高分子表面活性劑演示文稿

高分子表面活性劑演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有23頁\編輯于星期五一、表面活性劑簡介二、高分子表面活性劑簡介三、高分子表面活性劑的結構與性能四、高分子表面活性劑的應用五、總結主要內容現(xiàn)在是2頁\一共有23頁\編輯于星期五一、表面活性劑簡介 表面活性劑是分子中具有親溶劑基與疏溶劑基,能富集(吸附)于界面,使界面性質發(fā)生顯著改變而出現(xiàn)界面活性的物質。

通常所說的表面活性劑是指水中的表面活性劑。其分子常被稱作“雙親分子”，因為表面活性劑的特有結構通常稱之為“雙親結構”。表面活性劑分子的一端為親油的疏水基，分子的另一端為極性親水的親水基。兩類結構與性能截然相反的分子碎片或基團分處于同一分子的兩端并以化學鍵相連接，形成了一種不對稱的、極性的結構，因而賦予了該類特殊分子既親水、又親油，便又不是整體親水或親油的特性?，F(xiàn)在是3頁\一共有23頁\編輯于星期五1.1表面活性劑的分類陰離子表面活性劑：硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉1陽離子表面活性劑：季銨化物2兩性離子表面活性劑：卵磷脂，氨基酸型3非離子表面活性劑：司盤系列，吐溫系列4按極性基團的解離性質分類現(xiàn)在是4頁\一共有23頁\編輯于星期五5a.十二烷基硫酸鈉b.十二烷基三甲基氯化銨c.月桂醇聚氧乙烯醚d.十二烷基甜菜堿表面活性劑兩親分子示意圖1.2表面活性劑的結構特點表面活性劑分子構成疏水（親油）基團（hydrophobicgroup）親水基團（hydrophilicgroup）現(xiàn)在是5頁\一共有23頁\編輯于星期五1.3表面活性劑的作用機理6離子型表面活性劑b.聚氧乙烯型非離子型表面活性劑膠束的結構示意圖兩親分子溶解在水中達一定濃度時，其非極性部分會互相吸引，從而使得分子自發(fā)形成有序的聚集體，使憎水基向里、親水基向外，以減少憎水基與水分子的接觸，使體系能量下降，這種多分子有序聚集體稱為膠束現(xiàn)在是6頁\一共有23頁\編輯于星期五1.3.1膠束的形狀7棒狀片狀球狀層狀現(xiàn)在是7頁\一共有23頁\編輯于星期五1.3.2臨界膠束濃度表面活性劑溶液中開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度（CriticalMicelleConcentration，簡寫為cmc）。十二烷基硫酸鈉水溶液的物理化學性質與濃度的關系臨界膠束濃度越小，表面活性劑形成膠束和達到表面（界面）吸附飽和所需的濃度越低，改變表面（界面）性質，產生潤濕、乳化、起泡和增溶等作用所需的濃度也越低?，F(xiàn)在是8頁\一共有23頁\編輯于星期五1.3.3膠束作用簡介乳化作用:指將一種液體的細小顆粒分散于另一種不相溶的液體中，所得到的分散體系被成為乳液。泡沫作用:泡沫實際是氣體分散于液體中的分散體系，泡沫的形成涉及起泡和穩(wěn)泡兩個因素。分散作用:增加固體粒子在溶液中的分散分散穩(wěn)定性問題。增溶作用:指水溶液中表面活性劑的存在能使不溶或微溶于水的有機化合物的溶解度顯著增加的現(xiàn)象，這種作用只有在表面活性劑的濃度超過臨界膠束濃度后才顯現(xiàn)出來。催化作用:表面活性劑膠束的直徑通常為3～5nm，其大小、結構和性質與含酶球狀蛋白相似，因此具有與酶類似的催化作用，合理選擇表面活性劑可以使化學反應的速度顯著提高?，F(xiàn)在是9頁\一共有23頁\編輯于星期五常用的表面活性劑多為分子量為數(shù)百的低分子量化合物。隨著諸多熱點領域，如強化采油(enhancedoilrecovery)、藥物載體與控制釋放、生物模擬、聚合物LB膜、醫(yī)用高分子材料(抗凝血)、乳液聚合等的深入研究,對表面活性劑的要求日趨多樣化和高性能化,具有表面活性的高分子化合物現(xiàn)已成為人們關注的焦點。通常將分子量在數(shù)千以上且具有表面活性的物質稱為高分子表面活性劑。與普通表面活性劑相似，高分子表面活性劑尚未有標準分類法。通常根據(jù)低分子表面活性劑的分類法，按其在水中的離子性來分類，可分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子型。根據(jù)在溶液中是否形成膠束，可分為聚皂及水溶性高分子表面活性劑。二、高分子表面活性劑簡介現(xiàn)在是10頁\一共有23頁\編輯于星期五2.1聚皂絕大多數(shù)的聚皂都帶電荷，這一點與聚電解質類似。事實上，聚皂大多數(shù)都是對聚電解質進行疏水改性的產物，一般是不溶于水的。目前已合成的聚皂有以下幾種(式中R均表示長鏈烷基)：現(xiàn)在是11頁\一共有23頁\編輯于星期五 在溶液中不形成膠束的高分子表面活性劑，一般主要是水溶性高分子表面活性劑。按其來源分為天然、半合成和合成高分子表面活性劑三大類。天然高分子如我們常見的各種樹膠、淀粉、微生物發(fā)酵多糖等；半合成高分子是以淀粉、纖維素、蛋白質經化學改性得到的各種高聚物，如陽離子淀粉、甲基纖維素等；合成高分子則是由石油化工衍生聚合單體聚合得到的高分子，如聚丙烯酰胺衍生物、聚丙烯酸等。 按其在水中的離子性來分類，可分為陰離子型、陽離子型、兩性離子型和非離子型。2.2水溶性高分子表面活性劑現(xiàn)在是12頁\一共有23頁\編輯于星期五2.2.1陰離子高分子表面活性劑

