第5章 阳离子表面活性剂
阳离子、两性离子、非离子表面活性剂
②具有良好的抗静电作用 当阳离子表面活性剂吸附吸在纤维表面，形成一定向 吸附膜后，中和了纤维表面的负电荷，减少了因摩擦产生 的自由电子，因而，具有良好的抗静电作用；
③杀菌作用显著
很稀的溶液（1/10000-1/100000）即有杀菌效果，这是 由于细菌被强力吸附后，阻止了细菌的呼吸作用和糖解作用 所致
如十二烷基三甲基氯化铵（防粘剂DT或 1231），合成如下：
C12H25N(CH3)3 Cl C12H25
3 3
C12H25NH2 + 3 CH3Cl C12H25N(CH3)2 + CH3Cl
. N(CH ) .Cl
代表产品： 十二烷基三甲基溴化铵（阳离子表面活性剂1231）； 十八烷基三甲基氯化铵（阳离子表面活性剂1831）； 十六烷基三甲基溴化铵（阳离子表面活性剂1631）。
4.具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质， 甚至在海水中也可以有效地使用。
5.对植物纤维有益的柔软平滑性和抗静电 性。
6.具有良好的乳化性和分散性。
7.可以吸附在带有负电荷或正电荷的物 质表面上，而不产生憎水薄层，因此 有很好的润湿性和发泡性。 8.具有一定的杀菌性和抑霉性。 9.有良好的生物降解性。
表面活性剂的发展现状
2009年阴离子型表面活性剂产量占比仍 为最大，为56％；非离子表面活性剂， 占35%；阳离子和两性离子表面活性剂 合占10%。
（二）、山梨醇及失水山梨醇的脂肪酸酯
1. span 失水山梨醇脂肪酸酯也称山梨醇酐烷基酯， 商品名为司盘(span)。山梨醇可由葡萄糖 加氢制得，是具有六个羟基的多元醇。由 于分子中没有醛基，所以对热和氧稳定。 与脂肪酸反应不会分解或着色。
失水山梨醇酯不溶于水，很少单 独使用，但与其它水溶性表面活性 剂复配，具有良好的乳化力，尤其 与失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 （Ｔｗｅｅｎ）复配பைடு நூலகம்为有效。
第5章 染整前处理助剂
第五章 染整前处理助剂
②净洗作用 使织物上的蜡质皂化物及油性物质与织物的黏附力减弱， 界面逐渐缩小，在机械作用下使油污从织物上脱离，乳 化为油/水乳液，以防止其再沾污。非离子表面活性剂 常是优良的乳化剂，而阴离子表面活性剂，将会在油 蜡—水界面上形成双电层，防止油粒相互聚集，有利于 形成比较稳定的乳液体系。 必须迅速分散碱作用的分解物而防止再沾污。这将利用 表面活性剂的分散作用，也可用借助其他无机或有机螯 合分散剂的作用。
第五章 染整前处理助剂
③中性电解质 中性电解质使离子型表面活性剂胶束聚集数增大，CMC 下降，使溶液表面张力下降。 在精练剂中复配一定量的中性电解质有利于提高精练剂 的润湿、乳化和净洗作用。 ④螯合分散剂 螯合剂可以螯合钙、镁离子，而起到软水作用，防止杂 质的再沉积。 高分子螯合分散剂有聚丙烯酸盐、马来酸—丙烯酸共聚 物等、羟基多羧酸盐、亚甲基膦酸酯盐类化合物（胺三 亚甲基膦酸盐、二乙烯三胺五亚甲基膦酸盐等）。
第五章 染整前处理助剂
3、络合型稳定剂
①氨基羧酸盐 氨基羧酸盐类为在氨基上连接有羧甲基的盐类。常见的 有氨基三乙酸钠（NTA）、乙二胺四乙酸钠（EDTA）、 二乙烯三胺五乙酸钠（DTPA）等。
NaOOCH2C NCH2CH2N NaOOCH2C CH2COONa CH2COONa
能和钙、镁离子结合生成不溶性金属络合物，沉积在重 金属离子表面，使其失去催化作用。 效果较差，且价格较贵，目前使用较少。
第五章 染整前处理助剂
第五章 染整前处理助剂
内容概览 染整前处理加工中常用助剂的常用组成和作用机理 精练助剂 双氧水漂白稳定剂
退浆助剂
涤纶碱减量促进剂
第五章 染整前处理助剂
第一节 精练助剂
第5章_阳离子表面活性剂[表面活性剂化学-天大]
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RCN
RCN + 2H2
150℃，136大气压 莫尼镍催化加氢
RCH2NH2
28
得到的伯胺再与甲酸和甲醛溶液反应得到 二甲基烷基胺：
甲醇溶剂 加热 CH3 CH3 + 2CO2 + 2H2O
RNH2 + 2HCHO + 2HCOOH
R N
29
其反应历程如下：
缩合 脱水
RCH2NH2 + HCHO
到一定数值时又随溶液浓度的升高而增加。
十六烷基三甲基氯化铵的表面张力与浓度的关系 [C16H33－N+(CH3)3]•Cl－
溶液浓度（mol/L） 表面张力γ（mN/m）
0.002
69.8
0.005
59.4
0.01
41.3
0.025
38.0
0.04
31.3
0.05
35.0
0.1
35.6
19
(4) 临界胶束浓度
结构通式 [C12H25－N+(CH3)3]•X－ X Cl Br Cl Br [C16H33－N+(CH3)3]•X－
O Cl Cl Cl Cl Cl
商品名称 乳胶防粘剂DT 1231阳离子表面活性剂 纤维柔软剂CTAC 1631阳离子表面活性剂
主要应用 浮选剂、杀菌剂 抗静电剂、杀菌剂 纤维柔软剂 纤维柔软剂、直接 染料固色剂
胺盐型阳离子表面活性剂主要品种及实例
表面活性剂类型 伯胺盐 仲胺盐
叔胺盐
结构通式 RNH2•HCl R1NHR2•HCl
R1NR2(R3)•HCl
实例
C18H37NH2· HCl 十八烷基胺（硬脂胺）盐酸 盐
表面活性剂习题与答案
第一章概述1.表面活性剂的定义在加入量很少时即能明显降低溶剂的表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。
2.表面活性剂的分类（按离子类型和亲水基的结构）离子类型：a.非离子型表面活性剂b.离子型表面活性剂（阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂）亲水基：羧酸盐型、磺酸酯盐型、磷酸酯盐型、胺盐型、季铵盐、鎓盐型、多羧基型、聚氧乙烯型第二章表面活性剂的作用原理表面活性、表面活性物质、表面活性剂？因溶质在表面发生吸附（正吸附）而使溶液表面张力降低的性质被称为表面活性，这类物质被称为表面活性物质。
表面活性剂：是一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质。
表面活性如何表征？假如ψ。
是水或溶剂的表面张力，ψ为加入表面活性剂后溶液的表面张力，则表面（界面）张力降低值π可表现为π5ψ。
2ψ，在稀水溶液中可以用表面张力降低值与溶液浓度的比值π/c来衡量溶质的表面活性。
当物质的浓度c很小时，ψ-c略成直线，每增加一个–CH2，π/c增加为原来的3倍。
表面活性剂的两大性质是什么？如何解释？两大性质：降低表面张力和胶束的形成降低表面张力：是由亲水、亲油基团相互作用、共同决定的性质，表面活性剂分子吸附于液体表面，用表面自由能低的分子覆盖了表面自由能高的溶剂分子，因此溶液的表面张力降低胶束的形成：达到吸附饱和，表面活性剂的浓度再增加，其分子会在溶液内部采取另一种排列方式，即形成胶束。
什么是临界胶束浓度及其测定方法？开始形成胶束的最低浓度被称为临界胶束浓度（critical micelle concentration,简写为cmc）。
测量依据：表面张力、电导率等性质随着表面活性剂浓度的变化，上述性质发生突变的浓度。
1、表面张力法：表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后变化缓慢或不再变化。
