表面活性劑概述(講課)

1、表面活性劑概述(講課)第一頁，共33頁。0203表面活性劑在中國04表面活性劑的應(yīng)用與發(fā)展以MEGA為例介紹生產(chǎn) 表面活性劑的歷史與現(xiàn)狀01第二頁，共33頁。表面活性劑的歷史發(fā)展公元前2500年至1850年羊油和草木灰制造肥皂羊油三羧酸酯簡稱三甘酯堿水解 羧酸鹽+單甘酯+二甘酯+甘油19世紀(jì)中葉肥皂開始實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)化學(xué)合成的表面活性劑 表面活性劑的歷史發(fā)展第三頁，共33頁。 第一次世界大戰(zhàn)期間，出現(xiàn)短鏈烷基、奈磺酸鹽類的表面活性劑，如丙基奈磺酸鹽、丁基奈磺酸鹽。 第一次世界大戰(zhàn)后，德國開發(fā)乙二醇衍生物，如聚乙二醇衍生物產(chǎn)品，聚乙二醇與各種有機(jī)化合物（包括醇、酸、酯、胺、酰胺）等結(jié)合，形成多

2、種優(yōu)良性能的非離子表面活性劑。丙基奈磺酸鹽丁基奈磺酸鹽第四頁，共33頁。目前全球表面活性劑市場已達(dá)1270萬噸/年，經(jīng)過近幾年的快速增長，亞洲已經(jīng)已超越歐美成為世界最大的表面活性劑市場，占全球份額上升至32%。相對于已經(jīng)近乎飽和的歐美市場，亞洲仍有巨大的市場潛力，將繼續(xù)保持快速增長。 表面活性劑的現(xiàn)狀第五頁，共33頁。亞洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速平穩(wěn)增長，特別是個人消費的增長推動了表面活性劑需求的提升。據(jù)了解，中國和印度是亞洲表面活性劑最大消費市場。2009年中國洗滌用品總產(chǎn)量781.2萬噸，同比增長9.87%。其中合成洗滌劑產(chǎn)量692.87萬噸，同比增長9.31%。印度的日化產(chǎn)品市場也正在以年均20%

3、的速度快速增長。第六頁，共33頁。0203表面活性劑在中國04表面活性劑的應(yīng)用與發(fā)展以MEGA為例介紹生產(chǎn)工藝 表面活性劑的歷史與現(xiàn)狀01第七頁，共33頁。 表面活性劑范圍十分廣泛（陽離 子、陰離子、非離子及兩性），為具體應(yīng)用提供多種功能，包括發(fā)泡效果，表面改性，清潔，乳液，流變學(xué)，環(huán)境和健康保護(hù)。 表面活性劑介紹第八頁，共33頁。 表面活性劑在許多行業(yè)配方中被用作性能添加劑，如個人和家庭護(hù)理，以及無數(shù)的工業(yè)應(yīng)用中：金屬處理、工業(yè)清洗、石油開采、農(nóng)藥等。 表面活性劑的應(yīng)用第九頁，共33頁。 表面活性劑由于具有潤濕或抗 粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)

4、作用及相應(yīng)的實際應(yīng)用，成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑，其他應(yīng)用幾乎可以覆蓋所有的精細(xì)化工領(lǐng)域。 表面活性劑的功能第十頁，共33頁。 表面活性劑是一類極易富集（吸附）于界面，顯著改變界面性質(zhì)，對界面過程產(chǎn)生影響的兩親分子化合物。肥皂是人們隨著技術(shù)進(jìn)在步表面活性劑的發(fā)展過程中最早認(rèn)識的表面活性劑，至今表面活性劑仍是洗滌劑的主要成分。第十一頁，共33頁。 因此，可以說洗滌劑的發(fā)展孕育了表面活性劑，而隨著技術(shù)進(jìn)步表面活性劑的發(fā)展反過來又促進(jìn)了洗滌工業(yè)的發(fā)展，并帶動了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。隨著表面活性劑的發(fā)展和整個工業(yè)水平的提高，表面活性劑已從日常生活中的家用洗

