表面活性劑表面活性劑表面活性劑

Chapter3表面(biǎomiàn)活性劑

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(rénmín)在古代已用皂角、古埃及人用皂草提取皂液來洗衣物。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，但一旦進入人體，就會對人體產(chǎn)生一定的毒性。

中世紀(jì)人們又發(fā)現(xiàn)了肥皂的洗滌功能，此后，直到19世紀(jì)，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。共八十三頁

其后，表面活性劑的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)次變革。30年代，德國化學(xué)家廣泛進行表面活性劑的研制，開創(chuàng)了近代表面活性劑時期，并形成合成表面活性劑與肥皂相競爭的局面。40一50年代支鏈烷基苯磺酸鈉(TPS)因優(yōu)良的洗滌性和耐硬水性占據(jù)洗滌劑的主導(dǎo)地位；隨后由于TPS難以生物降解造成河流污染。在1964年被性能優(yōu)異的直鏈烷基苯磺酸鈉取代，同時，50年代后石油化工(shíyóuhuàɡōnɡ)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。

本世紀(jì)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)。1917年，德國化學(xué)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。雖然這種物質(zhì)(wùzhì)還沒有達(dá)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)。共八十三頁90年代，表面活性劑向無毒、無公害、高效、全天然發(fā)展，烷基(wánjī)多苷(APG)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，共八十三頁3.1概述

3.1.1表面(biǎomiàn)活性劑與表面(biǎomiàn)張力表面(biǎomiàn)與界面由于表面分子和內(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：荷葉上的露珠，水中的油滴等。產(chǎn)生表面張力的微觀機制表面張力共八十三頁溶質(zhì)(róngzhì)對溶液表面張力的影響存在三種情況：1、隨濃度增加(zēngjiā)，表面張力上升（如無機酸、堿、鹽多屬這種情況）。2、隨濃度增加，表面張力下降（有機酸、醇、醛多屬這種情況）。3、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（肥皂、長鏈烷基苯磺酸鈉等屬于這種情況）。定義：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系界面狀態(tài)的物質(zhì)。共八十三頁3.1.2表面活性劑分子(fēnzǐ)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(fēnzǐ)在溶液中開始形成膠束的最低濃度。CMC共八十三頁當(dāng)表面活性劑在水溶液中的濃度較小時，膠束主要呈球狀結(jié)構(gòu)，如圖b所示。當(dāng)水溶液中表面活性劑的濃度大于臨界膠束濃度10倍以上時，膠束會呈棒狀結(jié)構(gòu)，如圖中c所示。當(dāng)溶液中表面活性劑的濃度更大時，棒狀結(jié)構(gòu)的膠束會生長(shēngzhǎng)成為一束很長的柱狀結(jié)構(gòu)膠束，這些長的柱狀膠束會相互聚集成更大的六方柱狀膠束，如圖d所示。濃度更大時，則會形成層狀膠束，如圖e所示。膠束的形狀(xíngzhuàn)共八十三頁3.1.3表面(biǎomiàn)活性劑分類共八十三頁兩性離子型表面(biǎomiàn)活性劑羧酸(suōsuān)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陽離子型表面活性劑非離子表面活性劑共八十三頁3.1.4表面活性劑的物化(wùhuà)性質(zhì)

表面活性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團的不同，很難用相同的單位(dānwèi)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0～20之間。1.HLB(親水親油平衡值）共八十三頁根據(jù)(gēnjù)需要，可根據(jù)(gēnjù)HLB值選擇合適的表面活性劑。例如：HLB值在2～6之間，可作油包水型的乳化劑；8～10之間作潤濕劑；12～18之間作為水包油型乳化劑。HLB值02468101214161820 ||———||——||——||——||

石蠟(shílà)

W/O乳化劑潤濕劑洗滌劑增溶劑| |————|聚乙二醇

O/W乳化劑共八十三頁

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(yīɡè)膠束的分子量。膠束量＝表面活性劑分子量×締合度

在低溫時，表面活性劑一般都很難溶解。增加濃度，達(dá)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(dá)到某一溫度時，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。而大多數(shù)離子型表面活性劑都有自己的克拉夫特點，故它是離子型表面活件劑的特性常數(shù)。2.膠束量