大学表面活性剂复习资料（考试用）
大学表面活性剂复习资料（考试用）表面活性剂化学复习资料名词解释题目第一章表面活性剂的概述1.表面：液体或固体和气体的接触面。
（物质和它产生的蒸汽或者真空接触的面）2. 界面：液体与液体，固体与固体或液体的接触面。
（物质相与相之间的分界面称之为界面）3. 表面张力：指垂直通过液面上任一单位长度、与液面相切的收缩表面的力（N/m）。
4. 表面自由能：指液体增加单位表面上所需做的可逆功，或恒温恒压下增加单位表面积时体系自由能的增值，或单位表面上的分子比体相内部同分子量所具有的自由能过剩值，称为表面自由能（J/m2）。
5. 表面活性：在液体中加入某种物质使液体表面张力降低的性质叫表面活性。
如肥皂中的脂肪酸钠，洗衣粉中的烷基苯磺酸钠等。
6. 表面活性剂：是指在某液体中加入少量某物质时就能使液体表面张力急剧降低，并且产生一系列应用功能，该物质即为表面活性剂。
第二章表面活性剂的作用原理1. 吸附：表面上活性剂这种从水内部迁至表面，在表面富集的过程叫吸附。
2. 低表面能固体：表面活性剂的表面能<100mJ/m2的物质3. 高表面能固体：表面活性剂的表面能>100mJ/m2的物质。
4. 胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。
（2）反胶束：表面活性剂在有机溶剂中形成极性头向内，非极性头尾朝外的含有水分子内核的聚集体，称为反胶团。
（3）临界胶束浓度：表面活性剂溶液的表面张力随着活性剂浓度的增加而急剧地降低，但是当浓度增加到一定值后，表面张力随溶液浓度的增加而变化不大，此时表面活性剂从分子或离子分散状态缔合成稳定的胶束，从而引起溶液的高频电导、渗透压、电导率等各种性能发生明显的突变，这个开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)。
（4）亲水-亲油平衡值（HLB）：系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
第5章 表面活性剂与药用高分子材料
（2）羧甲基淀粉钠(sodium carboxymethylstarch, CMSNa) 高效崩解剂，吸水膨胀300倍。直接压片
3、纤维素（cellulose） 1，4甙键构成，n=100－10000。 （1）纤维素酯类
醋酸纤维素（cellulose acetate）控释制剂和透皮制剂 醋酸纤维素酞酸酯(cellulose acetate phthalate,CAP) 醋酸纤维素丁酸酯（cellulose acetate butyrate,CAB）
3、溶血 ●阳离子型和阴离子型强溶血，不得用于注射
●非离子型
○聚氧乙烯烷基醚>聚氧乙烯脂肪酸酯>吐温类 ○吐温20>吐温60>吐温40>吐温80 但0.25%吐温80出现溶血，吐温80仅用于肌注。 ●静脉注射；Poloxamer188和磷脂。
五、 应用
（一）直接作为药：阳离子型用于消毒、杀菌、防腐
（四）非离子型表面活性剂 ●亲水基团；多元醇 ●亲油基团；RCOOH，ROH ●以酯键或醚键相连。 ●特点： ○品种多 ○稳定。化学上不解离。 ○毒性小。外用，口服，甚至注射。 ○乳化剂、助悬剂、湿润剂、分散剂等。
1、脱水山梨醇脂肪酸酯类；
司盘（Span）
2、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酯类： 吐温类（Tween）
（2）纤维素醚类
●羧甲基纤维素(CMCNa) 水溶性，粘合剂，助悬剂、控释骨架
●甲基纤维素（MC）
水溶性
●羟丙基纤维素（HPC） 水溶性
●羟丙甲基纤维素（HPMC）水溶性，优良薄膜包衣材料
●乙基纤维素（EC）： 水不溶性，缓释制剂的载体、薄膜包衣
●低取代羟丙基纤维素(L-HPC): 高效崩解剂。
表面活性剂知识点总结(1)
知识点回顾第1章：绪论1 表面活性剂的定义：指能显著降低水的表面张力的一类物质。
从结构上看均为两亲分子，即同时具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。
亲水基团进入水中，憎水基团企图离开水而指向空气，在界面定向排列。
2 表面活性剂的特征：降低表面张力（能力和效率）；在界面形成定向单层；超过临界浓度后形成胶束；亲水-亲油平衡值（HLB）；一般分子量为300-1000。
3 表面张力、克拉夫点、浊点的定义表面张力：垂直通过液面上任一单位长度，与液面相切的收缩表面的力，简称为表面张力，其单位为mN/m克拉夫点：离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某一特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为克拉夫点浊点：浊点是非离子表面活性剂均匀胶束溶液发生相分离的温度4 典型表面活性剂的命名、代号与结构式，比如1831,1227，BS12，LAS，SAS，AS，AEO，AES等。
5 按照应用功能可分为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂及增溶剂等。
按结构组合分为普通型、双子（Gemini）型、Bola型、星型等。
6 表面活性剂绿色化四大要素：原料绿色化（采用无毒无害原料，提高制造过程及产品安全性）、制备工艺绿色化（采用原子经济反应实现制造过程零排放，减少反省步骤缩短制备流程，减少过程排放）、产品性能绿色化（改变分子结构提高安全性能，开发新型温和活性剂）、应用过程绿色化（微乳农药，微乳炼油替代消耗臭氧层物质及非臭氧层有机溶剂的水基清洗剂）。
举例阐述四大要素所代表的实际意义。
7 我国表面活性剂行业的现状与发展方向。
第2章：表面活性剂的作用原理1 表面张力的表达方式（力学和能量角度）和测定方法。
力学：f=2γl能量：dG=γdA测定方法：滴重法（滴体积法）、毛细管上升法、环法、吊片法、最大气泡压力法、滴外形法2 影响表面张力的因素：分子间作用力、温度、压力。
3 临界胶束浓度的测定方法。
第5章 阳离子表面活性剂
+
CH2CH2 O . HCl . CH3OSO2O
.
_ Cl
. Cl
_
C11H25
+ N
. Cl
_
式中，R是含8~22个碳原子的烷基；R/是低级烷基或苄基
含吡啶环的季铵盐
纤维防水剂、染色助剂和杀菌剂。
CnH 2n+1 + N
. Cl
_
C17H35CONHCH2
+ N
. Cl
_
n=12或16，X为Cl或Br 或 ， 为 或
C2H5 C17H33CONHCH2CH2 N C2H5 + (CH3O)2SO2 C17H33CONHCH2CH2 CH3 N + CH3
NaOH
C2H5
3C17H33COCl + H3PO4
C 2 H5 C17H33CONHCH2CH2 N C2H5
. CH3SO4_
CH3
表面活性剂Sapamine MS 表面活性剂 色必明
方法二：脂肪酸和伯胺直接进行N-酰化反应。
2C17H35COOH
140~170 C , N2 + H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2 _ 2H2O
O
CH2
CH O
CH2Cl
O
C17H35CO CONHCH2CH2NHCH2CH2NHCOC17H35
110~120 C
+ _ C17H35CONHCH2CH2NHCH2CH2NHCOC17H35 . Cl CH2 HC O CH2
R1 RX + N R2 R3 R
R1 N R2 R
3
.