5、滌劑與個人護(hù)理用品，進(jìn)入了國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。洗滌劑醫(yī)藥造紙和消防紡織、印染石油工業(yè)農(nóng)藥塑料和建劑食品加工業(yè)生物化工化妝品表面活性劑第十二頁，共33頁。 它是一種負(fù)載“功能型”化工材料。有效地改進(jìn)相關(guān)行業(yè)工藝、提高效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和改善環(huán)境，起著被譽(yù)為“工業(yè)味精”的功能助劑的作用，因此，表面活性劑不僅是洗滌劑工業(yè)的重要原料，而且是國家支柱產(chǎn)業(yè)的主要功能助劑，與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)。 第十三頁，共33頁。 表面活性劑在國外是化學(xué)工業(yè)中發(fā)展較為迅速的知識密集性行業(yè)之一。近年來中國大陸表面活性劑產(chǎn)量由 2001 年的 67 萬噸增長至 2007 年的 360 萬噸。隨著人們生活水平的提高及環(huán)

6、境保護(hù)意識的的增強(qiáng)，特別是近年來在“化妝品、洗浴液”中發(fā)生有害殘留物傷人事件，使得全社會更加關(guān)注產(chǎn)品對人體及環(huán)境的安全性。因表面活性劑是以配方的形式加入產(chǎn)品中并與人體直接或間接接觸，最終排入自然界；所以開發(fā)盡可能無毒無害并對生態(tài)環(huán)境無污染的表面活性劑成為行業(yè)關(guān)注的熱點，即產(chǎn)品的“綠色化”。第十四頁，共33頁。 表面活性劑產(chǎn)品的綠色化：表面活性劑綠色化是追求產(chǎn)品的無毒、低刺激性和良好的生物降解性，體現(xiàn)在方面達(dá)到產(chǎn)品的綠色化：改變分子結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品安全性能；分子設(shè)計，開發(fā)少有害物質(zhì)；采用可再生資源為原料。目前行業(yè)公認(rèn)的綠色表面活性劑典型產(chǎn)品有：兩性咪唑啉、烷基糖苷（APG）、葡萄糖酰胺 （MEGA

7、）等產(chǎn)品。第十五頁，共33頁。0203表面活性劑在中國04表面活性劑的應(yīng)用與發(fā)展以MEGA為例介紹生產(chǎn) 表面活性劑的歷史與現(xiàn)狀01第十六頁，共33頁。性能優(yōu)良性質(zhì)溫和環(huán)境兼容性好無毒環(huán)保優(yōu)點第十七頁，共33頁。 新型綠色表面活性劑完全符合化學(xué)綠色化的趨勢，以MEGA-12為例, MEGA-12是一個性能優(yōu)良的綠色表面活性劑，其綠色化突出表現(xiàn)在以下幾點：.MEGA-12 是一種非離子表面活性劑，對人體刺激性小，且生物降解性可達(dá)98%99%，實現(xiàn)了產(chǎn)品的綠色化.MEGA-12 合成反應(yīng)多采用專一、高效、綠色的催化劑和溶劑，相轉(zhuǎn)移助劑的使用，提高了反應(yīng)的選擇性，實現(xiàn)了反應(yīng)的綠色化；.所用主要原料淀粉

8、和油脂衍生物均為可再生資源，實現(xiàn)了原料的綠色化第十八頁，共33頁。 作為新型溫和的綠色表面活性劑，MEGA-12 有許多突出的優(yōu)點，如在達(dá)臨界膠束濃度下具有很高的表面活性；去污力比烷基糖苷（APG）強(qiáng)，屬中上水平；泡沫細(xì)膩而穩(wěn)定，優(yōu)于乙氧基化脂肪醇，接近陰離子表面活性劑；刺激性小，特別是不會對人的皮膚及頭發(fā)引起顯著損傷；有良好的生物降解性，對魚類有低毒性等。第十九頁，共33頁。葡萄糖酰胺的合成工段（主反應(yīng)一）：十二烷基葡萄糖酰胺的合成工段（主反應(yīng)二）： MEGA-12的合成工藝第二十頁，共33頁。 生產(chǎn)工藝流程框圖第二十一頁，共33頁。生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢水、廢渣，處于無污染生產(chǎn)Protectio

