表面活性劑表面活性劑表面活性劑

表面活性劑表面活性劑表面活性劑第一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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(jìn)行表面活性劑的研制，開創(chuàng)了近代表面活性劑時(shí)期，并形成合成表面活性劑與肥皂相競(jìng)爭(zhēng)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(shí)，50年代后石油化工的發(fā)展，促進(jìn)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(shì)。

本世紀(jì)初，肥皂對(duì)水質(zhì)硬度和酸度的敏感性引起人們的重視。這種缺點(diǎn)首先在紡織工業(yè)中產(chǎn)生強(qiáng)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)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)。第二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一90年代，表面活性劑向無毒、無公害、高效、全天然發(fā)展，烷基多苷(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，第三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.1概述

3.1.1表面活性劑與表面張力表面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(jī)制表面張力第四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一溶質(zhì)對(duì)溶液表面張力的影響存在三種情況：1、隨濃度增加，表面張力上升（如無機(jī)酸、堿、鹽多屬這種情況）。2、隨濃度增加，表面張力下降（有機(jī)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(shí)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)。第五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.1.2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膠束的最低濃度。CMC第六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一當(dāng)表面活性劑在水溶液中的濃度較小時(shí)，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(shí)，膠束會(huì)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(shí)，棒狀結(jié)構(gòu)的膠束會(huì)生長成為一束很長的柱狀結(jié)構(gòu)膠束，這些長的柱狀膠束會(huì)相互聚集成更大的六方柱狀膠束，如圖d所示。濃度更大時(shí)，則會(huì)形成層狀膠束，如圖e所示。膠束的形狀第七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.1.3表面活性劑分類第八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一兩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陽離子型表面活性劑非離子表面活性劑第九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.1.4表面活性劑的物化性質(zhì)

表面活性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團(tuán)的不同，很難用相同的單位來衡量，所以Griffin提出了用一個(gè)相對(duì)的值即HLB值來表示表面活性物質(zhì)的親水性。對(duì)非離子型的表面活性劑，HLB的計(jì)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）第十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一根據(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W/O乳化劑潤濕劑洗滌劑增溶劑| |————|聚乙二醇

O/W乳化劑第十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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(gè)膠束的分子量。膠束量＝表面活性劑分子量×締合度

在低溫時(shí)，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(huì)從水中析。但是，如果加熱水溶液，達(dá)到某一溫度時(shí)，其溶解度會(huì)突然增大。這個(gè)使表面活性劑的溶解度突然增大的溫度點(diǎn)，我們稱為克拉夫特點(diǎn)，也稱為臨界溶解溫度。非離子表面活性劑的這個(gè)熔點(diǎn)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(diǎn)，故它是離子型表面活件劑的特性常數(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(diǎn)第十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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(shí)，透明溶液會(huì)突然變混濁、這一溫度點(diǎn)稱為濁點(diǎn)。這一過程是可逆的，溫度達(dá)濁點(diǎn)時(shí)乳濁液形成，降溫時(shí)，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(diǎn)，是因?yàn)槠溆H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(shí)、分子熱運(yùn)動(dòng)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)槿闈嵋海欢?dāng)溫度降低至濁點(diǎn)之下時(shí)，氫鍵恢復(fù)，溶液便又變透明。對(duì)于應(yīng)用而言，克拉夫特點(diǎn)是下限，而濁點(diǎn)是上限。濁點(diǎn)第十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.1.5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(gè)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°。第十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2.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(qiáng)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(shí)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∧?qiáng)度，消除氣泡，防止事故。第十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一第十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.增溶作用

A、被增溶物進(jìn)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D、包裹在親水長鏈內(nèi)第十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一4.乳化作用

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的粗分散體系稱為乳狀液。

有時(shí)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)。第十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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(shí)，水溶液就可以在油污和織物表面鋪展，這時(shí)油污和織物被水潤濕。表面活性劑會(huì)在水與油污之間的界面上吸附，同時(shí)也在水與織物之間的固體表面上吸附。5.洗滌作用

第十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一陰離子表面活性劑RCOONa

羧酸鹽R-OSO3Na

硫酸酯鹽R-SO3Na

磺酸鹽R-OPO3Na2

磷酸酯鹽3.2陰離子表面活性劑第二十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.2.1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性劑之一。一、單羧酸鹽(肥皂)天然油酯與氫氧化鈉進(jìn)行皂化反應(yīng)即形成肥皂和甘油第二十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一使用肥皂時(shí)應(yīng)注意：酸性介質(zhì)和水中的鈣、鎂等容易使肥皂失效。

