表面活性剂的历史与发展
表面活性剂的历史与发展
2.表面活性剂要高效、多功能，除有清洁作用外，还要有 抑菌、杀菌、滋润皮肤等作用，并应不断开 发新用途。 化妆品用表面活性剂就是近年新开发出的，它对产品的要 求更高，更严格，例如抗衰老、皮肤保湿、去皱、增白等。 化妆品的活性成分通过皮肤的吸收后影响机体的新陈谢， 达到真正的美容，效果要能感觉到或看到。吡咯烷酮羧酸 钠(PCA)是化妆品天然保湿因子，有抗衰老、去皱的用， 因此 PCA被广泛应用于高档化妆品中。作为乳化剂的表面 活性剂，在化妆品的乳液应用上非常重要，主要集中在非 离子表面活性剂和高分子乳化剂上。化妆品乳液包括双重 乳液； W／O、O／W、液晶相，多重乳液； W／O／W、O／ W ／O、微乳液等。主要产品有洗面奶、润肤露、清洁乳 等。这个领域将不断有新产品问世。
3．耐硬水、低温洗涤效果好，浓缩的表面活性剂 洗涤用品是一个发展方向，这包括浓缩洗衣粉和 浓缩液体洗涤剂。显而易见，节约包装、降低运 费、占地少，对环保，对厂家，对消费者都有好 处。目前一些发达国家已在大力推广并取得效， 我国厂家也正朝这个方向努力。室温洗涤是消费 者的普遍要求，这个问题在我国并没有解决，如 大量使用的餐具洗涤剂，冷水洗涤效果不如水， 温水不如热水好。这对使用 者虽然已是司空惯， 但对厂家和科研部门应是一个要着力解决的问题。
二：表面活性剂的发展前景
• 表面活性剂和其他助剂的发展应该满足环保、对 人安全和节能的要求，其发展趋势可以概括为以 下几点。 • 1．表面活性剂要易于生物降解，原料可再生， 广泛使用后，对环境无污染，对人、畜安全温和。 • 2．表面活性剂要高效、多功能，除有清洁作用 外，还要有抑菌、杀菌、滋润皮肤等作用，并应 不断开发新用途。 3．耐硬水、低温洗涤效果好，浓缩的表面活性剂 洗涤用品是一个发展方向，这包括浓缩洗衣粉和 浓缩液体洗涤剂 。
表面活性剂
关于表面活性剂的学习及其在生活中的应用本学期我们有幸同陈老师一起学习了《表面活性剂化学》，期间我们初步了解了表面活性剂的分类和作用原理，更重要的是我们认识了到它在生活生产中的特殊作用。
下面，我就表面活性剂在生活中的应用做一下简单的论述，并谈谈自己在学习过程中的心得体会。
如课本前言所述，表面活性剂（surfactant），被誉为“工业味精”，它是一类重要的精细化学品，早期应用于洗涤、纺织等行业，大家日常所见的洗衣粉、洗涤剂就是此类物质。
不过，随着科技的发展，技术的进步，表面活性剂的特点得到了充分的发挥，而洗涤只是其中很简单的一个应用。
具体讲来，表面活性剂是一种具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，即使在加入很少量时仍能明显降低溶剂的表面张力的物质。
它能改变物系的界面状态，产生增溶、乳化、润湿、起泡和消泡等一系列作用，目前，这些作用已使表面活性剂的应用范围几乎覆盖了精细化工的所有领域。
首先谈谈表面活性剂出现和发展的历史，表面活性剂最先是以洗涤用品的形式展现在我们面前的，例如我们生活中常见的肥皂、洗衣粉和洗涤液等等。
那么，到底是谁发明了或者发现了这一洗涤用品呢？按照陈老师在课堂的讲解以及我在相关资料中的搜索结果，得到下面这样一个结论。
早在2500年前，西方人在山上用牛羊祭祀诸神，牛羊的油脂与山上的草木灰混合，其中的高级脂肪酸与钾钙等离子作用生成了简易的肥皂，人们用它洗手，效果惊人，因此，这种方法得到广泛应用，随着时间的推移，洗涤液、洗衣粉等新型洗涤剂陆续被研发出来，大大改变了人们的日常生活，这可以说是表面活性剂在生活中最早的也是最成功的应用。
因此，在很长一段时间里，去除污垢的任务是由肥皂来承担的。
除此之外，它的作用还不止于此。
在肥皂普及之前，由于周围有许多无法清洁的东西，因此很容易产生出严重的问题。
在约300年前的17世纪，欧洲曾大规模流行过鼠疫和天花等传染病。
于是，当时的法国政府考虑如果推广使用肥皂或铺设下水道，让人们过上清洁的生活，也许会抑制住灾害，多亏了肥皂的功用，因传染病死去的人数一下子降了下来，据说竟然降到了约十分之一。
