柔軟劑。脂肪酸的季戊四醇酯同樣難溶于水,主要用于脂肪酸的季戊四醇酯同樣難溶于水,主要用于W/OW/O型乳型乳化劑?;瘎?。 CH2OHCHCHCHCHCH2OHOHHOOHOH-H2OOOHHOOHCH2OHorOHCH2CHOHOHOOH-H2OOOOHOH失水山梨醇常為以下兩種化合物的混合體:o 在工業(yè)生產(chǎn)中脂肪酸失水山梨醇酯是用山梨醇直接在在工業(yè)生產(chǎn)中脂肪酸失水山梨醇酯是用山梨醇直接在225250下用

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