表面活性剂与洗涤剂总结
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第二章 表面活性剂与洗涤剂
表面张力
液体的表面张力来
源于物质的分子或
σlg
原子间的范德华力。
表面张力是由于表 面分子和液体内部 分子所处的环境不 一样形成的。
σsg
θ σsl
图2-1 液体的接触角
S－固相；L－液相；G－气相； θ－接触角； x－三相接触线上任一点； σlg－液体表面张力 σsg －固-气界面张力；σsl－固－液界面张力
阳离子表面活性剂很少作清洗用。主要用作 抗静电剂，织物的柔软剂。此外，阳离子表 面活性剂也可用于防霉和杀菌。
表面活性剂的有关概念
表面活性剂在分子结构上的特点，是兼 含有很强的亲水性和疏水性（或称憎水 性、亲油性）基团。
界面吸附 临界胶束浓度 亲水亲油平衡值HLB
临界胶束浓度
表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束 浓度，简称CMC。当溶液浓度低于CMC时， 由于表面活性剂分子的界面吸附和在界面上 定向排列，溶液的表面张力随浓度的增高而 迅速降低，其使用性能亦相应地提高。直至 达到CMC时，表面活性剂已在溶液的界面上 排列成单分子膜，此时表面张力降至最低点。 此后活性物浓度的增高对于表面张力和使用 性能的影响不大。因此CMC是反映表面活性 剂的一个重要指标。
一、脂肪醇聚氧乙烯醚 （AEO）
脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子型表面 活性剂中最重要的一类产品。目前几乎 在 各类洗涤剂中，都或多或少用到这 类表面活性剂。
C14H29OH
+ n H2C
CH2
O
C7H15 CH C6H13 + n H2C
CH2
OH
O
C14H29 (OCH 2CH2)n OH
C7H15 CH C6H13 (OCH 2CH2)n OH
表面活性剂的分类和应用性能
一、表面活性剂的分类 通常按离子类型分类：在水中能电离而生成
离子的叫离子表面活性剂；不能电离的叫非 离子表面活性剂。在离子表面活性剂中，亲 水基团带有负电荷的叫阴离子表面活性剂； 亲水基团带有正电荷的叫阳离子表面活性剂。 视溶液酸碱度不同而离解成阴离子或阳离子 的则称为两性表面活性剂。
阴离子表面活性剂
一、烷基苯磺酸盐
来自百度文库
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH CH2 C CH2 CH CH CH3
TPS
SO3Na
CH3 (CH2)x CH CH2 (CH2)y CH3 x+y=6~9
SO3Na
LAS
二、仲烷烃磺酸盐（SAS）
SAS有与LAS类似的发泡性和洗涤效果，且 水溶性好。其主要用途是复配成液体洗涤剂， 如液体家用餐具洗涤剂。SAS的缺点是，用 它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松散。因 此只用于液体配方中。
去污力
溶
起泡力
液
性
质
表面张力
渗透力
CMC 表面活性剂浓度
图2-3 表面活性剂浓度与 溶液性质的关系
亲水亲油平衡值HLB
表面活性剂的应用性能取决于分子中亲 水和亲油两部分的组成和结构，这两部 分的亲水和亲油能力的不同，就使它的 应用范围和应用性能有差别。表面活性 剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度 之比值，就称为亲水亲油平衡值，简称 HLB值。
R CH2 R1
SO3Na
用于制造洗涤剂的烷基苯中烷链长度一 般为C10~C13。链较短者溶解度大，可用 于配置液体洗涤剂，用于洗衣粉时，多 为C12~C13 烷基苯。
烷基苯磺酸钠亲水基团为磺酸基与疏水 基团烷基苯间连接是C-S键，因而他的 耐水解稳定性很好，在热的酸或碱中很 稳定。
三、α-烯烃磺酸盐（AOS）
AES采用C12～C14的椰油醇为原料，有时也 用C12～C16醇，与2～4分子环氧乙烷缩合。 再进一步进行硫酸化，中和可用氢氧化钠、 氨或乙醇胺。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂因在水中不电离以及 能够精细地改变分子结构而具有独特的 性质。
非离子表面活性剂去除油性污垢的能力 很强，而且具有防止污垢在合成纤维表 面再沉积的能力。它们的临界胶束浓度 也比离子型表面活性剂低一到二个数量 级。