表面活性剂的应用及发展1
表面活性剂的应用及发展包丽5801311069摘要：综述了表面活性剂在纺织工业中的运用，介绍了高分子表面活性剂，元素表面活性剂和Gemini活性剂将是今后研究的热点，着重介绍有机硅类表面活性剂在日化及纺织业中的运用。
关键词：表面活性剂应用发展有机硅自20世纪40年代进入工业生产以来, 表面活性剂获得了广泛的应用, 被誉为“工业味精”。
表面活性剂分子具有两亲性，在水溶液中极易富集于表面，从而显著改变溶液性质，且随分子中亲水和亲油比例，结构不同，表现出的性质亦有差异，它们具有分散润湿或抗粘，乳化或破乳，起泡或消泡以及增溶，洗涤，防腐和抗静电等一系列物理化学性能，在纺织工艺生产过程中，从散纤维的精制，纺丝，纺纱，织布，染色，印花和后整理等各种工序都可以用到，因此，表面活性剂对纺织行业的贡献很大。
1 表面活性剂在纺织工业中的应用1.1 洗净剂洗净剂也称洗涤剂, 在纤维纺织过程中应用广泛, 如棉布的退浆和煮练、羊毛的脱脂和洗涤、生丝的脱胶、合成纤维的脱油、织物染色和印花后清除未固色的染料等工序, 都使用洗净剂。
其在水中具有乳化、润湿、起泡、胶溶和悬浮等性能, 从而表现出显著的去污能力, 且耐硬水, 遇到钙、镁离子不会产生沉淀, 在水中不产生游离碱, 不会损伤丝、毛织物的强度, 不仅能在碱性或中性溶液中使用, 还可在酸性溶液中使用, 洗涤过程快, 用量少, 低温也可洗涤[1,2]，现今逐步被脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐( AES) 、仲烷基磺酸盐( SAS) 、α-烯烃磺酸钠( AOS) 、α- 磺基脂肪酸甲酯钠盐( MES) 、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐( AEC) , 以及新型产品茶皂素、多肽基表面活性剂代替[3]。
在纺织加工的洗涤过程中, 有些工序不仅要考虑到洗涤效果, 而且还要考虑到织物的柔软性和是否褪色等问题, 因此开发新型的具有良好洗涤效果又能保持织物的柔软性和色泽的稳定性的表面活性剂成为当今新型表面活性剂研发的热点。
我谈表面活性剂的发展
浅谈表面活性剂的发展世界表面活性剂工业诞生于第二次世界大战期间，因制皂的油脂十分匮乏而得以发展。
在二战后形成了独立的工业体系，随着石油化学工业的发展而日趋完善，与合成橡胶、合成纤维等一起成了新兴的化工产品，随后又在品种、质量和产量等方面得到了迅猛发展。
我国的表面活性剂工业起步就很晚了，直到20世纪50年代末60年代初才有所发展。
1958年中国科学院植物保护研究所开发成功我国第一个表面活性剂蓖麻油聚氧乙烯醚，标志着我国表面活性剂工业的形成。
表面活性剂作为一类重要的精细化学品，具有有润湿、乳化、分散、增溶、起泡消泡、渗透洗涤、抗静电、润滑和杀菌等一系列优越性能，享有“工业味精”的美称。
作为最重要的助剂常能极大地改进生产工艺和产品的性能, 起到画龙点精的作用。
它几乎渗透到一切技术经济部门。
当今，全世界表面活性剂产量已超过1 500 万吨，品种逾万种。
随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓，表面活性剂的发展更加迅猛，其应用领域从日用化学工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等技术部门，起到改进工艺、降低消耗、节约资源、减轻劳动量、增加产量、提高品质等作用，大大提高生产效率，收到极佳的经济效益。
我国的表面活性剂工业虽然起步比较晚，但经过半个多世纪的发展已有了相当大的生产规模，设备和技术也有了长足的进步，产品数量、种类和质量都有大幅度增长和提高。