3.表面(biǎomiàn)活性劑溶解性與溫度的關(guān)系

克拉夫特點共八十三頁

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(dá)到某一溫度時，透明溶液會突然變混濁(hùnzhuó)、這一溫度點稱為濁點。這一過程是可逆的，溫度達(dá)濁點時乳濁液形成，降溫時，透明溶液又重新出現(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(dāng)溫度上升時、分子熱運動加劇，達(dá)到一定程度，氫鍵便斷裂，溶解的表面活性劑析出、溶液變?yōu)槿闈嵋?；而?dāng)溫度降低至濁點之下時，氫鍵恢復(fù)，溶液便又變透明。對于(duìyú)應(yīng)用而言，克拉夫特點是下限，而濁點是上限。濁點共八十三頁3.1.5表明活性劑的主要(zhǔyào)作用表面活性劑的用途極廣，主要(zhǔyào)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，改變接觸角的大小，從而達(dá)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)藥中加表面活性劑；

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90°。共八十三頁2.起泡(qǐpào)作用

“泡”就是由液體薄膜包圍著氣體(qìtǐ)。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(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┙档捅∧姸?，消除氣泡，防止事故。共八十三頁共八十三?.增溶作用

A、被增溶物進入膠束內(nèi)部B、與表明活性劑分子并列分布C、吸附在增溶膠束表面(biǎomiàn)D、包裹在親水長鏈內(nèi)共八十三頁4.乳化(rǔhuà)作用

一種或幾種液體以大于10-7m直徑的液珠分散在另一不相混溶的液體之中形成(xíngchéng)的粗分散體系稱為乳狀液。

有時為了破壞乳狀液需加入另一種表面活性劑，稱為破乳劑，將乳狀液中的分散相和分散介質(zhì)分開。例如原油中需要加入破乳劑將油與水分開。

要使它穩(wěn)定存在必須加乳化劑。根據(jù)乳化劑結(jié)構(gòu)的不同可以形成以水為連續(xù)相的水包油乳狀液(O/W)，或以油為連續(xù)相的油包水乳狀液(W/O)。共八十三頁

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)。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。表面活性劑會在水與油污之間的界面上吸附(xīfù)，同時也在水與織物之間的固體表面上吸附(xīfù)。5.洗滌(xǐdí)作用

共八十三頁陰離子表面(biǎomiàn)活性劑RCOONa

羧酸鹽R-OSO3Na

硫酸(liúsuān)酯鹽R-SO3Na

磺酸鹽R-OPO3Na2

磷酸酯鹽3.2陰離子表面活性劑共八十三頁3.2.1羧酸(suōsuān)鹽型羧酸鹽陰離子表面活性劑俗稱皂類，是使用(shǐyòng)最多的表面活性劑之一。一、單羧酸鹽(肥皂)天然油酯與氫氧化鈉進行皂化反應(yīng)即形成肥皂和甘油共八十三頁使用肥皂(féizào)時應(yīng)注意：酸性介質(zhì)和水中的鈣、鎂等容易使肥皂(féizào)失效。

通常所用的堿多為氫氧化鈉，所以一般(yībān)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。共八十三頁二、多羧酸(suōsuān)皂

多羧酸皂使用(shǐyòng)不多，較典型的是作潤滑油添加劑、防銹用的烷基琥珀酸系列產(chǎn)品。共八十三頁三、N－酰基氨基酸鹽

以氨基酸或多肽(duōtài)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。

前者代表品種為梅迪蘭(Mediahn)即N－酰基肌氨酸鈉，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Hamposyl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(héchéng)工藝尚待完善。共八十三頁其合成(héchéng)原理如下:酰基氨基酸氨基酸共八十三頁

由多肽混合物與油酰氯縮合可得重要的紡織染整助劑LameponA(雷米邦A(yù))，這種表面活性劑在堿性和中性溶液(róngyè)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，洗后柔軟有光澤并富有彈性。多肽混合物“一般由皮屑、禽毛、豆餅等經(jīng)加壓堿性水解制得?！?0℃堿性(jiǎnxìnɡ)共八十三頁四、聚醚羧酸(suōsuān)鹽由醇醚與氯乙酸或羥乙酸縮合(suōh(huán)é)后經(jīng)NaOH中和制醇醚羧酸鹽（AEC)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、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。共八十三頁3.2.2硫酸(liúsuān)酯鹽型

高級醇及其他含－OH的化合物均可硫酸化生成硫酸酯。含雙鍵的烯烴也可硫酸化生成硫酸酯，經(jīng)中和后即得到(dédào)各種硫酸酯鹽型表面活性劑．共八十三頁

高級醇硫酸酯鹽也稱為伯烷基硫酸酯鹽(AS)。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，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。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(jiàngdī)效能，需添加相當(dāng)量的螯合劑才行。共八十三頁1．原料(yuánliào)制備（高級醇）（2）動植物蠟中提取(tíqǔ)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。（4）齊格勒法制備高級醇（1）脂肪酸、脂肪酸酯還原生產(chǎn)高級醇共八十三頁（5）羰基合成(héchéng)法制高級醇

