精細(xì)化學(xué)品課件第02章 表面活性劑(化工精細(xì)方向)

1、本章教學(xué)目標(biāo)： 1.掌握表面活性劑的概念、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)； 2.掌握表面活性劑的基本作用及應(yīng)用； 3.掌握常見表面活性劑的性質(zhì)及應(yīng)用； 4.熟悉常見的陰、陽離子表面活性劑及性質(zhì)； 5.熟悉常見的非離子和兩性表面活性劑及性質(zhì)； 6.了解洗滌劑的中常見的表面活性劑。本章教學(xué)重難點： 1.表面活性劑的概念及結(jié)構(gòu)特點； 2.表面活性劑的基本作用。 3.常見表面活性劑的基本性質(zhì)及應(yīng)用。 冰淇淋冰淇淋是我們最喜愛的食物；有了是我們最喜愛的食物；有了化妝品化妝品我們的生活也變得如此美好。若沒有表面活性我們的生活也變得如此美好。若沒有表面活性劑，這兩樣?xùn)|西都不會有。這真是太可悲了。劑，這兩樣?xùn)|西都不會有。這真是太

2、可悲了。但是，如果真的沒有了表面活性劑，也不會有但是，如果真的沒有了表面活性劑，也不會有人為沒有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因為沒有表人為沒有冰淇淋和洗滌劑而哭泣。因為沒有表面活性劑，人也沒有了。面活性劑，人也沒有了。 英國著名界面化學(xué)家英國著名界面化學(xué)家Ckint表面張力與表面活性表面張力與表面活性當(dāng)任意兩相接觸時當(dāng)任意兩相接觸時, , 兩相之間決非是一個沒有厚度的兩相之間決非是一個沒有厚度的純幾何面純幾何面, ,而是一個具有相當(dāng)厚度的過渡區(qū)而是一個具有相當(dāng)厚度的過渡區(qū), , 這一過渡這一過渡區(qū)通常稱之為區(qū)通常稱之為界面界面。若其中一相為氣體，這種界面通常稱為若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面

3、表面。但由于歷史的原因但由于歷史的原因, , 這兩個概念常?；煊?。這兩個概念常?；煊?。常見的界面有：常見的界面有：氣氣- -液液界面，界面，氣氣- -固固界面，界面，液液- -液液界界面，面，液液- -固固界面，界面，固固- -固固界面。界面。2.1 表面活性劑概述表面活性劑概述氣氣- -液界面液界面氣氣-固界面固界面液液-液界面液界面液液-固界面固界面固固-固界面固界面氣氣相相液液相相（a）（b）表面活性劑分子表面活性劑分子疏水基團疏水基團親水基團親水基團表面活性劑表面活性劑一詞來自英文一詞來自英文Surfactant。它實際上是短語它實際上是短語Surface（表面）（表面） Active

4、（活性）（活性） Agent（添加劑）的縮合詞。（添加劑）的縮合詞。它還有一個名字叫做它還有一個名字叫做Tenside。表面活性劑表面活性劑是這樣一種物質(zhì)，它活躍于表面和界面是這樣一種物質(zhì)，它活躍于表面和界面上，具有極高的降低表、界面張力的能力和效率。上，具有極高的降低表、界面張力的能力和效率。在一定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體，從在一定濃度以上的溶液中形成分子有序組合體，從而具有一系列應(yīng)用功能。而具有一系列應(yīng)用功能。物質(zhì)也稱物質(zhì)也稱表面活性物質(zhì)表面活性物質(zhì)或或表面活性劑。表面活性劑。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（親水）極性基團（親水）H2CH

5、2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO硬脂酸硬脂酸陰離子表面活性劑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按離子類型按離子類型陽離子表面活性劑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伯胺鹽伯胺鹽 R-NH3 季季銨銨鹽鹽 CH3 |例如例如 C16H33-N+-CH3Br | CH3 十六烷基溴化銨十六烷基溴化銨

6、( (俗稱俗稱1631)1631)吡啶鹽吡啶鹽 例如例如 C12H25(NC5H5)+兩性表面活性劑R-N+HCH2-CH2COO-H 氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO-H 甜菜堿型 | CH3(1) 氨基酸型氨基酸型 R-NH2CH2-CH2COO 洗滌性能良好，常作為特殊洗滌劑洗滌性能良好，常作為特殊洗滌劑(2)甜菜堿型甜菜堿型 CH3 R-N+-CH2COO- CH3 去污力強，對纖維有保護作用去污力強，對纖維有保護作用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-