_ X
（1）十二烷基三甲基溴化铵 ）
表面活性剂化学第五章阳离子表面活性剂
CH3
C18H37 N CH2
Cl
CH3
（3）杂环型
主要有吗啉环、吡啶环、咪唑环、哌嗪环、 喹啉环等。
P111 表5-2 （4）鎓盐型
包括鏻盐、锍盐、碘盐和鉮盐等。大多具有杀 菌、抑菌性能，可广泛用作杀菌剂。
5.1.2 阳离子表面活性剂的性质 1.溶解性
一般水溶性较好，但随烷基链长度的增加，水 溶性呈下降趋势。P112 表5-3 疏水烷基的个数和链上的取代基对SA的溶解性 也有影响。
5-6 c) 临界胶束浓度
随着烷基碳链的增加，临界胶束浓度降低。表5-7
5.2 阳离子表面活性剂的合成 合成阳离子表面活性剂的主要反应是N-烷基 化反应。叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐 的反应也叫季胺化反应。 5.2.1烷基季铵盐 烷基季铵盐的合成方法主要有三种。 ① 高级卤代烷与低级叔胺反应
② 高级烷基胺和低级卤代烷反应 ③ 甲醛-甲酸法制得
八胺为主的牛脂胺，可由松香酸制取廉价的松香胺。
(2)脂肪醇法
脂肪醇和氨在380～400℃和12.16～17.23MPa下反应， 可制得伯胺。
ROH + NH3 → RNH2 + H2O 高碳醇与氨在氢气和催化剂存在下，也能发生上述反应， 使用催化剂，可将反应温度和压力降至150℃和10.13Mpa。 伯胺大量用于浮游选矿剂和纤维柔软剂。如C8～C18伯胺， 椰子油、棉子油，牛脂等制得的混合胺以及它们的醋酸盐均 为优良的浮选剂。用作纤维柔软剂的伯胺结构复杂一些，多 为含酰胺键的亚乙基多胺化合物。
2020/3/18
靳有才
R1
X-
R2 N
R4
R3
5.1 阳离子表面活性剂概述
阳离子表面活性剂在水溶液中呈现正电性，形 成携带正电荷的表面活性离子。阳离子SA的亲 水基由带正电荷的基团构成。常称为阳性皂和逆 性肥皂。
表面活性剂
·表面活性剂 ·表面活性剂在界面上的吸附
·胶束理论
·表面活性剂亲水亲油平衡问题
·表面活性剂作用及应用
第一节 表面活性剂概述
一、溶液的表面张力
2 cos h gr
H2O
C2H5OH (aq)
NaCl (aq)
溶液的表面张力不仅与温度、压力有关， 并且还与溶液的种类和浓度有关。
（三）两性表面活性剂
• 两性表面活性剂基本不刺激皮肤和眼睛；在相当宽的pH值 范围内都有良好的表面活性作用；它们与阴离子、阳离子、 非离子型表面活性剂都可以兼容。由于以上特性，可用作 洗涤剂、乳化剂、润湿剂、发泡剂、柔软剂和抗静电剂。
• 主要品种：甜菜碱衍生物、咪唑啉衍生物等。
（四）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。
B、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。 • 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。
0 与c成对数关系 0
②当浓度小时
cB / c o cB ln(1 ) a a 0 cB =b ＝ｋcB 0 a
0 与c成线性关系 0
表面活性剂的分子结构： ①具有长碳链（碳原子数大于8）的极性有机化合物。 ②从结构上看，表面活性物质是两亲分子，一端亲水(－OH, －COOH,－SO3Na等),另一端亲油(憎水)(－R等)。 虽然表面活性剂分子是两亲性分子，但并不是所有的两亲 性分子都是表面活性剂，只有亲油部分足够长的两亲性物质 才是表面活性剂。
第五章--表面活性剂
表面活性剂
5.1 概 述
5.1.1什么是表面活性剂
溶质的浓度对溶剂表面张力的影响有三种：
1）物质的加入会使溶剂表面张力略微升高，属于此类物 质的强电解质有无机盐、酸、碱等；
2）物质的加入会使溶剂的表面张力逐渐下降，如低碳醇、 羧酸等有机化合物； 3）物质少量加入就会使溶剂表面张力急剧下降，但降到 一定程度后，就变得很慢或几乎不下降。
1）高级脂肪醇与环氧乙烷加成物
ROH+ nCH2 CH2 O
NaOH Cat.
R O (CH2CH2O)n H
所用脂肪醇有：月桂醇、十六醇、油醇、鲸蜡醇等
2）烷基酚和环氧乙烷的加成物
R OH + nCH2 CH2 O R O (CH2CH2O)n H
所用烷基酚有：壬基酚、辛基酚、辛基甲酚等
3）脂肪酸与环氧乙烷的加成物
单酯盐 O
性质与硫酸酯盐相近，抗电解质、硬化能力较强，洗净能力 好，为低泡性表面活性剂。可作为净洗剂、润湿剂、乳化剂、 抗静电剂和抗蚀剂。缺点：污染环境、影响水质
5.1.3.2 阳离子表面活性剂
这类表面活性剂分为两类： （1）铵盐类表面活性剂，可由高级胺 (C12-18，伯、仲、叔）用盐酸或醋酸处 理而得：
特点：水溶性好，发泡能力强，去污力强；毒性低，对皮肤刺 激性小，有良好的生物降解性和抗微生物能力，优良的抗静电 性和柔软平滑性，与其它表面活性剂相容性好。但是价格较贵。
CH3 R N CH 2 COOCH3
+
5.1.3.4
非离子表面活性剂
亲水基为羟基－OH和醚键－O－
由于亲水性较弱，必须由几个羟基或醚键才能发挥
（1）按工业用途分类：
表面活性剂概述
特点
1）具有“两亲”结构的有机化合物(如：R-
COONa)
亲
油
亲
亲
基
油 基
油
基
亲水基 亲水基
亲水基
亲水基
亲 油 基
亲
油
亲
基
亲水基
油
亲水基
基
亲
油亲水基基γ2）用量少1
2
3 C CMC Critical micelle concentration （临界胶束浓度）
3）在CMC处作用显著
1.1 表面活性剂的分类
1.2.1 世界表面活性剂工业的发展状况
• 世界表面活性剂工业是在第二次世界大战期间，由于制 皂的油脂十分匮乏而得以发展。
• 二次世界大战之后形成了独立的工业体系，并随着石油 化学工业的发展而日趋完善，与合成橡胶、合成纤维一 起成为新兴的化工产品。
• 目前全世界表面活性剂的品种有6000多种，商品牌号上 万种，年产量接近1200万吨。
1.1.1 表面活性剂按离子类型分类
C12H25
SO3Na
阴离子型: 十二烷基苯磺酸钠
离子型
. CH3
CH2 N+ CH3 Cl -
阳离子型:
CH3
苄基三甲基氯化铵
表面活性剂
两性型:
CH3 C12H25 N+ CH2COO-
CH3
十二烷基甜菜碱
非离子型
10
1.1.2 按亲水基的结构分类
表1-1 按亲水基结构分类的表面活性剂类型
（2）含硅表面活性剂
（3）高分子表面活性剂 分子量高于1000的表面活性剂 , 主要类型有聚乙
烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等
14
精细化工概论课后答案