正是因为表面活性剂的特殊性，使其应用领域十分广泛，遍及各方面，主要有工业清洗、金属工业、纺织印染、汗料、颜料、染料、造纸、皮革、塑料、橡胶、建筑、建材、化工、采矿、石油、医药、化妆品、食品、感光、农药、农业、微生物、环保、能源、分析化学、有机合成等，几乎已经渗透到所有的经济部门。
下面只简短的介绍几类重要的应用和新型的应用领域。
1表面活性剂在现代农业技术领域中的应用我国是一个农业大国，农业的发展不但是国民经济的主要组成部分，同时对“三农”问题的解决至关重要。
氟碳表面活性剂历史
氟碳表面活性剂历史什么是氟碳表面活性剂？氟碳表面活性剂是一种独特的高分子混合物，它有能力在水溶液中升起，起到把液体与固体表面物质分离，从而构成能够活性清洁的液体系统。
氟碳表面活性剂最早是在20世纪50年代发明的，当时的技术并不发达，而且氟碳表面活性剂的研发也显得比较困难。
随着20世纪60年代到80年代的发展，氟碳表面活性剂的性能得到了很大的改善，并开始被大量的使用。
20世纪50年代，氟碳表面活性剂被当作柔性的洗涤剂在工业和家庭洗涤中使用，特别是在家庭洗涤市场，这种高效洗涤剂取得了可观的成功。
20世纪60年代，随着能源化学工业的不断发展，氟碳表面活性剂的应用越来越广泛，其中也包括一些绿色化工用品，如工业洗涤剂、洗洁精、增稠剂、润滑剂等等。
20世纪70年代，氟碳表面活性剂又开始发挥其他重要的技术作用，开始应用于医药、食品、涂料、胶粘剂等多个领域，同时也开始研发带有抗菌作用的氟碳表面活性剂，用于预防疾病和维护公共卫生。
20世纪80年代，氟碳表面活性剂的应用领域进一步扩大，并发展出多种新的用途，如医药行业的生物材料组装，纳米材料的制备，以及石油化学行业的高效润滑剂等等，而其中最重要的进展之一就是抗氧化性能和非离子表面活性剂的研发，这也为氟碳表面活性剂的应用带来了更多可能性。
到了20世纪90年代，随着新技术的不断发展，氟碳表面活性剂的发展也继续进步，研发出了更加绿色环保的表面活性剂，它们包括耐高温、耐腐蚀、耐污染、抗氧化、低毒性等性能，不仅为化学行业提供了更安全、更有效的清洗剂，也为其他工业领域提供了可靠的协助。
自20世纪末以来，氟碳表面活性剂作为一种广泛用于洗涤剂和其他表面活性剂中的添加剂，被广泛应用于家庭护理、医药化妆品、食品添加剂、人体健康与护理产品等领域。
此外，随着环保意识的增强，氟碳表面活性剂也在不断进行改进，努力减少对环境的负面影响，以满足人类的需求。
氟碳表面活性剂的发展历程可以追溯到上世纪五十年代，从最初的工业洗涤剂发展到如今能够满足多种应用领域的绿色助剂，氟碳表面活性剂已经走过了漫长而又艰辛的道路。
(整理)表面活性剂在洗涤中的应用及发展
表面活性剂在洗涤中的应用及发展摘要:表面活性剂是一类具有两亲结构的物质，大部分能溶于水，产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。
在工业、农业、医药、环境治理及日常生活中都有广泛应用，被誉为“工业味精”。
本文简要总结了表面活性剂在厨房、衣物洗涤等领域使用现状，并对表面活性剂的发展趋势进行了阐述。
关键字:表面活性剂；洗涤；应用；发展1前言表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质[1]。
它改变体系的界面状态，从而产生乳化、发泡、润湿、增溶等作用，以达到实际应用的要求。
表面活性剂易附集于界面、并对界面性质和相关工艺过程产生明显影响。
从历史发展来看，表面活性剂源于洗涤剂，随着表面活性剂的发展和整体工业水平的提高，表面活性剂已从日常生活中的个人保护用品和家用洗涤用品进入国民经济的各个领域如能源工业、环境工程、新型材料、电子、冶金、机械、农业等。
它是一种“功能”型化工材料，能有效地改进相关行业工艺、改进产品质量、提高效率、改善环境、节约能源等。
并被誉为“工业味精”[2]。
2表面活性剂分类按表面活性剂的用途可分为乳化剂、润湿剂、发泡剂、分散剂、凝聚剂、去污剂、破乳剂、抗静电剂等。
按表面活性剂在水中是否离解，可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