最常用的品种是月桂酸单乙醇酰胺和月 桂酸二乙醇酰胺。前者的水溶性较差， 主要在液体类产品中用作增稠剂；后者 常用作稳泡剂和助洗剂。
阳离子表面活性剂
所有工业上的阳离子表面活性剂都是有机氮 化合物的衍生物。它们大致可分为两类：一 类是胺盐型阳离子表面活性剂；另一类则是 季铵盐型阳离子表面活性剂，在化合物本身 的分子中带有正电荷。
FAS的主要用途是配制液状洗涤剂、餐具洗 涤剂、各种香波、牙膏、纺织用润湿和洗净 剂以及化学工业中的乳化聚合。此外，粉状 的FAS可用于配制粉状清洗剂、农药用润湿 粉剂。
五、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 （AES）
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐又称脂肪醇硫酸盐。 由于分子中加入了乙氧基使其具有很多优点， 如抗硬水性强，泡沫适中而稳定，溶解性好。 缺点是在酸性和强碱性条件下不稳定，易于 水解。
AOS与LAS的性能相似。但对皮肤的刺 激性稍弱，生化降解的速度也稍快。由 于它的生成工艺简便，原料成本低廉， 因此，AOS一直有很大的吸引力。AOS 的主要用途是配制液体洗涤剂和化妆品。
四、脂肪醇硫酸盐（FAS）
又叫烷基硫酸盐。这类活性剂中最重要的品 种是基于椰子油的C12~C14和基于牛油的 C16~C18烷基硫酸盐，如十二烷基硫酸盐（月 桂醇硫酸盐）。它们的抗硬水性较好，但耐 水解能力较差，尤其在酸性介质中，易水解 成脂肪醇与硫酸盐。
表面活性剂的分类：
按分子结构中亲水基团的带电性分为 阴离子、阳离子、非离子和两性表面 活性剂四大类
阴离子表面活性剂 非离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性表面活性剂
二、表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质产生影 响，在实际应用中能显示出各种优异的 性能，如乳化、洗涤、分散、湿润、渗 透、起泡、消泡、增溶、去污、柔软、 抗静电等。
二、烷基酚聚氧乙烯醚
烷基酚聚氧乙烯醚在非离子型表面活性 剂中仅次于AEO，占第二位。其中最重 要的是壬基酚聚氧乙烯醚，商品牌号为 乳化剂OP系列产品。它具有优良的洗 涤性能，价格较低。缺点是生物降解性 差，对鱼类有毒性。
三、脂肪酸烷醇酰胺
这是由脂肪酸和乙醇胺缩合制得的一类 非离子表面活性剂。
表面张力
液体的表面张力来
源于物质的分子或
σlg
原子间的范德华力。
表面张力是由于表 面分子和液体内部 分子所处的环境不 一样形成的。
σsg
θ σsl
图2-1 液体的接触角
S－固相；L－液相；G－气相； θ－接触角； x－三相接触线上任一点； σlg－液体表面张力 σsg －固-气界面张力；σsl－固－液界面张力
阳离子表面活性剂很少作清洗用。主要用作 抗静电剂，织物的柔软剂。此外，阳离子表 面活性剂也可用于防霉和杀菌。
表面活性剂的有关概念
表面活性剂在分子结构上的特点，是兼 含有很强的亲水性和疏水性（或称憎水 性、亲油性）基团。
界面吸附 临界胶束浓度 亲水亲油平衡值HLB
临界胶束浓度
表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束 浓度，简称CMC。当溶液浓度低于CMC时， 由于表面活性剂分子的界面吸附和在界面上 定向排列，溶液的表面张力随浓度的增高而 迅速降低，其使用性能亦相应地提高。直至 达到CMC时，表面活性剂已在溶液的界面上 排列成单分子膜，此时表面张力降至最低点。 此后活性物浓度的增高对于表面张力和使用 性能的影响不大。因此CMC是反映表面活性 剂的一个重要指标。
一、脂肪醇聚氧乙烯醚 （AEO）
脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子型表面 活性剂中最重要的一类产品。目前几乎 在 各类洗涤剂中，都或多或少用到这 类表面活性剂。
C14H29OH
+ n H2C
CH2
O
C7H15 CH C6H13 + n H2C
CH2
OH
O
C14H29 (OCH 2CH2)n OH
C7H15 CH C6H13 (OCH 2CH2)n OH
表面活性剂的分类和应用性能
一、表面活性剂的分类 通常按离子类型分类：在水中能电离而生成
离子的叫离子表面活性剂；不能电离的叫非 离子表面活性剂。在离子表面活性剂中，亲 水基团带有负电荷的叫阴离子表面活性剂； 亲水基团带有正电荷的叫阳离子表面活性剂。 视溶液酸碱度不同而离解成阴离子或阳离子 的则称为两性表面活性剂。