第二章1．表面活性物质和表面活性剂有什么异同点答：把能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性,具有表面活性的物质称为表面活性物质;把加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质,称为表面活性剂;表面活性剂在加入很少量时即能显着降低其表面张力,改变体系界面状态;举例：肥皂、油酸钠、洗涤剂等物质的水溶液,在溶液浓度很低时,表面张力随溶液浓度的增加而急剧下降,降到一定程度后便缓慢或不再下降；乙醇、丁醇等低碳醇和醋酸等物质,表面张力随溶液浓度的增加而下降;这两类都是表面活性物质; 2,表面活性剂的结构特点答；表面活性剂一般都是直线形分子,其分子同时含有亲水增油性的极性基团和亲油憎水性的非极性疏水基团,因而是表面活性剂既具有亲水性又具有增油性的双亲结构,所以,表面活性剂也称为双亲化合物;3.临界胶束浓度CMC和HLB、浊点、克拉夫拖点之间有何关系答,Tk越高,CMC越小,亲油性好,HLB越小;浊点越高,亲水性越好,CMC越大,HLB越大;4,表面活性剂的活性与CMC的关系答,CMC可用来衡量表面活性剂的大小;CMC越小,表示该表面活性剂形成胶束所需的浓度越低,即达到表面饱和吸附的浓度就越低,因而,改变表面性质,起到润湿、乳化、曾溶、起泡等作用所需的浓度也越低,表示该表面活性剂的活性越大;5,阳离子表面活性剂可用作润湿剂吗为什么答,阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷;水溶液中阳离子表面活性剂在固体表面的吸附是极性基团朝向固体表面,吸附在带负电荷的固体表面,疏水基朝向水相,使固体表面呈“疏水”状态,通常不用于洗涤和清洗,故……6.哪种表面活性剂具有柔软平滑作用为什么答,阳离子表面活性剂;原因：阳离子表面活性剂具有高效定向吸附性能,可在纤维表面覆盖一层亲油基团膜层,从而具有柔软平滑效果;7表面活性剂为何具有抗静电作用答,表面活性剂的憎水基吸附在物体表面,亲水基趋向空气而形成一层亲水性膜,吸收空气中水分,好像在物体表面多了一层水层,这样产生的静电就易于传递到大气中去,从而降低了表面电荷,起到抗静电的的作用;如果是以亲水基吸附在物体表面,当表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度时,表面活性剂的疏水剂间相互作用,可进一步形成亲水基向外的第二层吸附层,同样将亲水基趋向空气而形成一层亲水性膜,起到抗静电作用;8阳离子表面活性剂的去污力与碳链原子数之间有何关系答,图9阳离子表面活性剂能否用于衣物洗涤去污答,不能;因为阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成的表面活性离子带正电荷;水溶液中阳离子表面活性剂在固体表面的吸附是极性基团朝向固体表面,吸附在带负电荷的固体表面,疏水基朝向水相,使固体表面呈“疏水”状态,通常不用于洗涤和清洗;10.非离子表面活性剂的HLB与EO加成数有何关系答；聚氧乙烯型非离子表面活性的EO加成数越多,其水溶性越好,HLB越高,表面张力降低能力越弱;EO加成数相同时,憎水基中碳原子数越多,浊点越低,表面张力降低能力越强；脂肪醇聚氧乙烯醚EO加成数越多,HLB值越大;11,分析Span类产品与Tween类产品的亲水亲油性能的差异答；Span类产品为亲油性非离子型乳化剂,HLB值~,可以溶解于极性有机溶剂和油脂;应用：斯潘系列产品作为乳化剂广泛用在食品、化妆品和其它行业;作为食品添加剂广泛用在蛋糕油、面包改良剂和各类饮料中,起乳化、稳定、起泡等作用；作为化妆品添加剂可以稳定地乳化各种油脂,如：白矿油、硅油、动物油、合成油等；Tween类产品为亲水性非离子型乳化剂, HLB值~,可以溶解或分散于水、醇等极性有机溶剂;具有乳化、增溶和稳定作用;应用：吐温系列产品作为乳化剂广泛用在食品、化妆品和其它行业;与Span类产品配合使用可以调配适合各种乳液所需乳化剂;12.解释含氟表面活性的三高二憎答；氟是所有元素中电负性最大的,范德华院子半径小,有最低的原子极化率,所以C---F键能比C---H键能大,键长也更大;因此C---F键很牢固,由此键组成的全氟烃就有了特殊的稳定性,所以含氟表面活性剂具有高度热、化学稳定性高；全氟烷基磺酸盐的热分解温度高达420;.C,在浓硝酸、浓硫酸中不易被破坏;高表面活性含氟表面活性剂还有高表面活性,既憎水又憎油;13；高分子表面活性剂的应用主要有哪些答；高分子表面活性剂降低表面张力的能力一般,也不形成胶束,其去污力、气泡力和参透力都较低,分子量数万以下的适合用作分散剂;但高分子表面活性在各种界面和表面上有良好的吸附能力,分散性和凝聚、增溶性能俱佳;由于高分子表面活性剂具有良好的保湿作用、增稠作用,具有成膜性粘附力高,所以也具有相当的乳化稳定性,可作防水、防油,消泡、抗静电等;分子量百万以上的多可用作絮凝剂;第三章3-1 表面活性剂在洗涤剂中的作用是什么1、吸附作用2、乳化作用3、增溶作用4、分散作用5、泡沫作用3-2 合成洗涤剂中为什么要添加聚磷酸盐可用什么物质取代聚磷酸盐在洗涤剂中磷酸盐主要是起螯合水中钙、镁等离子的作用,可降低水的硬度,使水软化;聚合磷酸盐在洗涤液中还能起到碱性缓冲作用,使洗涤剂溶液的PH值保持在适宜的范围内,PH值不发生大幅度变化,在粉状洗涤剂中,能使产品部吸潮、不结块,使产品具有良好的流动性;可用分子筛,主要是4A型分子筛,有机络合剂来取代聚磷酸盐;3-3 为什么要发展无磷洗衣粉近年来由于过度使用含聚合磷酸盐的洗衣粉,致使水域污染,水中富含磷,造成水体富营养化,藻类大量繁殖,是水域生态系统遭到破坏,发生了水藻爆发和赤潮现象;3-4 洗涤过程中洗涤液的PH值会发生什么变化这种变化会影响洗涤效果吗如何解决降低,会影响效果,使用碱性缓冲剂可使洗涤液在洗涤过程中维持一定的碱性,保持洗涤液的去污能力;3-5 哪些助洗剂有抗污垢再沉积能力一些水溶性高分子化合物,如羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇等与污垢有很强结合能力的携污剂;3-6 重垢洗涤剂和轻垢洗涤剂的组成有何不同重垢型洗衣粉中活性组分多,表面活性剂含量高,一般都是两种或两种以上表面活性剂复配,除烷基苯磺酸盐外,还会添加其他阴离子表面活性剂,加大碳酸盐用量；轻垢型洗衣粉,表面活性剂含量低,以烷基苯磺酸盐为主,不配或少配非离子表面活性剂,一般少加或不加碳酸盐;3-7 肥皂生产的主要原料有哪些肥皂生产的主要圆脸有油脂、脂肪酸、松香、碱、盐、脱色剂、着色剂、香料、透明剂、钙皂分散剂,根据需要还可加荧光增白剂、抗氧剂、杀菌剂、螯合剂等;3-8 干洗用表面活性剂的HLB值有何要求干系用表面活性剂中的表面活性剂一般是由阴离子和非离子表面活性剂,HLB 值为3-6,含量%-1%;3-9 如何通过合适配方的调整保证蔬菜瓜果清洗剂的安全性一般是无刺激性、安全的非离子表面活性剂或两性表面活性剂,选用更安全的螯合剂如柠檬酸钠,添加乙醇等安全无毒的溶剂以利于残留农药的去处;蔬菜瓜果清洗剂3-10 简述防雾玻璃清洗剂的配方组成;防雾玻璃清洗剂主要由非离子表面活性剂如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺等和溶剂如异丙醇、乙醇、甘油等和助剂安睡、乙醇胺、甲苯磺酸钠、EDTA等和防雾剂如丙二醇、丙二醇醚、异丙醇组成;3-11 卫生间清洗剂应具有良好去污性、杀菌、除臭;3-12 汽车清洗剂主要有汽车燃油系统清洗剂、车身表面清洗剂、汽车内饰清洗剂3-13 