表面活性劑的結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用

1.為什么研究表面活性劑？

隨著石油化工的高速發(fā)展，為表面活性劑的合成提供了豐富的原料，其產(chǎn)量和品種迅速增長，成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。

表面活性劑對改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)率、增加附加值等方面發(fā)揮了巨大作用，因此有“工業(yè)味精”和“工業(yè)催化劑”之稱。應(yīng)用領(lǐng)域從日用化學(xué)工業(yè)擴(kuò)展到食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥、石油加工、采礦等一切生產(chǎn)及技術(shù)領(lǐng)域。

2.表面活性劑簡介

2）按分子量分類

3）按用途分類

3.常見表面活性劑的結(jié)構(gòu)與功能

1、非離子表面活性劑

      在水溶液中不電離為離子狀態(tài)，而是以分子或膠束狀態(tài)存在于溶液中，所以稱為非離子表面活性劑。此類表面活性劑大多為液態(tài)和漿狀態(tài)，它在水中的溶解度隨溫度升高而降低。

 按親水基結(jié)構(gòu)的不同，主要包括：

    聚氧乙烯型（品種多、產(chǎn)量大、地位重要、有發(fā)展前途）

    多元醇型、烷基醇酰胺型

    聚醚型、氧化胺型

1）聚氧乙烯醚     聚氧乙烯型非離子表面活性劑主要是由氧乙烯 (EO)與含有活潑氫原子的疏水化合物結(jié)合，并按需要結(jié)合成各種長度，其親水性是由聚氧乙烯基提供的。結(jié)合的氧乙烯基越多，水溶性越好。

A、長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚：

特點：（以平平加為例）

乳白（米黃）色軟膏狀，分子量較高時呈固體狀；

易溶于水、乙醇等，1%水溶液PH值為中性；

能耐酸、耐堿、耐硬水、耐熱、耐重金屬鹽；

對染料有強(qiáng)力的勻染性、緩染性、滲透性、擴(kuò)散性，

煮練時具助練性能，可與各類表活和染料同溶使用；

根據(jù)聚氧乙烯鏈的長度，商業(yè)產(chǎn)品主要有：O-3，O-8，

O-9，O-10，O-15，O-20，O-25，O-35，O-35。

B、烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）：

特點：

化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性高（高溫下也不易被強(qiáng)酸、強(qiáng)堿破壞），可用于金屬酸洗液中及強(qiáng)堿性洗滌劑；

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)

缺點：難生物降解

2）多元醇型

多元醇型非離子表面活性劑是指由含有多個羥基的多元醇與脂肪酸進(jìn)行酯化而生成的酯類；此外還包括由帶有NH2或NH基的氨基醇、以及帶有-CHO基的糖類與脂肪酸或酯進(jìn)行反應(yīng)制得的非離子表面活性劑。

2、陽離子（季銨鹽型）表面活性劑

定義：疏水基直接連接在氮原子上的季銨鹽，含有一個離子化的氮原子是其重要標(biāo)志

具有表面活性的一般性質(zhì)

季銨鹽溶液有很強(qiáng)的殺菌能力，因此常用于消毒、殺菌

季銨鹽陽離子表面活性劑還具有良好的吸附性，增稠和乳化效果明顯，被各工業(yè)部門廣泛重視

常用品種有苯扎氯銨(潔爾滅）和苯扎溴銨（新潔爾滅）等

制備：

采用硬脂酸、油酸等廉價脂肪酸與低級胺反應(yīng)可得到良好的季銨鹽類表活