7、COOCH2(CHOH)3H多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇聚氧乙烯醚(1)脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚 R-O-(CH2CH2O)nH 俗稱平平加系列，具良好濕潤性能俗稱平平加系列，具良好濕潤性能(2)烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 俗稱俗稱 OP系列，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性能強系列，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性能強(4) 多元醇型多元醇型 主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物氧乙烯加成物Span類類 及及 Tween類類表面活性劑即屬表面活性劑即屬此類；具有此類；具有低毒低毒的特點，廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)

8、、食的特點，廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)以及生化實驗品工業(yè)以及生化實驗(3) 聚氧乙烯烷基酰胺聚氧乙烯烷基酰胺 R-CONH(C2H4O)nH 常用作起泡劑、增粘劑常用作起泡劑、增粘劑 OOHOHOOHCORSpanOOO (C2H4O )yHOO (C2H4O )zHCORH (O C2H4)xTween膠束的形成膠束的形成 兩親分子溶解在水中達一定濃度時，其非極兩親分子溶解在水中達一定濃度時，其非極性部分會性部分會互相吸引互相吸引，從而使得分子自發(fā)形成，從而使得分子自發(fā)形成有有序的聚集體序的聚集體，使憎水基向里、親水基向外，減，使憎水基向里、親水基向外，減小了憎水基與水分子的接觸，使體系能量

9、下降，小了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。這種多分子有序聚集體稱為膠束。膠束膠束 臨界膠束濃度臨界膠束濃度 CMC Critical Micell Concentration表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑表面活性劑在水中隨著濃度增大，表面上聚集的活性劑分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相分子形成定向排列的緊密單分子層，多余的分子在體相內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基互相靠攏，聚集在一起形成膠束，膠束，這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。這開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠束濃度。（a）

10、是極稀溶液，界面上沒聚集很多的表面）是極稀溶液，界面上沒聚集很多的表面活性劑，空氣和水直接接觸，水的表面張力活性劑，空氣和水直接接觸，水的表面張力下降不多，下降不多，接近于純水的狀態(tài)接近于純水的狀態(tài)。b）濃度相對升高，很快地聚集到水表面上，）濃度相對升高，很快地聚集到水表面上，即即表面吸附量大為增加表面吸附量大為增加、空氣和水的接觸相、空氣和水的接觸相對減少，水表面張力下降對減少，水表面張力下降（c c）表面活性劑濃度逐漸升高，表面活性劑毫無間隙）表面活性劑濃度逐漸升高，表面活性劑毫無間隙地密集于液面上，形成了地密集于液面上，形成了單分子吸附膜單分子吸附膜?？諝馀c水處?？諝馀c水處于完全隔離狀態(tài)

11、，于完全隔離狀態(tài)，表面吸附達飽和表面吸附達飽和。在溶液內(nèi)部，增。在溶液內(nèi)部，增加表面活性劑加表面活性劑, ,先是三三兩兩以疏水基互相靠攏，形成先是三三兩兩以疏水基互相靠攏，形成球形膠束的最初形式球形膠束的最初形式。水表面張力急劇下降。水表面張力急劇下降。膠束結(jié)構(gòu)示意圖膠束結(jié)構(gòu)示意圖臨界膠束濃度臨界膠束濃度(critical micelle concentration) 臨界膠束濃度簡稱臨界膠束濃度簡稱CMC 表面活性劑在溶表面活性劑在溶液中液中開始形成膠束的開始形成膠束的最低濃度稱為臨界膠最低濃度稱為臨界膠束濃度。束濃度。 在在CMC附近，表面活性劑溶液的許多性質(zhì)附近，表面活性劑溶液的許多性質(zhì)