汽车燃油系统清洗剂主要用以去除积炭;3-14 车身表面清洗剂如何保证车身清洁后的光亮车身表面清洗剂一般由多种表面活性剂和蜡类、溶剂和助剂组成;要求不腐蚀表面漆层、不破坏蜡膜、泡沫丰富;车身表面清洗剂既要有清洗功能又要有上蜡功能,清洗的过程中在扯起表面能形成一层蜡,使车身表面光亮,保护车身表面漆层; 3-15 同时具有杀菌和洗涤功能的洗涤剂的配方中表面活性剂如何复配杀菌洗涤剂有三种类型第一种是自身具有杀菌作用的表面活性剂,主要是阳离子表面活性剂和两性表面活性剂;第二种是在本身没有杀菌作用的洗涤剂中加入杀菌剂,阳离子表面活性剂主要是以非离子表面活性剂为活性物的洗涤剂中添加;漂白粉、次氯酸钠气味大、稳定性差,二氯异氰尿酸钠和氯化磷酸钠杀菌力强,配伍性好,是杀菌洗涤剂的使用成分;第三种是表面活性剂与消毒元素组合后,形成新的带有表面活性性质的消毒药物,如把碘加入非离子表面活性剂分子而形成的产物---碘伏;3-16 柔软抗静电洗涤剂的复配原则是什么将柔软抗静电剂加入洗涤剂中,使洗涤和柔软过程合二为一,在洗涤去污过程中,赋予织物良好的柔软抗静电性;阳离子表面活性剂一般是以非离子表面活性剂作为洗涤剂的活性成分,与阳离子表面活性剂复配;也可用去污性能好的阴离子表面活性剂和两性表面活性剂配伍,但这种配伍的产品不多;3-17 洗涤剂中常用的酶有哪几种目前洗涤剂中常用的酶共有4种：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶;3-18 哪些是化妆品的基质原料1天然油脂类2蜡类3高碳烃类4粉质类5溶剂类3-19 肤用化妆品又分为哪几类1清洁皮肤用化妆品2保护皮肤用化妆品3营养皮肤用化妆品4祛斑美白化妆品5抗衰老化妆品3-20哪些化妆品种要添加防腐剂为什么除了如卷发剂、染发剂等产品本身不具备微生物生长条件,配方中没有水分,PH 值小于大于10的产品、乙醇含量大于40%的产品、甘油、山梨醇和丙二醇在水相中的含量高于50%及含有高浓度度香精的产品外都需要加入防腐剂;在化妆品中常加油蛋白质、维生素、油、蜡等,还有水分,容易滋生和繁殖细菌、霉菌、酵母等微生物;为了防止化妆品变质,需加入防腐剂;3-21化妆品保湿剂的保湿机理是什么给皮肤补充水分防止干燥的高湿性的水溶性物质,称为保湿剂;皮肤保湿的机理,一是吸湿,二是防止内部的水分散发;3-22表面活性剂在化妆品中的作用有哪些表面活性剂是化妆品中重要的辅助原料;阴离子表面活性剂主要起去污、增溶、分散等作用,非离子表面活性剂主要起润湿、乳化等作用,阳离子表面化星级主要起柔软、抗静电、杀菌、调理等作用,两性表面活性剂常用于低刺激性香波、浴液的配制和护发品的调制;3-23皮肤清洁用化妆品的组成是什么其中哪些组分有清洁去污能力清洁皮肤用化妆品有清洁爽、泡沫清洁剂、磨砂膏、面膜、沐浴剂和化妆水等;清洁霜一般由油相、水相、乳化剂、保湿剂、防腐剂、香精等组成,其中油相物可溶解皮肤表面的油溶性污垢,水相物溶解水溶性污渍,油相和水相协同作用去污;3-25洗发发香波的组成是什么如何根据使用对象和使用者的肤质调整配方中的哪些成分洗发香波主要由表面活性剂、辅助表面活性剂、添加剂组成;根据发质不同,洗发香波中的组分要相应调整;通常分干性头发用、中性头发用和油性头发用香波;油性头发用香波可选脱脂力强的阴离子表面活性剂;而干性头发用香波配方中就应少用或不用阴离子表面活性剂,提高配方中赋脂剂的比例;只对婴儿用的洗发香波,强调的是其低刺激性、作用温和、原料口服毒性低;配方中不用回刺激婴儿眼部的无机盐增稠剂和磷酸盐螯合剂,而选用天然的水溶性高分子化合物;表面活性剂也要选用安全、低刺激性的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂而后良性表面活性剂;其他助剂也要合适,用量少;3-26牙膏的组成是什么表面活性剂的作用是什么其中主要去污除垢作用的是哪个组分牙膏主要由摩擦剂、保湿剂、发泡剂、增稠剂、甜味剂、香精、防腐剂、芳香剂、赋色剂和具有特定功能的活性物质、净化水组成;表面活性剂的作用是去污;摩擦剂和表面活性剂起主要去除污垢的作用;3-26微胶囊化妆品有何优点能够定时、缓慢释放,以达到长效、高效的目的;可延长活性成分的作用时间,使产品性能稳定,减少特殊添加剂对皮肤的刺激,还能使不相容物质在同一体系中存在；可以遮盖不良颜色和气味；第四章1.黏胶剂主要由哪些成分组成答；粘胶剂是由多种材料组成的,主要有基料也称黏料、辅助材料;2书籍装订常用什么胶黏剂答；聚醋酸乙烯乳液胶黏剂;3有机玻璃的黏结可选用哪类丙烯酸脂胶黏剂答；溶剂型丙烯酸脂胶黏剂;4要完成瞬间的固化粘结宜选用哪种胶黏剂答；氰基丙烯酸酯胶黏剂;5.哪种有机聚合物胶黏剂耐高温性能好答,杂环高分子胶黏剂;聚苯并咪挫胶黏剂PBI、聚酰亚胺胶黏剂PI、聚恶喹啉胶黏剂PQ聚芳砜胶黏剂、聚次苯硫醚胶黏剂;6,酚醛树脂胶黏剂涂胶时的注意事项答,1,酚醛树脂胶黏剂含有溶剂,一般要涂2—3次,每次涂胶后要晾置一定时间,有时还要升温烘烤后趁热粘结；2.固化时需要加压,防止气孔产生,保证胶层致密；3达到固化温度后,冷却降温要缓慢,减少内应力的产生；4胶中含有易燃溶剂,涂胶时有游离苯酚和甲醛挥发,注意通风防火；5含无机填料的粘胶剂,用前要搅匀;7 ;胶合板地生产一般使用哪种胶黏剂答；脲醛树脂胶黏剂;8环氧树脂胶黏剂所用的固化剂有哪些/答；一：反应固化剂：1胺类脂肪胺：伯胺、仲胺、二乙烯三胺；芳香胺：间苯二胺；脂肪族胺：六氢吡啶；改性胺：593固化剂；混合胺：间苯二胺 2.酸酐类：有机酸酐,苯酐3.聚合物：低分子聚酰胺、酚醛树脂；4,潜伏型：双氰胺；二；催化型固化剂：1咪挫类：2—乙基—4---甲基咪挫；2叔胺类：三乙醇胺、苄基二甲胺；3路易斯酸：氯化亚锡9,氯丁橡胶的硫磺剂是硫磺吗答：不是;氯丁橡胶的硫磺剂通常不是硫磺,而是用百分之4的氧化镁与百分之5的氧化锌混合物,它们还是稳定剂,氧化镁可用来吸收氯丁橡胶老化时缓慢放出的氯化氢;10厌氧胶能用金属容器储存吗为什么答；不能;因为金属离子能发生氧化还原反应,促进引发作用,影响储存稳定性,所以不能……11.压敏胶的粘结力越大越好吗答；不是;压敏胶对压力敏感的粘结性能是它最基本性能,也是区别于其他粘胶剂的显着标志;表征压敏胶粘结性能的指标有4种黏接力：初黏力T、黏合力A、内聚力C、黏基力K;性能良好的压敏胶必须满足T<A<C<K的平衡关系,满足这种关系的胶黏制品就不但具备了对压了敏感的粘接特性,而且还满足应用的基本要求;所以……12.撕掉商标签,标签纸剥离,在商品表面残留不易去除的胶层,是什么原因答；交联型压敏胶具有很好的粘接强度,特别适合于制作永久性压敏标签;一般有压敏粘胶剂、基材、底层处理剂、隔离剂和隔离纸等部分组成,当撕掉标签时,撕掉的只是最上层的隔离纸,而下面部分压敏粘胶剂、基材等还保留;13．家具加工时,可用模塑造型胶经蒸汽变软后用于装饰品的造型,并在木板表面粘牢,干固后不再需要机械连接;这种胶是什么类型的胶黏剂答：热塑性的胶黏剂;14对被粘物表面进行打磨处理,能提高粘接强度和牢度,为什么答：更新表面,适当增加粗糙度、改变表面的物化性质,可有效提高粘接的强度和牢度;对被粘物进行处理,可分为物理法打磨、喷砂、机械加工、电晕处理等和化学法溶剂清洗,酸、碱或无机盐溶液处理,阳极化处理等此类方法用于处理难粘材料表面的原理在于处理液的强氧化作用能使塑料表面的分子被氧化,从而在材料表面导入了羰基、羧基、乙炔基、羟基、磺酸基等极性基团;同时薄弱界面层因溶于处理液中而被破坏,甚至分子链断裂,形成密密麻麻凹穴、增加表面粗糙度,改善了材料的粘附性;15.