通常所用的堿多為氫氧化鈉，所以一般的肥皂即鈉皂，但制化妝用皂時(shí)也用氫氧化鉀，此時(shí)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?yàn)樵嫌椭姆N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。第二十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一二、多羧酸皂

多羧酸皂使用不多，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。第二十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一三、N－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(gè)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(jià)數(shù)倍的價(jià)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(gè)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(shí)驗(yàn)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，合成工藝尚待完善。第二十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一其合成原理如下:酰基氨基酸氨基酸第二十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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中穩(wěn)定，對(duì)皮膚無刺激，適于配制化妝品及洗發(fā)護(hù)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℃堿性第二十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一四、聚醚羧酸鹽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（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(qiáng)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(diǎn)是合成成本較高。第二十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.2.2硫酸酯鹽型

高級(jí)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)中和后即得到各種硫酸酯鹽型表面活性劑．第二十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

高級(jí)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(diǎn)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(qiáng)酸或強(qiáng)堿介質(zhì)中易于水解。高級(jí)醇硫酸酯鹽作洗滌劑時(shí)會(huì)受硬水影響而降低效能，需添加相當(dāng)量的螯合劑才行。第二十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一1．原料制備（高級(jí)醇）（2）動(dòng)植物蠟中提取高級(jí)醇（3）利用脂肪酸工業(yè)副產(chǎn)的二級(jí)不皂化物提取高級(jí)醇。（4）齊格勒法制備高級(jí)醇（1）脂肪酸、脂肪酸酯還原生產(chǎn)高級(jí)醇第三十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一（5）羰基合成法制高級(jí)醇

（6）液蠟氧化制仲醇第三十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2、高級(jí)醇硫酸化

高級(jí)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。

第三十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一第三十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.2.3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，磺酸鹽型陰離子表面活性劑由C-S鍵相連，因而對(duì)酸、熱等更穩(wěn)定。哪個(gè)是硫酸酯鹽，哪個(gè)是磺酸鹽？第三十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一一、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

第三十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2、烷基苯制取

（1）氯化法（2）脫氫法第三十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3、烷基苯磺化

+第三十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一第三十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.2.4磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑一、高級(jí)醇磷酸酯鹽二、聚氧乙烯醚磷酸酯鹽第三十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.3陽離子表面活性劑

1928年，陽離子表面活性劑開始應(yīng)用，當(dāng)時(shí)用作殺菌劑。20世紀(jì)60年代有了較大的增長，應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)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(shí)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(huì)引起陽離子活性物沉淀失效。第四十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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(jiǎn)單中和即可。而季銨鹽一般需要由叔胺與烷基化劑反應(yīng)才能制備，反應(yīng)較難進(jìn)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其它含氮等的有機(jī)衍生物胺鹽型一、陽離子表面活性劑的分類第四十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一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，胺游離出來而失去表面活性，因面使它的使用受到限制。無殺菌能力纖維柔軟劑勻染劑浮選劑第四十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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。季銨鹽洗滌能力差但殺菌能力強(qiáng)，在陽離子表面活性劑中的地位最為重要，產(chǎn)量也最大。第四十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一二、陽離子表面活性劑的合成主要是N-烷基化反應(yīng)1、烷基季銨鹽合成X.N+CH3CH3CH3C16H33季銨化反應(yīng)第四十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2.烷基鏈的影響

1.鹵離子的影響

>R-Clδ-δ+（1）高級(jí)鹵代烷與低級(jí)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(qiáng)，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)。第四十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一高級(jí)鹵代烷與低級(jí)叔胺水介質(zhì)60-80oC醇介質(zhì)回流十二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-溴第四十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一（2）高級(jí)烷基叔胺與低級(jí)鹵代烷的反應(yīng)加熱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-第四十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一（3）甲醛-甲酸法莫尼鎳催化加氫第四十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一甲醇溶劑加熱高級(jí)烷基胺與低級(jí)鹵代烷的反應(yīng)石油醚溶劑加壓80oC1hX-表活劑

