表面活性剂

化学与化工学院化工班姓名：贺成苍学号：2010412583

关于表面活性剂的论文

一. 定义：某些物质当它们以低浓度存在于某一系统（通常是指水

为溶剂的系统）中时，可被吸附在该系统的表面（界面）上，使这些表面的表面张力（或表面自由能）发生明显降低的现象，这些物质被称为表面活性剂。

二·特点: 表面活性剂分子结构的特点是它具有不对称性，是由具有亲水性的极性基团和具有憎水性的非极性基团所组成的有机化合物。

三. 分类及常用:

（一）分类：1、阴离子表面活性剂：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠

2、阳离子表面活性剂：季铵化物

3、两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型

4、非离子表面活性剂：脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘）聚山梨酯（吐温）

(1)阴离子表面活性剂：1、肥皂类：碱金属皂：O/W ，碱土金属皂：W/O

有机胺皂：三乙醇胺皂

2、硫酸化物：硫酸化蓖麻油，俗称土耳其红油。

十二烷基硫酸钠（SDS、月桂醇硫酸钠）

3、磺酸化物：二辛基琥珀酸磺酸钠（阿洛索-OT）

十二烷基苯磺酸钠

甘胆酸钠

(2)阴离子表面活性剂

阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子，所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大，在酸性与碱性溶液中较稳定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用。

常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。

(3)两性离子表面活性剂

同时具有正、负电荷基团，在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。

1、卵磷脂：是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料

2、氨基酸型和甜菜碱型：氨基酸型甜菜碱型：

在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用；

在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力。(4)非离子表面活性剂

1.脂肪酸甘油酯：单硬脂酸甘油酯；HLB为3~4主用作W/O型乳剂辅助乳化剂。

2.多元醇蔗糖酯：HLB（5~13）O/W乳化剂、分散剂

脂肪酸山梨坦（Span）：W/O乳化剂

聚山梨酯（Tween）：O/W乳化剂

3.聚氧乙烯型：Myrij(卖泽类，长链脂肪酸酯）;Brij （脂肪醇酯）

4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂

(二)应用

表面活性剂一般是低分子量分散剂。表面活性剂分子具有改性作用，特别是降低颜料和树脂溶液间表面张力。

表面活性剂结构上含有两种溶解性或极性相反的基团，使表面活性增加。在水性体系中，极性基团是一些亲水基，非极性的则是憎水基或亲油基。在非水性体系中，极性基团是憎油基，非极性的为亲油基。表面活性剂按其化学结构分类，特别是极性基团包括：阴离子、阳离子、电中性粒子和非离子。

聚合物分散剂作用下效力由以下因素确定：

颜料表面极性基团的吸附作用。锚固基团可以是氨基、羧酸、磺酸、磷酸及其盐。

介质中围绕在微粒周围的非极性链段的行为。分子的一些部分(脂肪族或脂肪族-芳香族片断)必须与粘接剂体系高度的相容。

类似表面活性剂的分散剂的稳定机理是静电稳定：围绕颜料粒子的极性基团形成了双层带电的结构。由于布朗运动，液体介质中颜料粒子时常碰撞在一起，因此在其减速进程中具有强烈的重絮凝趋势。

根据其化学结构(如：低的分子量)和静电稳定理论，表面活性剂有以下缺陷：

·水敏感性：表面活性剂通常使最终涂层产生水敏感性，不适于室外应用。

·易产生泡沫：许多表面改性剂会产生泡沫，在涂层上产生缺陷(如鱼眼、凹坑)。如果泡沫在研磨进程出现，则导致生产能力的下降。

·干扰涂层间的粘接。

经过多年发展，特殊的表面活性剂得到改进，使涂层缺陷最大程度地降低，并且某些还能使涂层具有一些别的优点，如消泡/抗腐蚀能力或使基材难以润湿。

用于颜料分散作用的最常用表面活性剂有如下品种：

脂肪酸衍生物，磷酸酯，聚丙烯酸钠/聚丙烯酸，乙炔二醇和大豆卵磷脂。四·表面活性剂HLB值

1 、表面活性剂的亲水性=亲水基的亲水性—憎水基德憎水性

2 、表面活性剂的亲水性=亲水基的亲水性÷憎水基德憎水性

格里芬提出了用HLB值来表示表面活性剂的亲水性。

非离子型表面活性剂的HLB值=（亲水基部分的摩尔质量÷表面活性剂的摩尔质量）×（100÷5）

五·表面活性剂的作用：

概述

表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。

1.增溶

要求：C>CMC （HLB13~18）临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度高于CMC值时，表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。增溶体系为热力学平衡体系；CMC越低、缔合数越大，增溶量（MAC）就越高；温度对增溶的影响：

温度影响胶束的形成，影响增溶质的溶解，影响表面活性剂的溶解度Krafft 点：离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft点，Krafft点越高，其临界胶束浓度越小昙点：对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高到一定程度时，溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为昙点。在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。

2.乳化作用

亲水亲油平衡值（HLB）：表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力。根据经验，将表面活性剂的HLB值范围限定在0-40，非离子型的HLB值在0-20。混合加和性：HLB=（HLBa Wa+HLBb /Wb）/ （Wa+Wb）理论计算：HLB=∑（亲水基团HLB值）+∑（亲油基团HLB）-7 HLB：3-8 W /O型乳化剂：Span；二价皂HLB：8-16 O/W型乳化剂：Tween；一价皂

3.润湿作用

要求：HLB：7-9。使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。农药行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量，提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，提高防病、治病效果。在化妆品行业中，做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。

4.助悬作用

在农药行业，可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂，如可湿性粉剂中原药多为有机化合物，具有憎水性，只有在表面活性剂存在的条件下，降低水的表面张力，药粒才有可能被水所润湿，形成水悬液；

5.起泡和消泡作用

表面活性剂在医药行业也有广泛应用。在药剂中，一些挥发油脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度；药剂制备过程中，它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。

6.消毒、杀菌

在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用，其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能，这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度，根据使用浓度，可用于手术前皮肤消毒、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒；

7.抗硬水性