（6）液蠟氧化(yǎnghuà)制仲醇共八十三頁2、高級(gāojí)醇硫酸化

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、氯磺酸和氨基磺酸等。

共八十三頁共八十三頁3.2.3磺酸鹽型陰離子表面(biǎomiàn)活性劑

同硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑相比，磺酸鹽型陰離子表面活性劑由C-S鍵相連(xiānɡlián)，因而對酸、熱等更穩(wěn)定。哪個是硫酸酯鹽，哪個是磺酸鹽？共八十三頁一、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(gōngyì)路線

共八十三頁2、烷基苯制取

（1）氯化法（2）脫氫(tuōqīnɡ)法共八十三頁3、烷基苯磺化

+共八十三頁共八十三頁3.2.4磷酸酯鹽型陰離子表面(biǎomiàn)活性劑一、高級(gāojí)醇磷酸酯鹽二、聚氧乙烯醚磷酸酯鹽共八十三頁3.3陽離子表面(biǎomiàn)活性劑

1928年，陽離子表面活性劑開始應(yīng)用，當(dāng)時用作殺菌劑。20世紀(jì)60年代有了較大的增長，應(yīng)用范圍也日益(rìyì)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。共八十三頁

陽離子表面活性劑品種很多，工業(yè)上常用的都是含氮化合物。主要包括兩類：胺鹽和季銨鹽。胺鹽包括伯、仲、叔胺鹽。

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

R-NH2·HCl

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(qítā)含氮等的有機衍生物胺鹽型一、陽離子表面活性劑的分類共八十三頁R-NH2·HCl

伯胺鹽

CH3|R-N-HCl

仲胺鹽|H

CH3|R-N-HCl

叔胺鹽|

CH3胺鹽型該類產(chǎn)物是弱酸的鹽，在酸性條件下具有表面活性，在堿性條件下，胺游離(yóulí)出來而失去表面活性，因面使它的使用受到限制。無殺菌(shājūn)能力纖維柔軟劑勻染劑浮選劑共八十三頁

季銨鹽型

R1|R2-N+-CH3X-

季銨鹽|

R3季銨鹽與胺鹽不同，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(lízǐ)。季銨鹽洗滌能力差但殺菌能力強，在陽離子表面活性劑中的地位最為重要，產(chǎn)量也最大。共八十三頁二、陽離子表面(biǎomiàn)活性劑的合成主要(zhǔyào)是N-烷基化反應(yīng)1、烷基季銨鹽合成X.N+CH3CH3CH3C16H33季銨化反應(yīng)共八十三頁2.烷基(wánjī)鏈的影響

1.鹵離子(lízǐ)的影響

>R-Clδ-δ+（1）高級鹵代烷與低級叔胺的反應(yīng)R-BrR-I>烷基鏈越長鹵代烷的活性越弱3.叔胺的堿性越強，親核活性越大，越容易反應(yīng)。大的取代基的空間位阻效應(yīng)阻礙反應(yīng)。共八十三頁高級(gāojí)鹵代烷與低級叔胺水介質(zhì)60-80oC醇介質(zhì)回流十二(shíèr)烷基三甲基溴化銨表活劑1231-Br十六烷基三甲基溴化銨表活劑

1631-BrBr-溴共八十三頁（2）高級(gāojí)烷基叔胺與低級鹵代烷的反應(yīng)加熱(jiārè)加壓十二烷基三甲基氯化銨DT乳膠防粘劑十六烷基三甲基氯化銨CTAC纖維柔軟劑Cl-氯X-石油醚溶劑加壓80oC1hX-共八十三頁（3）甲醛(jiǎquán)-甲酸法莫尼鎳催化加氫共八十三頁甲醇溶劑加熱高級烷基胺與低級(dījí)鹵代烷的反應(yīng)石油醚溶劑加壓80oC1hX-表活劑