离子型表面活性剂根据溶解后的活性成分又可分为阳离子型阴离子型和两性离子型[3]，其具体分类如图1。
图1 表面活性剂分类Fig.1 Classification of surfactant3表面活性剂在洗涤中的应用表面活性剂在生活及工业中应用十分广泛。
它在污垢与固体表面之间发生一系列的物理化学作用（如：润湿、渗透、乳化、增溶、分散、起泡等）。
并借助于机械搅拌获得洗涤效果。
表面活性剂是洗涤剂配方中的主要组分，它的分子结构包括长链疏水基团（非极性的碳氢链）和亲水性的离子基团或极性基团（如羧酸基磺酸基硫酸基磷酸基铵盐季铵盐氧乙烯等）两部分[4]。
其主要产品有洗衣粉、液体洗涤剂、餐具洗涤剂以及各种家庭清洗用品。
驱油用表面活性剂的发展
驱油用表面活性剂的发展一、概述随着石油资源的日益枯竭和开采难度的不断增大，提高原油采收率成为石油工业面临的重要挑战。
在这一背景下，驱油用表面活性剂的研究与应用逐渐受到广泛关注。
表面活性剂作为一种具有特殊分子结构的化学物质，能够在油水界面形成稳定的乳状液，从而改善原油的流动性，提高采收率。
驱油用表面活性剂的发展历程可追溯到20世纪初期，随着科学技术的不断进步，其种类和应用范围也在不断扩大。
驱油用表面活性剂已经形成了包括磺酸盐类、羧酸盐类、非离子型等多种类型在内的完整体系。
这些表面活性剂在油田开采中发挥着越来越重要的作用，不仅提高了原油采收率，还降低了开采成本，为石油工业的可持续发展提供了有力支持。
驱油用表面活性剂的研究与应用仍面临诸多挑战。
高温高盐油藏、稠油油藏、低渗透油藏等特殊油藏的开采条件对表面活性剂的性能提出了更高要求；另一方面，环保法规的日益严格也要求表面活性剂在生产和使用过程中必须满足环保要求。
未来驱油用表面活性剂的研究将更加注重高性能、环保型产品的研发与应用，以满足石油工业对高效、环保开采技术的迫切需求。
驱油用表面活性剂作为提高原油采收率的重要手段之一，在石油工业中发挥着不可替代的作用。
随着科学技术的不断进步和环保要求的日益严格，驱油用表面活性剂的研究与应用将迎来更加广阔的发展前景。
1. 驱油用表面活性剂在石油开采中的重要作用在石油开采领域，驱油用表面活性剂发挥着举足轻重的作用。
表面活性剂作为一种特殊的化学剂，其分子结构既包含亲水基团又包含疏水基团，这一特性使得它能够在油水界面产生显著降低表面张力的效果。
通过注入表面活性剂，油层中的原油与水的界面张力被大幅度降低，从而增强了原油的流动性，使原本难以流动的石油变得易于开采。
表面活性剂还能够提升地层内部的润滑性，减少石油在流动过程中因摩擦力而滞留在孔洞中的现象。
这种润滑性的提升不仅有助于石油的顺畅流动，还能够减少开采过程中的机械阻力，提高开采效率。
表面活性剂的发展
肥皂是使用最早的表面活性剂之一，公元前7～前6世纪已经开始使用。
肥皂遇到硬水会产生沉淀，且在酸性溶液中不稳定。
红油（又名土耳其红油），是蓖麻油硫酸化产物（阴离子表面活性剂），1875年首次由德国巴登苯胺纯碱公司合成,是第一个合成的表面活性剂,用于纺织和皮革工业。
第一次世界大战时，德国研究成功从萘、丙醇或丁醇用发烟硫酸生产烷基萘磺酸盐，可以用来代替肥皂，因而节省了制皂用的动植物油脂。
烷基萘磺酸盐的冼净能力虽然较差，但具有良好的润湿和渗透能力，且不受硬水或酸性溶液的影响，所以至今仍被广泛采用。
1936年随着石油化工的发展，美国首先研究成功由苯和煤油制成烷基苯磺酸盐。
后来，由于添加各种助剂和改进生产技术，以烷基苯磺酸盐为主要组分的合成洗涤剂，在应用性能和成本方面都比肥皂优越，开始大量在生产和生活中应用。
此后，合成洗涤剂在洗涤用品总量中所占的比重逐年上升，1982年世界合成洗涤剂的产量已达28Mt，已经超过肥皂并继续增长。
以合成洗涤剂为代表的表面活性剂的研究和生产发展迅速，现已成为重要的化工生产部门。
表面活性剂的品种已有几千种。
性能各种表面活性剂的结构具有共同的特点，即分子中同时存在亲水基和亲油基(又称疏水基)（图1）。