9、n 原料得到合理的循環(huán)利用，節(jié)約成本第二十二頁，共33頁。0203表面活性劑在中國04表面活性劑的應(yīng)用與發(fā)展以MEGA為例介紹生產(chǎn) 表面活性劑的歷史與現(xiàn)狀01第二十三頁，共33頁。表面活性劑行業(yè)在我國起步較晚，但發(fā)展和更新速度較快，目前我國表面活性劑行業(yè)已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)業(yè)規(guī)模，特別是大宗表面活性劑的生產(chǎn)能力有較大的提高，可以滿足國內(nèi)的基本需求，但是技術(shù)含量高、產(chǎn)品質(zhì)量高、性價比高以及具有特殊功能的表面活性劑新品種仍然不足。2009年，我國表面活性劑的表觀消費量為145.45萬噸，其中25%需要進(jìn)口，其中多數(shù)為特殊功能型高端表面活性劑。表面活性劑在中國第二十四頁，共33頁。第二十五頁，共33頁

10、。 我國表面活性劑工業(yè)始于1956年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，巳建立起比較完整的表面活性劑體系 2005年我國表面活性劑產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到301.84萬噸，居世界第二位，表面活性劑的品種，2005年已達(dá)4714個，為2000年的2.35倍，是1996年的3.75倍，能夠生產(chǎn)大部份傳統(tǒng)表面活性劑品種我國表面活性劑的品種開發(fā)雖然很快，但仍落后于歐美與日本。1996年2005年中國表面活性劑品種數(shù)12574714日本表面活性劑品種數(shù)613915000技術(shù)含量高、產(chǎn)品質(zhì)量高、性價比高以及具有特殊功能的表面活性劑新品種仍然不足 第二十六頁，共33頁。 新型表面活性劑產(chǎn)品現(xiàn)狀與供需狀況分析 世界表面活性劑消費領(lǐng)域

11、，家庭用表面活性劑占60%，工業(yè)用表面活性劑占40%，家庭用所耗用主要品種是LAS和醇系，而工業(yè)用品種繁多，數(shù)以萬計，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，工業(yè)用表面活性劑大大超過了家庭用。如美國工業(yè)占64%，家庭用占36%；西歐工業(yè)占56.6%，家庭用占43.4%；日本工業(yè)用占69.8%，家庭用30.2%；我國工業(yè)用占37.3%，家庭用占62.7%。 表面活性劑的供需第二十七頁，共33頁。12345我國表面活性劑市場存在以下幾個特點：產(chǎn)品品種少，不足世界上產(chǎn)品的40%，滿足不了國內(nèi)需求 功能性產(chǎn)品不足，特殊功能性表面活性劑主要依賴進(jìn)口 產(chǎn)品綠色化以及以天然油脂為原料的表面活性劑產(chǎn)量不足產(chǎn)銷規(guī)模大，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡

12、合理 產(chǎn)品性能、安全性、環(huán)境友好程度等方面存在一定缺陷第二十八頁，共33頁。目前，我國表面活性劑產(chǎn)業(yè)已實現(xiàn)了生產(chǎn)規(guī)模大型化、生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)代化和生產(chǎn)控制自動化，國產(chǎn)表面活性劑產(chǎn)品品種已達(dá)數(shù)百種，可基本滿足國內(nèi)市場需求，但每年仍需進(jìn)口大量的一些性能較高的產(chǎn)品和合資企業(yè)所需的產(chǎn)品。預(yù)計，2012年進(jìn)出口助劑、表面活性劑總量分別為：526.1萬噸和562.35萬噸。第二十九頁，共33頁。 未來表面活性劑應(yīng)滿足環(huán)保安全、節(jié)能以及其他應(yīng)的性能要求，其發(fā)展趨勢表現(xiàn)在以下幾個方面特點：生物降解原料可再生對環(huán)境無污染對人、畜安全高效、多功能 、 專用化、不斷開發(fā)新用途環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源多樣化、多功能、天然化和分子設(shè)計123 發(fā)展趨勢與展望第三十頁，共33頁。截至2010年，我國有4,000余家企業(yè)從事表面活性劑生產(chǎn)經(jīng)營，但產(chǎn)銷量超過萬噸的企業(yè)不足20家。絕大多數(shù)企業(yè)產(chǎn)量停留在幾千噸甚至更低的水平，規(guī)模較小，布局分散、技術(shù)落后。隨著表面活性劑研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的專業(yè)化程度不斷提高，出現(xiàn)了一批在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)工藝控制、技術(shù)服務(wù)、銷售管理等方面具備明顯專業(yè)化優(yōu)勢