1631第四十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2、含雜原子的季銨鹽合成（1）含氧原子含酰氨基的含醚基的（2）含氮原子（3）含硫原子特點(diǎn)：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(tuán)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。第五十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3、含苯環(huán)的季銨鹽合成氯化芐80-90oC3h十二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(jí)烷基叔胺與低級(jí)鹵代烷（1）

潔爾滅第五十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一新潔爾滅低級(jí)叔胺與高級(jí)鹵代烷性能更為優(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。第五十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.4兩性離子表面活性劑

兩性表面活性劑是指在同一分子結(jié)構(gòu)中有可能同時(shí)存在被橋鏈（碳?xì)滏湥挤湹龋┻B接的一個(gè)或多個(gè)正、負(fù)電荷中心（或偶極中心）的表面活性劑。

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-）。第五十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

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(qiáng)，耐硬水好，對(duì)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(kuò)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。第五十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一一、兩性離子表面活性劑分類R-N+HCH2-CH2COO-H氨基酸型

CH3|R-N+-CH2COO-H

甜菜堿型|CH3

季銨型，含強(qiáng)堿性N原子，因此，兩性特征在很寬的范圍內(nèi)與pH無關(guān)。在等電點(diǎn)處不會(huì)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(diǎn)附近，出現(xiàn)最低溶解度。只在等電點(diǎn)區(qū)才是真正意義上的兩性離子第五十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一1、氨基酸型合成二、兩性離子表面活性劑合成第五十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一2、甜菜堿型合成長鏈烷基取代甲基：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），將它俗稱為甜菜堿第五十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一十二烷基二甲基甜菜堿合成第五十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一3.5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，它的親水性:——多個(gè)聚氧乙烯鏈基－(CH2CH2O)nH;——單羥基或多個(gè)羥基;——酰胺基等基團(tuán)的作用。第五十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一

①優(yōu)異的潤濕和洗滌功能；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(diǎn)：缺點(diǎn)：①通常都是低熔點(diǎn)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(shí)，聚氧乙烯醚鏈的溶劑化效應(yīng)會(huì)下降，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生沉淀。第六十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一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-(CH2CH2O)nH

脂肪醇聚氧乙烯醚一、非表面活性劑分類第六十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一1、聚乙二醇（聚氧乙烯醚）型環(huán)氧乙烷生產(chǎn)方法：氯醇法直接氧化法二、非表面活性劑合成第六十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一（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?？??！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?！趪釧EO的主要用途是作合成洗滌劑。國內(nèi)的商品牌號(hào)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(cè)，今后一段時(shí)間內(nèi)，AEO還會(huì)繼續(xù)增長，并有可能成為家用洗滌劑中的主導(dǎo)品種。第六十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一催化劑：強(qiáng)堿NaOH、KOH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(2)烷基對(duì)甲苯磺酸酯與聚乙二醇醚化

(3)脂肪醇與環(huán)氧乙烷醚化第六十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一烷基酚聚氧乙烯醚類——烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)中，如商品名字為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、分散、增溶和洗滌作用，廣泛應(yīng)用于洗滌劑、個(gè)人護(hù)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。第六十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一合成反應(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(duì)自然環(huán)境造成污染，使寄居在河流沉積物中的有機(jī)體中毒。歐盟對(duì)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(hù)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。第六十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一（2）脂肪酸聚氧乙烯酯優(yōu)點(diǎn)：

——脂肪酸來源比較容易，成本低；

——工藝簡(jiǎn)單；

——有低泡；

——生物降解好。缺點(diǎn)：

——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(qiáng)酸或強(qiáng)堿中穩(wěn)定性差；

——溶解度也比醚類要??；

——應(yīng)用較廣。第六十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一合成方法：常用的脂肪酸有：硬脂酸、油酸、松香酸、合成脂肪酸第六十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一（3）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：第一步（無催化劑）：

100℃第二步（強(qiáng)堿催化）:

醇鈉、KOH150℃第六十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一（4)聚環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷加成物第七十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一二、多元醇型非離子表面活性劑

多元醇型非離子表面活性劑由含有多個(gè)羥基的多元醇、烷基醇胺或糖類與高級(jí)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)；如將酯鍵代以酰胺，則不易水解，較穩(wěn)定。

使用的多元醇主要有：第七十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一名稱化學(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第七十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一合成方法：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。

月桂酸棕櫚酸第七十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期一工業(yè)上常用醇解法，特點(diǎn)