热固性胶黏剂一定是双组分胶黏剂答；不一定;热固性胶黏剂在热、催化剂的作用下,黏料在粘接过程中形成新的化学键,固化后不熔化,不溶解,可作结构性胶;这类胶主要有酚醛树脂、环氧树脂等胶黏剂;16.光学材料的粘接可用哪类胶黏剂答：丙烯酸双脂胶黏剂;17；多孔材料可用厌氧胶黏剂吗答；不能,体系中有氧存在时,氧与链自由基结合生成链自由基或链过氧化物,这些新形成的链自由基或链过氧化物很不活泼,会是聚合反应终止;隔绝氧时,聚合放应进行,厌氧胶固化;18胶黏剂中那些成分会对环境造成污染答；传统胶黏剂中存在很多挥发性有机物VOC；热固性胶黏剂大多要使用固化剂,这些固化剂多是有毒的有机胺;19环境友好的胶黏剂的特点是什么答；1,粘胶剂水性化,以水为溶剂或水分散的水基胶黏剂代替溶剂型胶黏剂可有效减少胶黏剂使用有机溶剂挥发造成的危害;2厌氧胶、光固化胶、无溶剂聚氨酯胶等无溶剂胶黏剂在涂胶固化过程中无异味,无刺激性,对环境和人体危害小;3热熔胶、热熔压敏胶、水溶粉状胶、反应型固体胶棒等固体化地胶黏剂在使用过程中无挥发物散发,能有效降低环境的污染;选用低毒、无毒的溶剂、助剂、基料、填料也是胶黏剂今后发展的方向;第五章1.涂料主要有哪些作用答：1保护作用2装饰作用3标志作用4其他特殊作用2.油基树脂涂料的干燥机理是什么金属环烷酸盐起什么作用答：机理：油基树脂涂料是一种历史悠久的涂料品种即通常所称的“油漆”;油类分子通常含有双键,在干燥过程中受空气氧的活化作用聚合成膜;作用：空气中的氧与植物油中的脂肪酸的双键反应干燥成膜;含共轭双键的脂肪酸油脂干燥的速度比非共轭双键的油脂快得多;加入催化剂如金属皂及环烷酸钴,锰,铅后,干燥速度明显提高,非共轭双键的脂肪酸必须含三个双键以上才能在室温下干燥,而含两个双键的脂肪酸只有在烘烤温度下才有良好的干燥性能;3.醇酸树脂涂料的油度和涂膜性能之间有何关系答：.醇酸树脂由有机酸,多元醇,油类,颜料,溶剂组成;将一定油度的醇酸树脂与催干剂,颜料,填料,溶剂混合就可以配置成所需的醇酸树脂涂料;醇酸树脂中所含油的品种和量都对醇酸树脂涂料的性能有影响;按油的品种可分为干性油醇酸树脂涂料和不干性油醇酸树脂涂料;按醇酸树脂中油的含量油度可分为短油度,中油度,长油度醇酸树脂涂料;油脂的计算公式如下：含油量=油质量/树脂理论产量100%油度越高,涂膜表现出油的特性越多,比较柔韧耐久,漆膜富有弹性,适用于涂装室外用品;油度越短,涂膜表现出树脂的特性越多,比较硬而脆,光泽,保色,抗磨性能较好,易打磨,但不耐久适用于室内用品的涂装;4.溶剂型丙烯酸树脂涂料和乳液型酸树脂涂料的组成有何不同为什么答：溶剂型丙烯酸树脂涂料是由丙烯酸树脂,填颜料,增塑剂,溶剂等组成;丙烯酸树脂由甲基丙烯酸脂,甲基丙烯酸等单体在引发剂作用下聚合而成;丙烯酸树脂涂料用溶剂一般是醋酸丁酯,以甲苯,乙醇,丙酮等为助溶剂;丙烯酸树脂具有优良的色泽,可制成透明度极好的水白色清漆和纯白磁漆;丙烯酸树脂涂料保光,保色,耐光,耐候性好,紫外线照射不分解或变黄,能长期保持原有色泽;丙烯酸树脂涂料耐热性好,也可耐一般酸,碱,醇和油脂;可制成中性涂料,调入铜粉;铝粉使之具有金银一样光耀夺目的色泽,不会变暗;丙烯酸树脂涂料可长期储存不变质;丙烯酸脂乳液涂料是由丙烯酸脂或甲基丙烯酸脂及它们和烯烃型单体丙烯腈,丙烯酰胺,醋酸乙烯,苯乙烯等共聚的聚合物制成;5.着色涂料中的颜料体积浓度对涂膜的性能有何影响答：生产中常以颜料体积浓度PVC来计算颜料漆料的用量;PVC=颜料的真体积/成膜物质的体积+颜料体积=100/pB /100/Pp+OA/ pB式中,pB 为成膜物质密度；Pp为颜料密度；OA为颜料吸油量;在干漆膜里,成膜物质恰恰填满颜料颗粒空间的空隙而无多余量的颜料体积与成膜物质体积之比按百分比计叫做临界颜料体积密度CPVC,随着PVC的增加,干漆膜的耐水性逐渐降低,光泽由光,半光至无光,透气,透水性由低至高,底层生锈性逐渐严重,颜料达到或超过CPVC时,漆料在漆膜中将不能呈连续状态,颜料不与成膜物质连接,漆膜强度削弱,透水性,污染性增强;6.简述防锈涂料的防锈机理;答：防锈涂料就是在金属表面形成一层致密的涂膜,将氧气和水分的渗透减少到最低程度;7.防污涂料的防污原理是什么答：防污涂料主要是用于船舶的防污,涂在船底,杀死附在船底的海洋生物,防止船底被腐蚀;防污涂料主要由防污剂,成膜物质,溶剂,助剂组成;这些物质可使生物的细胞蛋白质沉淀,降低生物机体的新陈代谢作用;防污涂料中的防污剂在海水作用下逐渐溶解,扩散或水解并可自抛光使其周围的海水不适合海洋生物生存,使以附着的生物死亡,从而减少海洋生物在船底附着;8.防火涂料有几种类型简述其防火原理;答：防火涂料按防火阻燃的作用机理可分为膨胀型和非膨胀型两类;机理;防火涂料的主要功能,就是对物体起防火阻燃保护作用,其保护作用原理,随防火涂料类型和被保护基材的不同而不同;燃烧必须具备三个条件：可燃物质,助熔剂空气,氧气,火源,且三个条件同时存在并相互接触才能燃烧;防火涂料即通过阻断这类接触以达到防火的目的;9.示温涂料是如何起警示作用的答：示温涂料的主要成分是热敏变色颜料,可在一定的温度范围内改变颜色,用来指示被涂物体的温度,起警示和指示的作用;。
(完整版)表面活性剂参考答案
表面活性剂作业题答案第一章绪论1.表面活性剂的结构特点及分类方法。
答：表面活性剂的分子结构包括长链疏水基团和亲水性离子基团或极性基团两个部分。
由于它的分子中既有亲油基又有亲水基，所以，也称双亲化合物表面活性剂一般按离子的类型分类，即表面活性剂溶于水时，凡能离解成离子的叫做离子型表面活性剂，凡不能离解成离子的叫做非离子型表面活性剂。
而离子型表面活性剂按其在水中生成的表面活性离子种类，又可分为阴离子、阳离子和两性离子表面活性剂三大类。
此外还有一些特殊类型的表面活性剂，如元素表面活性剂、高分子表面活性剂和生物表面活性剂等。
2.请解释表面张力、表面活性剂、临界胶束浓度、浊点、Krafft点等概念。
表面张力是指垂直通过液体表面上任一单位长度、与液体面相切的，收缩表面的力。
表面活性剂是指在加入很少量时就能显著降低溶液的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用，以达到实际应用要求的物质。
表面活性剂在水溶液中形成胶团的最低浓度，称为临界胶团浓度或临界胶束浓度。
浊点（C. P值）：非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低，溶液由澄清变混浊时的温度即浊点。
临界溶解温度（krafft点）：离子型表面活性剂的溶解度随温度的升高而增加，当温度增加到一定值时，溶液突然由浑浊变澄清，此时所对应的温度成为离子型表面活性剂的临界溶解温度。
3.表面活性剂有哪些基本作用？请分别作出解释。
1）润湿作用：表面活性剂能够降低界面张力，使接触角变小，增大液体对固体表面的润湿的这种作用。