12、都會出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，如表面張力、電導(dǎo)率、去污都會出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，如表面張力、電導(dǎo)率、去污能力等能力等.可以利用測可以利用測定表面張力，定表面張力，電導(dǎo)率等方電導(dǎo)率等方法達到測定法達到測定臨界膠束濃臨界膠束濃度目的度目的; 表 面 活表 面 活性 劑 水 溶性 劑 水 溶液 其 濃 度液 其 濃 度只 有 稍 高只 有 稍 高于其于其CMC值 時 ， 才值 時 ， 才能 充 分 顯能 充 分 顯示其作用。示其作用。CMC球形膠束球形膠束棒狀膠束棒狀膠束層狀膠束層狀膠束脂質(zhì)雙層與細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層與細(xì)胞膜 膠束的作用膠束的作用乳化作用乳化作用泡沫作用泡沫作用分散作用分散作用增溶作用增溶作用催化作用催化作用 表面活

13、性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團的不同，很難用相同的單位來衡量，所以1949年，Griffin提出了用一個相對的值即HLB值來表示表面活性劑的親水性和親油性的相對大小。規(guī)定：石蠟無親水基，所以HLB=0；油酸的HLB值為1；聚乙二醇，全部是親水基，HLB=20；十二烷基硫酸鈉為40。其余非離子型表面活性劑的HLB值介于120之間；離子型的表面活性劑的HLB值在140之間。 陰、陽離子型表面活性陰、陽離子型表面活性劑的劑的HLB值在值在140之間，之間， 非離子型表面活性劑的非離子型表面活性劑的HLB值在值在120之間之間 見表見表 1一一9。012040HLB值值石石 蠟蠟油油 酸酸 油酸

14、鉀油酸鉀十二烷基硫酸鈉十二烷基硫酸鈉 HLB值獲得方法有實驗法和計值獲得方法有實驗法和計算法兩種，后者較為方便。算法兩種，后者較為方便。HLB值值沒有絕對值，它是相對于某個標(biāo)準(zhǔn)沒有絕對值，它是相對于某個標(biāo)準(zhǔn)所得的值。所得的值。二、HLB值的計算1. 估算法表活劑在水中的形狀HLB值范圍表活劑在水中的形狀HLB值范圍不分散分散不好強烈攪拌后可得乳狀分散體133668穩(wěn)定的乳狀分散體半透明至透明分散體透明溶液（完全溶解）810101313以上主要用途HLB值范圍 主要用途 HLB值范圍消泡劑W/O型乳化劑O/W型乳化劑1336818潤濕劑洗滌劑增溶劑121513151518HLB值的估計范圍不同用

15、途表面活性劑的HLB值范圍7HLB （親水基的基數(shù)）（親油基的基數(shù)）2. 基團數(shù)法親水基基數(shù) 親油基基數(shù)SO4NaCOOKCOONaSO3NaN（叔胺）酯（失水山梨醇環(huán)）酯（自由）COOHOH（自由）OOH（失水山梨醇環(huán)）(CH2CH2O)38.721.119.111.09.46.82.42.11.91.30.50.33CHCH2CH3CHCF2CF3苯環(huán)CH2CH2CH2O-0.475-0.475-0.475-0.475-0.870-0.870-1.662-0.15-0.15-0.15HC CH2CH3OCH2CHOCH33. 質(zhì)量分?jǐn)?shù)法HLB值=親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量20= 親水

16、基質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）20=E20注意：只適合與有聚氧乙烯基的非離子表面活性劑。例 計算聚氧乙烯（10）壬基酚醚（即OP10）的HLB值。OC9H19CH2CH2O10H4572013.9457203HLB 化學(xué)組成商品名HLB化學(xué)組成商品名HLB石蠟油酸失水山梨醇三油酸酯失水山梨醇三硬脂酸酯失水山梨醇單油酸酯失水山梨醇單硬脂酸酯聚氧乙烯月桂酸酯-2失水山梨醇單棕櫚酸酯失水山梨醇單月桂酸酯聚氧乙烯油酸酯-4聚氧乙烯十二醇醚-4雙十二烷基二甲基氯化銨十四烷基苯磺酸鈉油酸三乙醇胺聚氧乙烯壬基苯酚醚-9Span 85Span 65Span 80Span 60LAE-2Span 40Span 20OE-4M

17、OA-4ABSFMOP-9011.82.14.34.76.16.78.67.79.510.011.712.013.0聚氧乙烯辛基苯酚醚-10聚氧乙烯失水山梨醇單硬脂酸酯聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯十二烷基三甲基氯化銨聚氧乙烯十二胺-15聚氧乙烯失水山梨醇棕櫚酸單酯聚氧乙烯硬脂酸酯-30聚氧乙烯硬脂酸酯-40聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯聚氧乙烯壬基苯酚醚-30油酸鈉油酸鉀十六烷基乙基嗎啉乙基硫酸鹽十二烷基硫酸鈉聚氧乙烯十二胺-5TX-100Tween 60Tween 80DTCTween 40SE-30SE-40Tween 20TX-30鈉皂鉀皂AS13.514.915.015.015.315.6