亲水基通常是溶于水后容易电离的基团，如羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等，以及在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。
亲油基能与油类互相吸引、溶解,通常是由石油或油脂组成的长碳链的烃基,可以是脂肪烃，也可以是芳香烃。
如果表面活性剂分子中的亲水基性能强，就溶解于水；反之，如亲油基性能强，就溶于油。
表面活性剂的这种亲水或亲油性能常用亲水亲油平衡值(HLB)来量度。
HLB值愈大，亲水性愈强，愈易溶于水；HLB值愈小，亲油性愈强,愈易溶于油。
表面活性剂溶于水后,能生成单分子膜和胶束（图2）。
表面活性剂分子在水中能自动定向吸附于水溶液-空气的界面处,亲水基伸向水溶液，亲油基伸向空气。
表面活性剂分子通过界面吸附形成的单分子膜在界面处起着隔离作用，使空气和水溶液的接触面显著减少，因此水溶液的表面张力急剧下降。
【精品】表面活性剂在洗涤中的应用及发展
表面活性剂在洗涤中的应用及发展摘要：表面活性剂是一类具有两亲结构的物质，大部分能溶于水，产生润湿、乳化、渗透、发泡、去污等作用。
在工业、农业、医药、环境治理及日常生活中都有广泛应用，被誉为“工业味精”。
本文简要总结了表面活性剂在厨房、衣物洗涤等领域使用现状,并对表面活性剂的发展趋势进行了阐述.关键字：表面活性剂；洗涤；应用；发展1前言表面活性剂是一类能显著降低溶剂表面张力的物质［1］。
它改变体系的界面状态，从而产生乳化、发泡、润湿、增溶等作用，以达到实际应用的要求。
表面活性剂易附集于界面、并对界面性质和相关工艺过程产生明显影响。
从历史发展来看，表面活性剂源于洗涤剂,随着表面活性剂的发展和整体工业水平的提高,表面活性剂已从日常生活中的个人保护用品和家用洗涤用品进入国民经济的各个领域如能源工业、环境工程、新型材料、电子、冶金、机械、农业等.它是一种“功能"型化工材料,能有效地改进相关行业工艺、改进产品质量、提高效率、改善环境、节约能源等.并被誉为“工业味精”［2]。
2表面活性剂分类按表面活性剂的用途可分为乳化剂、润湿剂、发泡剂、分散剂、凝聚剂、去污剂、破乳剂、抗静电剂等.按表面活性剂在水中是否离解，可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂.离子型表面活性剂根据溶解后的活性成分又可分为阳离子型阴离子型和两性离子型［3］，其具体分类如图1.图1表面活性剂分类Fig.1Classificationofsurfactant3表面活性剂在洗涤中的应用表面活性剂在生活及工业中应用十分广泛。
它在污垢与固体表面之间发生一系列的物理化学作用(如：润湿、渗透、乳化、增溶、分散、起泡等）.并借助于机械搅拌获得洗涤效果。
表面活性剂是洗涤剂配方中的主要组分，它的分子结构包括长链疏水基团（非极性的碳氢链）和亲水性的离子基团或极性基团（如羧酸基磺酸基硫酸基磷酸基铵盐季铵盐氧乙烯等）两部分[4].其主要产品有洗衣粉、液体洗涤剂、餐具洗涤剂以及各种家庭清洗用品.以下简单介绍表面活性剂的五种作用。
表面活性剂发展历史
表面活性剂发展历史①公元前2500年——1850年羊油和草木灰制造肥皂羊油——三羧酸酯简称三甘酯，经碱水解→羧酸盐+单甘酯+二甘酯+甘油19世纪中叶一方面肥皂开始实现工业化大生产，另一方面，也出现了化学合成的表面活性剂②土耳其红油的出现：土耳其红油即蓖麻油与硫酸反应的产物，蓖麻油为蓖麻油酸的三甘酯深度磺化，耐酸耐硬水③19世纪初，矿物原料制备洗涤剂石油工业的发展→石油硫酸（绿油）蜡和茶的磺化混合物，溶于酸中，呈绿黑色，用碱中和制得。
石油磺酸皂具有良好的水溶性，称绿钠（第一个矿物原料制得的洗涤剂）第一次世界大战期间，油脂出现煤炭产量→煤化工业发→短链烷基、奈磺酸盐类表面活性剂如丙基奈磺酸盐、丁基奈磺酸盐1920——1930 脂肪醇硫酸化→烷基硫酸盐20世纪30年代，长链烷基、苯基出现于美国第一次世界大战后，德国开发乙二醇衍生物，如聚乙二醇衍生物产品，聚乙二醇与各种有机化合物（包括醇、酸、酯、胺、酰胺）等结合，形成多种优良性能的非离子表面活性剂。