2）乳化作用：表面活性剂能使互不相溶的两种液体形成具有一定稳定性的乳状液的这种作用。
3）分散作用：表面活性剂能使固体粒子分割成极细的微粒而分散悬浮在溶液中的这种作用，叫作分散作用。
4）起泡作用：含表面活性剂的水溶液在搅拌时会产生许多气泡，由于气体比液体的密度小，液体中的气泡会很快上升到液面，形成气泡聚集物（即泡沫），而纯水不会产生此种现象，表面活性剂的这种作用叫发泡作用。
第5章化学与日用品
④非离子型
• 它的极性基不带电，在水溶液中不电离，并且不 受强电解质、强酸、强碱的影响，稳定性高，与 其他类型的表面活性剂相溶性好。 • 它常和离子型表面活性剂复配使用，主要用作发 泡剂、稳泡剂、乳化剂、增溶剂和调理剂等多种 用途。 • 它对油污有良好的乳化能力和增溶能力，且低泡、 毒性小，对酸碱、过氧化物、金属离子比较稳定， 因而还用于金属、电子元件的清洗。因而深受消 费者欢迎，它的产量约占总洗涤表面活性剂的30 ％左右。
④漂白型洗衣粉
添加漂白剂而制成，如加过硼酸钠、过碳酸 钠等过氧化物。这类洗衣粉在60℃以上的热水中 洗涤时能放出活泼氧，对织物上的污迹产生漂白 作用，但不宜在高温下用来洗涤有色衣物。
⑤其他合成洗涤剂
餐具洗涤剂的表面活性剂是少量的聚醚，主 要成分有三聚磷酸钠、无水硫酸钠。 地毯、软垫清洁剂又叫地毯香波。它属于轻 垢型洗涤剂，内含焦磷酸等物质。 卫生清洁剂是随着现代卫生设施的出现而发 展起来的一种日用化学品，其中含表面活性剂、 消毒剂。
⑤混合型
这种活性剂的分子带有两种亲水基团，一种 带电，一种不带电。其水溶性、耐盐性、抗硬水 性要比阴离子表面活性剂要好得多。
就上面5种类型的表面活性剂而言，非 离子型的表面活性较大，两性型的次之， 离子型的较小。虽然这样，但它们在各种 配方的使用中，只要配合得当，都能发挥 出意想不到的作用。
3．合成洗涤剂中的辅助剂
（2）药皂 （3）软皂
（4）有机碱皂
（5）特色肥皂
有一种营养皂，内含蜂蜜、维生素、谷 氨酸等，可用于营养皮肤。德国生产的大理石皂，彩纹美 丽，像大理石一样。还有能够浮在水面的浮水皂，人们用 不着担心不慎掉入水中寻不见。
（二）合成洗涤剂
☆ 合成洗涤剂是多组分的混合物。它的成分是 表面活性剂和多种辅助剂。迄今研制的表面活性 剂品种已达5000多种，因此促进了合成洗涤剂的 迅速发展。 ☆ 合成洗涤剂拥有肥皂无可比拟的优越性，如 用量少，洗涤效果好；在水中溶解快，洗涤省时 又省力；在水中不会因水解而产生有损织物的游 离碱；还能节省大量因制皂而消耗的油脂。
第5章阳离子表面活性剂
15 16.1 74
16
17
18
19 0.096 54
0.85 0.48 0.10 62 72 52.6
• 带有C15以下烷基链的活性剂易溶于水，而C15以上的则水溶 性较低，难溶于水
• 单长链烷基季铵盐能溶于极性溶剂，但不溶于非极性溶剂
• 双长链烷基季铵盐几乎不溶于水，而溶于非极性溶剂 • 季铵盐的烷基含不饱和基团时，能增加它们的水溶性。
表5-5 十六烷基三甲基氯化铵的表面张力与浓度的关系 [C16H33－N+(CH3)3]•Cl－ 溶液浓度（mol/L） 表面张力（mN/m） 0.002 69.8 0.005 59.4 0.01 41.3 0.025 38.0 0.04 31.3 0.05 35.0 0.1 35.6
5.1.2.4 临界胶束浓度
5.2.1.2 高级烷基胺与低级卤代烷反应
•由高级脂肪族伯胺与氯甲烷反应先生成叔胺，再进一步经季
铵化反应得到季铵盐
C12H25NH2
+ 2CH3Cl + 2NaOH
CH3 CH3 加热 + CH3Cl 加压
C12H25
N
CH3 CH3
+ 2NaCl + 2H2O
Cl-
C12H25
N
C12H25
CH3 + N CH3 CH3
RCOOH
NH3 H2O 360℃ H2O 360℃
RCOONH4
RCONH2
RCN
RCN + 2H2
150℃，136大气压 莫尼镍催化加氢
RCH2NH2
CH3 CH3 + 2CO2 + 2H2O
RNH2 + 2HCHO + 2HCOOH
表面活性剂的检测
性物一致 2. 适用对象 3. 仪器设备和试剂 4. 检验步骤 5. 结果表示
ｗ＝Ｍ×ｃ×1000/（Ｖ×ｍ）
三、非离子表面活性剂的定量分析
1．硫氰酸钴分光光度法 （1）方法原理 （2）试剂和仪器 （3）检验步骤 （4）结果表示 2．泡沫体积法 （1）方法原理 （2）试剂和仪器 （3）检验步骤 （4）结果表示
γ= f×F/（4лr）
三、临界胶束浓度的测定
1．表面张力法测定表面活性剂cmc （1）方法原理 （2）仪器设备 （3）检验步骤 试验溶液的配制 清洗仪器、仪器的校正及表面张力的测定 cmc的测定 绘制曲线 （4）结果计算
2. 电导法测定表面活性剂的cmc 方法原理 仪器时间 检验步骤 ✓ 待测溶液的配制 ✓ 测定 检验结果 3 反离子活度测量法 方法原理 仪器时间 检验步骤 检验结果
四、HLB值的测定
1．阿特拉散法 （1）甘油单脂肪酸酯和多元醇脂肪酸酯 HLB值＝20（1一S/A） （2）多元醇脂肪酸酯氧化乙烯加聚物 HLB值＝（wE ＋wP）/5 2．川上法
3．戴维斯法 4．混合表面活性剂
5.2 表面活性剂的定性分析
一、离子类型的鉴别
1．泡沫特征试验 2．亚甲基蓝-氯仿试验 阴离子型的鉴定 阳离子型的鉴定 非离子型的鉴定 3．混合指示剂颜色反应 溶液配制 检验步骤
4．磺基琥珀酸酯试验 5．溴酚蓝试验 溶液配制 检验步骤 6．浊点试验 适用对象 操作步骤 7．硫氰酸钴盐试验 8．氧肟酸试验 溶液配制 属钠熔法 仪器和试剂 检验步骤 2. 元素的鉴定 （1）硫的鉴定 （2）氮的鉴定 普鲁士蓝试验 氯胺T-双甲酮试验 （3） 磷的鉴定 （4） 卤素（Cl，Br，I）的鉴定 （5）氟的鉴定 （6）硅的检验
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与其它类型的表面活性剂具有较好的相容性。
季铵盐洗涤能力差，但杀菌能力强，在阳离子表 面活性剂中的地位最为重要，用途最广，产量也最 大。
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季铵盐型阳离子表面活性剂的实例是缓染剂DC， 即十八烷基二甲基苄基氯化铵，结构式为：
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(c)杂环型
在杂环类阳离子表面活性剂分子中，除碳、氢原 子外，还具有其它原子且呈环状结构的化合物。
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通常，阳离子表面活性剂的Krafft点与疏水基碳 氢链的长度呈线性关系，并可表示为：
Krafft点 = a + bn
式中，a、b为常数，n为碳氢链所含碳原子的个 数。因此，碳氢链越长，n值越大，则阳离子表面活 性剂的Krafft点越高，它将会越难溶于水溶液中，溶 解度越低。
即同系物的碳氢链越长其Krafft点的温度越高， 通过Krafft点就可以衡量表面活性剂的溶解性能。
R3
结构对反应的影响表现为：
R1
. R N+ R2 X
R3