18、16.016.716.717.018.020.025304013.0常見表面活性劑的HLB值潤濕作用潤濕作用乳化作用乳化作用分散作用分散作用起泡與消泡起泡與消泡增溶作用增溶作用洗滌作用洗滌作用肥皂、洗滌劑肥皂、洗滌劑化妝品化妝品食品加工食品加工紡織工業(yè)紡織工業(yè)金屬加工金屬加工石油、建筑石油、建筑功能功能應(yīng)用應(yīng)用 2.2 表面活性劑的基本作用表面活性劑的基本作用1 1、潤濕作用、潤濕作用潤濕潤濕是固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過程是固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過程接觸角的示意圖：coss gs ll gYoung方程（楊氏方程）方程（楊氏方程）:lsgANM s-l s-g l

19、-g 接觸角接觸角越小，潤濕和滲透作用越好；越小，潤濕和滲透作用越好；90不潤濕不潤濕 10.110.050.1 陰離子陰離子多元醇非離子多元醇非離子陽離子陽離子抗靜電作用抗靜電作用 表面活性劑的抗靜電機理：表面活性劑的抗靜電機理：1 摩擦帶電部分摩擦帶電部分 表面電荷的逸散表面電荷的逸散摩擦生電是由于在局部表面存在的物質(zhì)之摩擦生電是由于在局部表面存在的物質(zhì)之間發(fā)生電子移動；間發(fā)生電子移動；電荷的逸散與表面活性劑的吸附量和吸濕電荷的逸散與表面活性劑的吸附量和吸濕性有關(guān)；可用已吸濕的水分為介質(zhì)的離子性有關(guān)；可用已吸濕的水分為介質(zhì)的離子移動引起電荷的移動來解釋；移動引起電荷的移動來解釋；具有抗靜電

20、作用的表面活性劑稱為具有抗靜電作用的表面活性劑稱為抗靜電劑抗靜電劑；2 表面活性劑抗靜電原理在于：表面活性劑抗靜電原理在于： 疏水基吸附在物體表面，親水基趨向空氣疏水基吸附在物體表面，親水基趨向空氣形成一層親水性膜，由于形成一層親水性膜，由于單分子膜單分子膜可可降低降低合合成纖維的成纖維的摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)從而從而難以產(chǎn)生靜電難以產(chǎn)生靜電； 親水性膜親水性膜吸收空氣中的水分，因此好像物吸收空氣中的水分，因此好像物體表面多了一層體表面多了一層水層水層，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的靜電易于傳遞靜電易于傳遞到大氣中到大氣中，從而，從而降低了物體表面的電荷降低了物體表面的電荷；殺菌作用殺菌作用定義：能與蛋白質(zhì)發(fā)生作用

21、的一類表面活定義：能與蛋白質(zhì)發(fā)生作用的一類表面活性劑；性劑；殺菌機理：首先表面活性劑吸附于菌體，殺菌機理：首先表面活性劑吸附于菌體，然后浸透菌體的細(xì)胞膜并破壞之；然后浸透菌體的細(xì)胞膜并破壞之； 以陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑以陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑為主；如烷基二甲基芐銨鹽，烷基三甲基為主；如烷基二甲基芐銨鹽，烷基三甲基銨鹽、聚氨基單羧酸類等；銨鹽、聚氨基單羧酸類等；帶芐基的季胺氯化物；改變烷基的碳原子數(shù)，帶芐基的季胺氯化物；改變烷基的碳原子數(shù)，殺菌力會有很大的改變，一般以殺菌力會有很大的改變，一般以12121414為宜，為宜，1010的水溶液的殺菌力大于苯酚的水溶液的殺菌力大于苯