表面活性剂和合成洗涤剂形成一门工业得追溯到本世纪30年代，以石油化工原料衍生的合成表面活性剂和洗涤剂打破了肥皂一统天下的局面。
经过60余年的发展，1995年世界洗涤剂总产量达到4300万吨，其中肥皂900万吨。
据专家预测，全世界人口从2000年到2050年将翻一番，洗涤剂总量将从5000万吨增加到12000万吨，凈增1.4培，这是一个令人鼓舞的数字。
中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于50年代，尽管起步较晚，但发展较快。
1995年洗涤用品总量已达到310万吨，仅次于美国，排名世界第二位。
其中合成洗涤剂的生产量从1980年的40万吨上升到1995年的230万吨，凈增4.7倍，并以年平均增长率大于10%的速度增长。
据中国权威部门预测，2000年洗涤用品总量将达到360万吨，其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。
其中产量超万吨的表面活性剂品种计有：直链烷基苯磺酸钠（LAS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵（AESA）、月桂醇硫酸钠（K12或SDS）、壬基酚聚氧乙烯（10）醚（TX-10）、平平加O、二乙醇酰胺（6501）硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐（石油磺酸盐）、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚（PO-EO共聚物）、脂肪醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3）等。
第二章表面活性剂(1)
四、表面活性剂的主要物理作用 :
表面活性剂的作用性能有：洗涤、润湿、乳化渗透、 分散、柔软、平滑、防水、防蚀，抗静电，杀菌和 消毒等 上述性能可加工成如下助剂：
洗涤剂、洗净剂、起泡剂、消泡剂、乳化剂、分散 剂、破乳剂、增溶剂、上光剂、消光剂、平滑剂、 止滑剂、柔软剂、固色剂、缓染剂、防水剂、阻燃 剂、抗静电剂、浮选剂、防锈剂、防蚀剂、杀菌剂 应用的工业部门有 : 纺织纤维工业、金属及机械工业、纸及纸浆工业医 药、香料和化妆品工业乳胶、涂料和颜料工业、农 药工业、皮革工业、食品工业、矿产工业、建筑工 业、油墨工业
CH3 R—N+CH2COO-
CH3
咪唑型衍生物:
N
N+- COO-
4、非离子型表面活性剂
聚氧乙烯型（聚乙二醇型、
醚型）:
R—O—(OCH2CH2)nH
多元醇型（酯型）: R—NHCH2CH2C 醚酯型 ： R—O—R'COOR'
CH2OH CH2OH
CH2OH
含氮型： RCONH-R'OH 糖苷:
• 天然油脂的组成变化较大
– 动物油与植物油，油与脂； – 多为混合物，但以某种为主 – 碳链长度不同 – 有的含有双键，易氧化变质
• 钠皂、钾皂、金属皂 • 硬水中钙镁离子的影响
多羧酸皂
• C3-C24的烯烃与顺丁二酸酐加热——烷 基琥珀 酸酐
• 用于润滑油添加剂、除锈剂 • 将一个羧基用丁醇或戊醇脂化生成新的
2.3 表面活性剂分类
油 （按亲水基带电性:亲水基团较亲油基团影响大）
基
亲水基
水溶性表面活性剂
油溶性表面活性剂
离子型表面活性剂
非离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
表面活性剂的简介PPT课件
4.易 于 生 物 降 解
1.2 表面活性和表面活性剂
1. 界面与表面
界面（interface）：两相之间的接触层，即物质相与相之 间的分界面称为界面。包括气－液、气－固、液－液、固 －固和固－液五种；界面不是简单几何面，约有几个分子 厚；具有不同于构成界面两相的独特性质。