阴离子表面活性剂
一、烷基苯磺酸盐
来自百度文库
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH CH2 C CH2 CH CH CH3
TPS
SO3Na
CH3 (CH2)x CH CH2 (CH2)y CH3 x+y=6~9
SO3Na
LAS
二、仲烷烃磺酸盐（SAS）
SAS有与LAS类似的发泡性和洗涤效果，且 水溶性好。其主要用途是复配成液体洗涤剂， 如液体家用餐具洗涤剂。SAS的缺点是，用 它作为主要成分的洗衣粉发粘、不松散。因 此只用于液体配方中。
去污力
溶
起泡力
液
性
质
表面张力
渗透力
CMC 表面活性剂浓度
图2-3 表面活性剂浓度与 溶液性质的关系
亲水亲油平衡值HLB
表面活性剂的应用性能取决于分子中亲 水和亲油两部分的组成和结构，这两部 分的亲水和亲油能力的不同，就使它的 应用范围和应用性能有差别。表面活性 剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度 之比值，就称为亲水亲油平衡值，简称 HLB值。
R CH2 R1
SO3Na
用于制造洗涤剂的烷基苯中烷链长度一 般为C10~C13。链较短者溶解度大，可用 于配置液体洗涤剂，用于洗衣粉时，多 为C12~C13 烷基苯。
烷基苯磺酸钠亲水基团为磺酸基与疏水 基团烷基苯间连接是C-S键，因而他的 耐水解稳定性很好，在热的酸或碱中很 稳定。
三、α-烯烃磺酸盐（AOS）
AES采用C12～C14的椰油醇为原料，有时也 用C12～C16醇，与2～4分子环氧乙烷缩合。 再进一步进行硫酸化，中和可用氢氧化钠、 氨或乙醇胺。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂因在水中不电离以及 能够精细地改变分子结构而具有独特的 性质。
非离子表面活性剂去除油性污垢的能力 很强，而且具有防止污垢在合成纤维表 面再沉积的能力。它们的临界胶束浓度 也比离子型表面活性剂低一到二个数量 级。
最常用的品种是月桂酸单乙醇酰胺和月 桂酸二乙醇酰胺。前者的水溶性较差， 主要在液体类产品中用作增稠剂；后者 常用作稳泡剂和助洗剂。
阳离子表面活性剂
所有工业上的阳离子表面活性剂都是有机氮 化合物的衍生物。它们大致可分为两类：一 类是胺盐型阳离子表面活性剂；另一类则是 季铵盐型阳离子表面活性剂，在化合物本身 的分子中带有正电荷。
FAS的主要用途是配制液状洗涤剂、餐具洗 涤剂、各种香波、牙膏、纺织用润湿和洗净 剂以及化学工业中的乳化聚合。此外，粉状 的FAS可用于配制粉状清洗剂、农药用润湿 粉剂。
五、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 （AES）
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐又称脂肪醇硫酸盐。 由于分子中加入了乙氧基使其具有很多优点， 如抗硬水性强，泡沫适中而稳定，溶解性好。 缺点是在酸性和强碱性条件下不稳定，易于 水解。
AOS与LAS的性能相似。但对皮肤的刺 激性稍弱，生化降解的速度也稍快。由 于它的生成工艺简便，原料成本低廉， 因此，AOS一直有很大的吸引力。AOS 的主要用途是配制液体洗涤剂和化妆品。
四、脂肪醇硫酸盐（FAS）
又叫烷基硫酸盐。这类活性剂中最重要的品 种是基于椰子油的C12~C14和基于牛油的 C16~C18烷基硫酸盐，如十二烷基硫酸盐（月 桂醇硫酸盐）。它们的抗硬水性较好，但耐 水解能力较差，尤其在酸性介质中，易水解 成脂肪醇与硫酸盐。
表面活性剂的分类：
按分子结构中亲水基团的带电性分为 阴离子、阳离子、非离子和两性表面 活性剂四大类
阴离子表面活性剂 非离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性表面活性剂
二、表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质产生影 响，在实际应用中能显示出各种优异的 性能，如乳化、洗涤、分散、湿润、渗 透、起泡、消泡、增溶、去污、柔软、 抗静电等。
二、烷基酚聚氧乙烯醚
烷基酚聚氧乙烯醚在非离子型表面活性 剂中仅次于AEO，占第二位。其中最重 要的是壬基酚聚氧乙烯醚，商品牌号为 乳化剂OP系列产品。它具有优良的洗 涤性能，价格较低。缺点是生物降解性 差，对鱼类有毒性。
三、脂肪酸烷醇酰胺
这是由脂肪酸和乙醇胺缩合制得的一类 非离子表面活性剂。