22、酚50507070倍；倍；蠟染蠟染挑染挑染勻染作用勻染作用勻染作用勻染作用 在印染工業(yè)中，以達到在印染工業(yè)中，以達到均勻染色均勻染色為目為目的的表面活性劑稱為勻染劑；的的表面活性劑稱為勻染劑；達到均勻染色的兩種途徑：達到均勻染色的兩種途徑：降低染色速度，使染料分子與纖維緩慢接觸；降低染色速度，使染料分子與纖維緩慢接觸； 對已發(fā)生不勻染色的織物，能使深色部分的染對已發(fā)生不勻染色的織物，能使深色部分的染料分子向淺色部分遷移，稱為料分子向淺色部分遷移，稱為“移染移染”（1）親纖維勻染劑）親纖維勻染劑 表面活性劑與纖維的吸附親和力較大，染料只表面活性劑與纖維的吸附親和力較大，染料只能在勻染劑后追蹤，延

23、長染色時間達到緩染的目的，能在勻染劑后追蹤，延長染色時間達到緩染的目的，在染色工藝完成后，染料不能再移動。在染色工藝完成后，染料不能再移動。（2）親染料勻染劑）親染料勻染劑表面活性劑與染料有較大親和力，在染色時可拉表面活性劑與染料有較大親和力，在染色時可拉住染料分子，達到緩染目的，同時亦可移染；住染料分子，達到緩染目的，同時亦可移染；PAN使用的陽使用的陽離子型勻染劑離子型勻染劑聚乙二醇類非離聚乙二醇類非離子表面活性劑子表面活性劑1表面活性劑要易于生物降解，原料可再生，廣泛使用表面活性劑要易于生物降解，原料可再生，廣泛使用后，對環(huán)境無污染，對人、畜安全溫和。后，對環(huán)境無污染，對人、畜安全溫和。

24、 2表面活性劑要高效、多功能，除有清潔作用外，還要表面活性劑要高效、多功能，除有清潔作用外，還要有抑菌、殺菌、滋潤皮膚等作用，并應(yīng)不斷開發(fā)新用途。有抑菌、殺菌、滋潤皮膚等作用，并應(yīng)不斷開發(fā)新用途。3耐硬水、低溫洗滌效果好，濃縮的表面活性劑洗滌用耐硬水、低溫洗滌效果好，濃縮的表面活性劑洗滌用品是一個發(fā)展方向，這包括濃縮洗衣粉和液體洗滌劑。品是一個發(fā)展方向，這包括濃縮洗衣粉和液體洗滌劑。 第二節(jié)第二節(jié) 陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑 它們在整個表面活性劑生產(chǎn)中占有較它們在整個表面活性劑生產(chǎn)中占有較大的比重，世界表面活性劑總產(chǎn)量的大的比重，世界表面活性劑總產(chǎn)量的40%屬屬于這一類。于這一類。 親水

25、性基團親水性基團是是陰離子陰離子的表面活性劑叫的表面活性劑叫陰離子型表面活性劑。陰離子型表面活性劑。磺酸鹽型陰離子表面活性劑磺酸鹽型陰離子表面活性劑1 十二烷基苯磺酸鈉十二烷基苯磺酸鈉簡稱簡稱LAS，是一種黃色油狀液體，經(jīng)純化后可形成六角形，是一種黃色油狀液體，經(jīng)純化后可形成六角形或斜方型薄片狀結(jié)晶。理想的或斜方型薄片狀結(jié)晶。理想的LAS結(jié)構(gòu)應(yīng)該是結(jié)構(gòu)應(yīng)該是C10C14的的直鏈烷基，苯環(huán)在烷基的第三或第四個碳原子上連接，親直鏈烷基，苯環(huán)在烷基的第三或第四個碳原子上連接，親水基為苯環(huán)對位水基為苯環(huán)對位單磺酸基團單磺酸基團。 LAS溶于水后呈中性，對水的硬度較敏感，對酸溶于水后呈中性，對水的硬度較

26、敏感，對酸堿水解的穩(wěn)定性好，不易氧化。堿水解的穩(wěn)定性好，不易氧化。表面活性作用表現(xiàn)為起泡能力強、去污能力高，表面活性作用表現(xiàn)為起泡能力強、去污能力高，易與各種助劑易與各種助劑復(fù)配復(fù)配，兼容性好，且，兼容性好，且成本較低成本較低，合成合成工藝成熟，因此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。工藝成熟，因此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉簡稱AES，淡黃色至無色黏稠液體、活性物含量一般為70，未硫酸化物含量小于2，硫酸鈉含量小于2，pH值在78.5之間，總生物降解度大于90，無毒。硫酸酯鹽硫酸酯鹽 AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，在酸性介質(zhì)中容易水解，在中性介質(zhì)中，由于自動催化作用，也會引發(fā)水解反應(yīng)，磷酸鹽或檸檬酸鹽緩沖