(1)羧酸型典型聚合物有聚丙烯酸及其共聚物、丁烯酸及其共聚物、丙烯酸馬來酸酐共聚物以及它們的部分皂化物等。(2)硫酸酯型典型的聚合物有:現(xiàn)在是13頁\一共有23頁\編輯于星期五(3)磺酸型有部分磺化聚苯乙烯、苯磺酸甲醛縮合物、萘磺酸甲醛縮合物、磺化聚丁二烯等，木素磺酸鹽亦是一種磺酸型高分子表面活性劑。典型磺酸型高分子表面活性劑如：現(xiàn)在是14頁\一共有23頁\編輯于星期五

(1)胺鹽或多胺類如聚乙烯亞胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚馬來酰亞胺及其衍生物等。典型聚合物有：2.2.2陽離子高分子表面活性劑

(2)季銨鹽如季銨化聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶鹽、聚二甲胺環(huán)氧氯丙烷等。季銨類高分子表面活性劑在酸性、中性及堿性水介質中顯示陽電性。代表性的產品有：現(xiàn)在是15頁\一共有23頁\編輯于星期五主要品種有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸．陽離子丙烯酸酯共聚物、兩性聚丙烯酰胺等，如：2.2.3兩性高分子表面活性劑現(xiàn)在是16頁\一共有23頁\編輯于星期五主要品種有聚乙烯醇及其部分酯化或縮醛化產品，如經其改性的聚丙烯酰胺、馬來酸酐共聚物、聚丙烯酸酯、聚醚、聚環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷、水溶性酚醛樹脂、氨基樹脂等。2.2.4非離子高分子表面活性劑現(xiàn)在是17頁\一共有23頁\編輯于星期五三、高分子表面活性劑的結構與性能高分子表面活性劑的表面活性取決于在溶液中的大分子形態(tài)，而分子形態(tài)又與聚合物的二親性化學分子結構、組成比及大分子的相對分子質量等因素密切相關。3.1嵌段型表面活性劑多嵌段疏水性鏈段分布于大分子主鏈上，適當?shù)氖杷H水序列長度將有效的防止疏水鏈段自身締合（形成單分子膠束）或分子間締合（多分子締合）現(xiàn)在是18頁\一共有23頁\編輯于星期五3.2梳形表面活性劑梳形表面活性劑具有制備容易、品種多樣等優(yōu)點。如兩性及兩親單體均聚或者共聚得到表面活性劑，根據(jù)疏水親水基團位置的不同，呈現(xiàn)出不同的支鏈化學結構現(xiàn)在是19頁\一共有23頁\編輯于星期五由于支鏈上存在親水基團，阻礙了疏水鏈段的聚集締合，即使在已經生成的膠束中，與一般形成的緊密內核的膠束相比，內部相當疏松，仍然有大量水分子，因此可具有較高的表面活性；同時，由于構型的原因，二親性的支鏈可阻礙由亞甲基和次甲基組成的疏水主鏈的締合，使其參與界面的吸附。研究表面，在保持溶解性的前體下，任何增加分子鏈剛性的因素都有利于溶液中大分子的舒展，都可能提高聚合物的表面活性?，F(xiàn)在是20頁\一共有23頁\編輯于星期五四、高分子表面活性劑的應用4.1在制藥工業(yè)中的應用由于嵌段型和接枝型高分子表面活性劑的優(yōu)良表面活性，使得它們在制藥工業(yè)中應用廣泛，可以用作藥物載體、藥物乳化劑和分散增溶劑、潤濕劑等。此外高分子表面活性劑在藥物合成中作為相轉移催化劑，在藥物分析中也有較廣泛的應用。4.2在石油工業(yè)中的應用

由于開采出的原油中含有固體石蠟，致使原油流動性差，對這種易凝高粘油料的生產、儲運、加工等工序均帶來一定的困難，這個問題可以通過加入原油傾點下降劑或者流動性改進劑的辦法解決。利用油溶性高分子表面活性劑的分散性可以進一步改善流動性改進劑，防止燃料油中的石蠟在運輸和儲藏過程中形成沉淀?，F(xiàn)在是21頁\一共有23頁\編輯于星期五4.3在紡織印染工業(yè)中的應用聚醚類高分子表面活性劑常被用作低泡洗滌劑、乳化劑、分散劑、消泡劑、抗靜電劑、潤濕劑、印染劑等；聚乙烯醇等高分子化合物作為增稠劑和保護膠體廣泛應用于乳液型印染助劑的制備中；羧甲基纖維素等纖維素衍生物被用于洗滌劑作為再沾污防止劑：木質素磺酸鹽、酚醛縮合物磺酸鹽等被用作不溶性染料的分散劑。4.4在造紙工業(yè)中的應用由于高分子表面活性劑在改進紙張性能，提高紙機效率等方面有著非常獨特的重要作用，所以近年來越來越受到造紙工作者的重視。有研究表明以不同相對分子質量的聚乙二醇與馬來酸酐制備馬來酸單酯，再與丙烯酸聚合生成馬來酸單酯．丙烯酸共聚物，脫墨效果顯著。現(xiàn)在是22頁\一共有23頁\編輯于星期五五、總結 隨著材料工業(yè)的發(fā)展，對高分子表面活性劑的需求必將日趨旺盛，人們對高分子表面活性劑的研究也在