1631共八十三頁2、含雜原子(yuánzǐ)的季銨鹽合成（1）含氧原子含酰氨基(ānjī)的含醚基的（2）含氮原子（3）含硫原子特點：是親水的季銨陽離子與烷基疏水基是通過酰胺鍵、酯鍵、醚鍵或硫醚等基團相連接[C17H33C-NHCH2CH2N+CH3].CH3SO4-所以又叫做間接連接型陽離子表面活性劑。共八十三頁3、含苯環(huán)(běnhuán)的季銨鹽合成氯化芐80-90oC3h十二(shíèr)烷基二甲基芐基氯化銨1227

/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（1）

潔爾滅共八十三頁新潔爾滅低級(dījí)叔胺與高級鹵代烷性能更為(ɡènɡwéi)優(yōu)異的殺菌劑陽離子活性劑1227易溶于水，穩(wěn)定性良好，能耐熱、耐光、耐壓、無揮發(fā)性十二烷基二甲基芐基溴化銨但所帶離子性與陰離子表面活性劑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，則產(chǎn)生沉淀并失去效能。共八十三頁3.4兩性離子表面(biǎomiàn)活性劑

兩性表面(biǎomiàn)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?xì)滏?，碳氟鏈等）連接的一個或多個正、負(fù)電荷中心（或偶極中心）的表面(biǎomiàn)活性劑。

正電荷中心可以是N、P、S，最常見的是N。負(fù)電荷中心可以是羧酸基（—COO-），磺酸基(—SO3-)，硫酸基（—OSO3-），亞硫酸（OSO2-）基，磷酸基（—OPO3H-）等，甚至可以負(fù)載在氧原子上（O-）。共八十三頁

兩性離子表面(biǎomiàn)活性劑，即不同于陽離子表面(biǎomiàn)活性劑，也不同于陰離子表面(biǎomiàn)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，對酸堿和各種金屬離子都穩(wěn)定，毒性(dúxìnɡ)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)。

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)揮愈來愈重要的作用。共八十三頁一、兩性離子表面(biǎomiàn)活性劑分類R-N+HCH2-CH2COO-H氨基酸型

CH3|R-N+-CH2COO-H

甜菜堿型|CH3

季銨型，含強堿性N原子(yuánzǐ)，因此，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)溶解度下降的現(xiàn)象。

含弱堿性N原子，兩性特征依賴于體系的pH值。在等電點附近，出現(xiàn)最低溶解度。只在等電點區(qū)才是真正意義上的兩性離子共八十三頁1、氨基酸型合成(héchéng)二、兩性離子表面(biǎomiàn)活性劑合成共八十三頁2、甜菜堿型合成(héchéng)長鏈烷基(wánjī)取代甲基：1869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），將它俗稱為甜菜堿共八十三頁十二(shíèr)烷基二甲基甜菜堿合成共八十三頁3.5非離子(lízǐ)表面活性劑

非離子表面活性劑在分子中不含離子鍵，它的親水性:——多個(duōɡè)聚氧乙烯鏈基－(CH2CH2O)nH;——單羥基或多個羥基;——酰胺基等基團的作用。共八十三頁

①優(yōu)異的潤濕和洗滌(xǐdí)功能；②可與陰離子和陽離子表面活性劑兼容；③不受硬水中鈣、鎂離子的影響。

優(yōu)點(yōudiǎn)：缺點：①通常都是低熔點的蠟狀物或液體，所以很難把它們復(fù)配成粉狀；

②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。共八十三頁R-(C6H4)-O(C2H4O)nH

烷基酚聚氧乙烯醚非離子(lízǐ)表面活性劑R2N-(C2H4O)nH

聚氧乙烯(yǐxī)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

脂肪醇聚氧乙烯醚一、非表面活性劑分類共八十三頁1、聚乙二醇（聚氧乙烯醚）型環(huán)氧乙烷生產(chǎn)(shēngchǎn)方法：氯醇法直接(zhíjiē)氧化法二、非表面活性劑合成共八十三頁（1）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一類產(chǎn)品。在最近十年內(nèi)，AEO產(chǎn)量的增長速度非常快?！狝EO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，所以如何使得到的產(chǎn)品中n的分布曲線最窄，是AEO生產(chǎn)中提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。——在國外AEO的主要用途是作合成洗滌劑。國內(nèi)的商品牌號為平平加系列產(chǎn)品，除部分用于復(fù)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(yuánmáo)凈洗劑，而在化纖工業(yè)中作紡絲油劑。根據(jù)國外的預(yù)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導(dǎo)品種。共八十三頁催化劑：強堿(qiánɡjiǎn)NaOH、KOH脂肪醇聚氧乙烯醚的制備(zhìbèi)方法：(1)溴代烷與聚乙二醇單鈉鹽醚化(2)烷基對甲苯磺酸酯與聚乙二醇醚化(3)脂肪醇與環(huán)氧乙烷醚化共八十三頁烷基酚聚氧乙烯醚類——烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)中，如商品名字(míngzi)為TX-10、