27、劑，防止水解。 AES在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，易于配成透在堿性介質(zhì)中是穩(wěn)定的，易于配成透明溶液；且其絲毫不會受到水硬度的影響，具明溶液；且其絲毫不會受到水硬度的影響，具備了優(yōu)異的抗鈣鎂離子作用的能力。售價低，備了優(yōu)異的抗鈣鎂離子作用的能力。售價低，去污能力、潤濕性、乳化性、鈣皂分散性及增去污能力、潤濕性、乳化性、鈣皂分散性及增溶性等方面都較強，溶性等方面都較強， 因此，因此，AES在近二十粘中以驚人的速度迅在近二十粘中以驚人的速度迅猛增長，成為陰離子表面活性劑中發(fā)展最快的猛增長，成為陰離子表面活性劑中發(fā)展最快的一個品種。據(jù)統(tǒng)計，一個品種。據(jù)統(tǒng)計，19661980年美國年美國AES產(chǎn)產(chǎn)量增長了近量

28、增長了近70倍。在我國情況也基本如此。倍。在我國情況也基本如此。 AES的最主要應(yīng)用是與的最主要應(yīng)用是與LAS復(fù)配成復(fù)配成產(chǎn)輕垢型液體洗滌劑，如產(chǎn)輕垢型液體洗滌劑，如絲毛清潔劑絲毛清潔劑和和餐具清潔劑、洗手液餐具清潔劑、洗手液等。此時，等。此時，AES與與LAS復(fù)配在泡沫性、去污性及溶液粘度復(fù)配在泡沫性、去污性及溶液粘度等方面均有一定的協(xié)同作用。等方面均有一定的協(xié)同作用。十二烷基硫酸鈉十二烷基硫酸鈉月桂醇硫酸鈉，簡稱月桂醇硫酸鈉，簡稱K12白色至微黃色粉末，微有特殊氣體，易溶白色至微黃色粉末，微有特殊氣體，易溶于水，起泡力強，有優(yōu)良的乳化能力可作于水，起泡力強，有優(yōu)良的乳化能力可作為發(fā)泡劑用。

29、為發(fā)泡劑用。CH3(CH2)11OSO3Na，洗手液配方操作步驟洗手液配方操作步驟1 將將ABS-Na 8g，AES 8g，EDTA 0.5g，苯甲酸，苯甲酸 鈉適量，加入鈉適量，加入200 mL燒杯中，加水至燒杯中，加水至100 mL，在水中溶解，在在水中溶解，在80下恒溫下恒溫40min，并緩慢攪拌。，并緩慢攪拌。2 冷卻至室溫，加入香精，用檸檬酸調(diào)冷卻至室溫，加入香精，用檸檬酸調(diào)pH=7。3 用氯化鈉調(diào)節(jié)黏度，按市售標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑為標(biāo)準(zhǔn)。用氯化鈉調(diào)節(jié)黏度，按市售標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑為標(biāo)準(zhǔn)。 生物降解性生物降解性是有機化合物因受微生物作用而轉(zhuǎn)是有機化合物因受微生物作用而轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)同時分解成可為能源利

30、用的、沒化為細(xì)胞物質(zhì)同時分解成可為能源利用的、沒有公害的二氧化碳和水等物質(zhì)的一種性質(zhì)。生物有公害的二氧化碳和水等物質(zhì)的一種性質(zhì)。生物降解性也稱為生物分解性能。降解性也稱為生物分解性能。完整的降解一般分為三步：a初級降解，母體結(jié)構(gòu)消失，特性發(fā)生變化；b次級降解，降解得到的產(chǎn)物不再污染環(huán)境；c最終降解，完全轉(zhuǎn)化為CO2、NH3、H2O等。 影響表面活性劑降解的因素 自身的結(jié)構(gòu)、微生物、光源、濃度、溫度、氧化劑、pH值等降解速度隨磺酸基和烷基鏈末端間的距離的增大而加快，烷基鏈長在C6C12間最易降解。當(dāng)陰離子表面活性劑的烷基鏈帶有支鏈，且支鏈長度愈接近主鏈愈難降解。陽離子陽離子表面活性劑正好與表面活