① 卤离子的影响 ： R-I > R-Br > R-Cl
② 烷基链的影响： 烷基链越长，卤代烷的活性越弱
③ 碱性的影响：叔胺的碱性越强，亲核活性越大， 越容易反应。 ④ 空间效应的影响：大的取代基的空间位阻效应会 阻碍反应。
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鎓盐型阳离子表面活性剂被广泛用于作杀虫剂、 杀菌剂、阻燃剂。
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5.1.2 阳离子表面活性剂的性质
⑴ 溶解性
一般情况下，阳离子表面活性剂的水溶性很好， 但随着碳链长度的增加，其水溶性和醇溶性均呈下 降趋势。
烷基的碳原子数
<15个碳原子的易溶于水 >15个碳原子水溶性急剧下降
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C 16 H 33
CH 3
. N + CH 3 X
CH 3
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烷基季铵盐的合成方法主要有三种，即： (a) 高级卤代烷与低级叔胺反应 (b) 高级烷基胺与低级卤代烷反应 (c) 甲醛-甲酸法
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(a)高级卤代烷与低级叔胺的反应
反应通式为：
δ+ δ-
R1
R X + :N R2ห้องสมุดไป่ตู้
当季铵盐分子含有亲水性或不饱和基团时，其水溶性将会 增加。
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(2)Krafft 温度点
离子型表面活性剂在低温时溶度较低，随着温 度的升高到某一温度后其溶度突然迅速增加（下 图），这个温度即Krafft点，也称为临界溶解温度 (CST)，是反映在水溶液中溶解性的特征指标。
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高级卤代烷与低级叔胺的反应示例: X为Br-
C3H
水介质
C1H 225X+N C3H
60~80oC C3H
C1H 225
. C3H
N+ C3H X C3H
十二烷基三甲基溴化铵 1231-Br
C3H
醇介质
C1H 633X+N C3H
回流
C3H
. C3H
C1H 633 N+ C3H X C3H
十六烷基三甲基溴化铵 1631-Br
这类表面活性剂主要是含氮的吗啉环、吡啶环、 咪唑环、哌嗪环和喹啉环等。
一般用于作缓蚀剂、纤维柔软剂、抗静电剂等。
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(d)鎓盐型
鎓盐型阳离子表面活性剂是指季铵盐阳离子表面 活剂中的亲水基团N原子为其它可携带正电荷的元 素（如：P、As、S、I等）时形成的表面活性剂。
鎓盐型阳离子表面活性剂主要有：鏻盐化合物、 锍盐化合物、碘鎓化合和鉮盐化合物。
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⑶ 临界胶束浓度
随着烷基碳氢链的长度增加，季铵盐型阳离子表 面活性剂的临界胶束浓度降低。
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⑷ 表面活性
①同系物随其碳氢链增长其表面张力逐渐下降。
②分子结构相同时，一 定范围内表面活性剂的 表面张力随浓度升高而 降低，降到一定数值时 又会随浓度升高而有所 增加。
阳离子表面活性剂在酸性介质中具有良好的表面 活性。
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烷基三甲基氯化铵
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5.1 阳离子表面活性剂概述
1928年，阳离子表面活性剂开始应用，当时用作 杀菌剂。这类表面活性剂的产量增长较快，品种发展 迅速，应用范围日益广泛，主要用于：
杀菌剂、腈纶匀染剂、纤维柔软剂、抗静电剂、浮 选剂
相对阴离子表面活性剂以及非离子表面活性剂，阳 离子表面活性剂的使用量较少，但其增长速度要比阴 离子和非离子大得多。
第五章 阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构 相反。
如图其亲水基一端是阳离子，故称阳离子表面活 性剂，疏水基与阴离子类似主要为不同碳原子数的 碳氢链。
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阳离子表面活性剂主要为有机胺衍生物，分子 中的氮原子含有孤对电子而易于以氢键与酸分子 中的氢结合，使氨基带正电,如下图。
H
CH3
浮选剂
|
R-N-HCl 叔胺盐
|
CH3
该类产物是弱酸盐，在酸性条件下具有良好的
表面活性；
在碱性条件下，胺游离出来而失去表面活性， 使它的使用受到限制。
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(b)季铵盐型
R1 | R2-N+-CH3 X| R3
季铵盐
季铵盐与胺盐不同，它在碱性和酸性介质中都能
溶解，且离解为带正电荷的表面活性离子。并且还
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5.1.1 阳离子表面活性剂的分类
(a) 胺盐型阳离子表面活性剂 (b) 季铵盐型阳离子表面活性剂 (c) 杂环型阳离子表面活性剂 (d) 鎓盐型阳离子表面活性剂
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R-NH2·HCl 伯胺盐
无杀菌能力
(a) 胺盐型
CH3 | R-N-HCl |
仲胺盐
纤维柔软剂 匀染剂
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5.2 阳离子表面活性剂的合成
合成阳离子表面活性剂的主要反应是N-烷基化 反应，而叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐的反 应也可以称为季铵化反应。
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5. 2. 1 烷基季铵盐的合成
烷基季铵盐的结构特点是氮原子上连有四个烷基， 通常这些烷基中只有一个或两个是长链的碳氢链烷 基，其余烷基的碳原子数为一个或两个，如下图。
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疏水性烷基链的个数和链上的取代基影响阳离子 表面活性剂的溶解性能。
如：烷基链上有亲水基团或不饱和基团的水溶性 会增加。
例：当季铵盐分子含有一个长链烷基时，该化合物能够溶 于极性溶剂(水)，但不溶于非极性溶剂；
当季铵盐分子含有两个长链烷基时，该化合物几乎不能够 溶解于水中，但可溶于非极性溶剂；