OP-10等；——壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)最多，占8O％以上；——辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)，占l5％以上；——十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)——二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1％左右。APEO具有良好的潤濕、滲透、乳化(rǔhuà)、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、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。共八十三頁合成(héchéng)反應(yīng)：

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，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(zàochénɡ)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(yán)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)烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）材料在毛皮生產(chǎn)中的使用和處理的限制。共八十三頁（2）脂肪酸聚氧乙烯(yǐxī)酯優(yōu)點：

——脂肪酸來源比較容易，成本低；

——工藝簡單；

——有低泡；

——生物降解好。缺點：

——脂肪酸聚氧乙烯酯中的酯鍵比醚鍵不穩(wěn)定，在熱水中水解，在強酸(qiánɡsuān)或強堿中穩(wěn)定性差；

——溶解度也比醚類要??；

——應(yīng)用較廣。共八十三頁合成(héchéng)方法：常用(chánɡyònɡ)的脂肪酸有：硬脂酸、油酸、松香酸、合成脂肪酸共八十三頁（3）脂肪(zhīfáng)胺、脂肪(zhīfáng)酰胺與環(huán)氧乙烷加成物脂肪(zhīfáng)胺與環(huán)氧乙烷反應(yīng)分兩步：第一步（無催化劑）：

100℃第二步（強堿催化）:

醇鈉、KOH150℃共八十三頁（4)聚環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷加成物共八十三頁二、多元醇型非離子(lízǐ)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(héqīn)水基是由酯鍵相連接的，容易發(fā)生水解反應(yīng)；如將酯鍵代以酰胺，則不易水解，較穩(wěn)定。

使用的多元醇主要有：共八十三頁名稱化學(xué)式脂肪酸酯或酰胺的水溶性

多元醇類甘油–OH數(shù)=3不溶，有自乳化性季戊四醇

–OH數(shù)=4不溶，有自乳化性山梨醇

–OH數(shù)=6不溶-難溶，有自乳化性失水山梨醇–OH數(shù)=4不溶，有自乳化性醇胺類一乙醇胺不溶二乙醇胺1：2mol型可溶；1：1mol型難溶糖類蔗糖–OH數(shù)=8可溶-難溶其它單糖聚合物葡萄糖苷等可溶共八十三頁合成(héchéng)方法：直接酯化——如1mol甘油或季戊四醇，加入1mol月桂酸或棕櫚酸之類的脂肪酸，加入NaOH0.5～1%，在不斷攪拌(jiǎobàn)下于約200℃反應(yīng)3-4h，即可完成反應(yīng)生成非離子表面活性劑。

月桂酸棕櫚酸共八十三頁工業(yè)上常用醇解法，特點(tèdiǎn)工藝簡單，成本低廉。如：

——脂肪酸的甘油單酯或雙酯，親油性(yóuxìng)強，比較難溶于水，主要用于W/O型乳化劑，用于食品、化妝品的乳化劑及纖維柔軟劑?！舅岬募疚焖拇减ネ瑯与y溶于水，主要用于W/O型乳化劑。共八十三頁山梨醇和失水(shīshuǐ)山梨醇脂肪酸酯失水(shīshuǐ)山梨醇常為以下兩種化合物的混合體：共八十三頁在工業(yè)生產(chǎn)中脂肪酸失水山梨醇酯是用山梨醇直接在225～250℃下用酸催化使脂肪酸與反應(yīng)(fǎnyìng)中生成的失水山梨醇酯化而成。產(chǎn)品是單、雙、三酯的混合物。商品名稱為司盤（Span）系列。失水山梨醇單硬脂酸酯（Span-60）、失水山梨醇單油酸酯（Span-80）。這些產(chǎn)品不溶于水而溶于有機溶劑，無毒無味，HLB值8.6~4.3，可制備油包水的乳化體。是用途廣泛的乳化劑、分散劑、增稠劑、防銹劑。在工業(yè)洗滌劑中用作助劑。

共八十三頁在司盤系列產(chǎn)品中，分別縮合約20個環(huán)氧乙烷，就成為(chéngwéi)相應(yīng)的吐溫系列。如失水山梨醇單硬脂酸酯聚氧乙烯醚（Tween-60）、失水山梨醇單油酸酯聚氧乙烯醚