31、性劑正好與陰離子陰離子表面活性劑結(jié)構(gòu)表面活性劑結(jié)構(gòu)相反。如圖相反。如圖其親水其親水基一端是陽離子，故稱基一端是陽離子，故稱陽離子陽離子表面活性劑，表面活性劑，疏水基疏水基與陰離子類似主要為不同碳與陰離子類似主要為不同碳原子數(shù)的碳?xì)滏湣Ｔ訑?shù)的碳?xì)滏湣５谌?jié)第三節(jié) 陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑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主要為含氮的主要為含氮的有機衍生物有機衍生物其它含氮等的有機衍生物陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑季銨鹽型季銨鹽型 R1 |R2-N+-CH3 X

32、- 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，但殺菌能力強，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?；钚詣┲械牡匚蛔顬橹匾?，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)6

33、0-80oCX 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)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 C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NClClCHCH

34、2 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 /

35、潔爾滅潔爾滅/TAN+C C1212H H2525CHCH3 3CHCH3 3N NClClCHCH2 2. .+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表面活性劑的應(yīng)用陽離子表面活性劑的應(yīng)

36、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(-)。第四節(jié)第四節(jié) 兩性表面活性劑兩性表面活性劑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

37、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 具有等電點具有等電點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兩性表面活性劑的等電點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 電鍍助劑電鍍助劑特點特點第五節(jié)第五節(jié) 非離子表面活性劑非離子表面活性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

38、具有一定數(shù)量的其親水基主要是由具有一定數(shù)量的含氧基團含氧基團（醚基（醚基或羥基）或羥基）與水構(gòu)與水構(gòu)成氫成氫鍵實現(xiàn)溶解的一類表面活性劑鍵實現(xiàn)溶解的一類表面活性劑正是這一特點決定了非離子型表面活性劑在正是這一特點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)氧乙烷平平加平平加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 ( ( CHCH2 2CHCH2 2) )1010H HC C H

39、H9 91919壬基壬基酚酚聚氧乙烯聚氧乙烯醚醚OP-103 聚氧乙烯聚氧乙烯烷基烷基酰醇胺酰醇胺RCO-NH-(CH2CH2O)n-HRCO-NH-CH2CH2 -OH尼諾爾尼諾爾 4 脂肪酸脂肪酸聚氧乙烯聚氧乙烯烷烷酯酯R-COO-(CH2CH2O)n-H5 聚氧乙烯聚氧乙烯烷基烷基胺胺2 2CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH2 2CHCHOHOHOHOHO OHOHOO OC CO OR R6 多元醇多元醇表面活性劑表面活性劑單硬脂酸單硬脂酸甘油甘油酯酯季戊四醇季戊四醇酯酯失水山梨醇失水山梨醇酯酯非離子表面活性劑的性質(zhì)非離子表面活性劑的性質(zhì) 親油親油 | 親水親水 HLB值 0 1

40、 3 6 7 8 10 12 13 15 18 20 | |消泡| | | 潤濕劑 |增溶劑| | 石蠟 W/O乳化劑乳化劑 |去污| 聚乙二醇 | 滲透作用 | | | O/W 乳化劑乳化劑 | |生物降解性生物降解性 毒性毒性1 脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯基聚氧乙烯基醚醚 AEOC12H25OH 平平加平平加 OC12H25O-(CH2CH2O)n -H NaOH催化催化150180oCPeregal O 乳白色或米黃色軟膏狀，遇冷即冷凍。乳白色或米黃色軟膏狀，遇冷即冷凍。 平平加：平平加： 易溶于水，在易溶于水，在硬水硬水、酸酸或或堿堿中不起變化而穩(wěn)中不起變化而穩(wěn)定，是一種優(yōu)良擴散劑。有很強的

41、定，是一種優(yōu)良擴散劑。有很強的擴散擴散能力。能力。 對各種纖維無結(jié)合能力，所以應(yīng)用后亦易洗去。對各種纖維無結(jié)合能力，所以應(yīng)用后亦易洗去。有有潤濕潤濕力，并能發(fā)生泡沫。力，并能發(fā)生泡沫。 對直接染料和還原染料有很高的親和力，對直接染料和還原染料有很高的親和力，起起緩染緩染作用；有作用；有剝色剝色能力。能力。 缺點：缺點：起泡力差和只能制成液體或半固體狀。起泡力差和只能制成液體或半固體狀。1 作擴散劑作擴散劑 2 勻染劑勻染劑 3 剝色助劑剝色助劑 4 半防染劑半防染劑5 防白助劑防白助劑 6 增艷劑增艷劑 7 凈洗劑凈洗劑 8 防靜電劑防靜電劑 9 乳化劑乳化劑用途：用途：2 烷基酚烷基酚聚氧乙

42、烯基聚氧乙烯基醚醚O OO O ( ( CHCH2 2CHCH2 2) )1010H HC C H H9 919191 烷基酚的制備烷基酚的制備OP-101 與烯烴反應(yīng)與烯烴反應(yīng)2 與鹵代烷反應(yīng)與鹵代烷反應(yīng)O OO O ( ( CHCH2 2CHCH2 2) )1010H HC C H H9 91919nn = 16 油溶性油溶性 n 8 水溶性，濁點水溶性，濁點50oCn = 89 潤濕性、去污力、乳化性潤濕性、去污力、乳化性 能皆佳能皆佳 n 10 潤濕性、去污力下降，濁潤濕性、去污力下降，濁 點升高點升高特點特點化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定穩(wěn)定耐酸堿耐酸堿耐高溫耐高溫耐氧化劑耐氧化劑不易生物降解

43、不易生物降解滲透劑滲透劑乳化劑乳化劑洗滌劑洗滌劑剝色劑剝色劑3 脂肪脂肪胺胺聚氧乙烯聚氧乙烯RNH2 NaOH催化催化4 硬脂酸聚氧乙烯酯硬脂酸聚氧乙烯酯R-COO-(CH2CH2O)n-H1 脂肪酸與脂肪酸與環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷反應(yīng)反應(yīng)2 脂肪酸與脂肪酸與聚乙二醇聚乙二醇反應(yīng)反應(yīng)n HO-CH2CH2-OH乙二醇乙二醇HO-(CH2CH2O)n-H聚乙二醇聚乙二醇滲透性滲透性去污能力去污能力較差較差低泡低泡易生物降解易生物降解乳化劑乳化劑分散劑分散劑纖維整理劑纖維整理劑染色助劑染色助劑不耐酸堿不耐酸堿不耐高溫不耐高溫4 脂肪酸失水山梨醇酯脂肪酸失水山梨醇酯2 2C CH HC CH HC CH

44、HC CH HC CH H2 2C CH HO OH HO OH HO OH HO OH HO OH HO OH HH2SO4，140oC-H2O2 2CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH2 2CHCHOHOHOHOHOHOHO OHOHO山梨醇山梨醇1，4失水山梨醇失水山梨醇2 2CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH2 2CHCHOHOHOHOHO OHOHOO OC CO OR ROHOHC CO OR R單酯單酯雙酯雙酯三酯三酯Span系列系列抗靜電劑、潤滑劑抗靜電劑、潤滑劑2 2CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH2 2CHCHOHOHOHOHO OHOHOO OC CO

45、OR R2 2CHCHCHCHCHCHCHCHCHCH2 2CHCHO OO OC CO OR RO OO OO O2 2O OCHCH CHCH2 2()H Hp ps sH H)(2 2CHCHCHCHO O2 2q q2 2O OCHCH CHCH2 2()H HTwen系列系列蔗糖蔗糖脂肪酸酯脂肪酸酯食品、化妝品食品、化妝品一、一、 碳氟表面活性劑碳氟表面活性劑 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?氫原子氫原子可以部分被可以部分被氟氟原子取代，也可全部原子取代，也可全部被被氟氟原子取代，后者稱為原子取代，后者稱為全氟全氟表面活性劑。表面活性劑。 這類表面活性劑性能特殊，具有這類表面活性劑性能特殊，具有憎水憎水、憎憎油油的雙重特性，降低表面張力的能力極為顯的雙重特性，降低表面張力的能力極為顯著，其應(yīng)用越來越引人注目。著，其應(yīng)用越來越引人注目。第六節(jié)第六節(jié) 其他表面活性劑其他表面活性劑1 化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性能好化學(xué)穩(wěn)