如油酸钠就是 这样一种物质。
上述1类物质无表面活 性，因而属于非表面 活性剂；2类物质具有 表面活性，但不是表 面活性剂；只有3类物 质才可成为表面活性 剂。
表面活性
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则称为表面活性物质。
表面活性剂
它能吸附在表面上，在加入量很少时即能大大地 降低溶剂的表面张力，可显著改变表面的物理化 学性质，从而产生润湿、乳化、起泡以及增溶等 一系列应用功能。
第一章 绪论
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
1.1 表面活性剂的发展历史 1.2 表面活性和表面活性剂 1.3 表面活性剂的分子结构特点 1.4 表面活性剂的分类
表面活性剂一词来自英文Surfactant。
它实际上是短语Surface（表面） Active（活性） Agent（添加剂）的缩合词。 它还有一个名字叫做Tenside。
另也有大量传说称肥皂起源在五千多年前。 古代埃及一个给国王做饭的厨师，不慎把一盆油 打翻在炭灰里，当他赶忙扔掉后回来洗手时，发 现手洗得特别干净，他觉得很惊奇抓来一些叫其 他厨师试用，效果也一样。国王知道后便叫人仿 制，这就是肥皂的雏形。
化学原理：
O O C R 1 O O C R 2
表面活性剂
表面活性剂定义： 是指在加入少量时能显著降低表面张力并 改变体系界面状态的物质，具有亲水亲油的性质， 能起乳化、分散、增溶、洗涤、润湿、发泡、保 湿、润滑、杀菌、柔软、拒水、抗静电、防腐蚀 等一系列作用。
表面活性剂与表面张力 1．表面张力 界面：物质相与相的分界面。一般有：液—气、 液—固、液—液、固—气、固—固等五种界面。 由两相组成的系统有一个界面；两相以上的系统 可以是多个界面。 表面：由于人的眼睛通常看不见气相，所以经 常把有气相组成的界面（即液—气、固—气界面） 叫做表面。 表面现象：如清晨草尖上的露珠、落下的雨滴、 水中的油珠、毛细管的虹吸。 表面张力：是作用于液体表面单位长度上使表 面收缩的力（mN/m）。
不同 HLB 值范围的表面活性剂所适用的场合 HLB 值范围 适用的场合 3 ～6 油包水型乳化剂 7 ～9 润湿、渗透 8～15 水包油型乳化剂 13～15 洗涤 15～18 增溶
对于离子型表面活性剂，可根据亲油基碳数 的增减或亲水基种类的变化来控制HLB值；对非 离子型表面活性剂，则可采取亲油基上连接的聚 环氧乙烷链长或羟基数的增减，来任意细微调节 HLB值。
表面活性剂溶解性与温度的关系： （1）临界溶解温度 (一般对离子型表面活性剂而言) 在低温时，表面活性剂一般都很难溶解。 如果增加水溶液的浓度，达到饱和态，饱和了 的表面活性剂便会从水中析出。但是，如果加 热水溶液，达到某一温度时，其溶解度会突然 增大。这个使表面活性剂的溶解度突然增大的 温度点，称之为克拉夫点(Kraft Point)，也称 之为临界溶解温度。
乳状液是高度分散的不稳定体系，因为它 有巨大的界面，所以整个体系的能量增大了。为 了提高乳状液的稳定性，其中可采用的一种方法 是加入表面活性剂。因加入表面活性剂，可降低 两相界面的张力，促使乳液稳定。
表面活性剂家族的前世今生
132Univ. Chem. 2019, 34 (8), 132−136收稿：2019-02-21；录用：2019-04-03；网络发表：2019-04-17*通讯作者，Email: haibozhang@基金资助：武汉大学教学改革项目(2017JG079)•科普• doi: 10.3866/PKU.DXHX201902011 表面活性剂家族的前世今生张海波1,*，白云玲2，丁琼11武汉大学化学与分子科学学院，化学国家级实验教学示范中心(武汉大学)，武汉430072 2武汉传媒学院人文与艺术学院，武汉 430205摘要：表面活性剂及其相关产品与人们的日常生活息息相关，在工业生产中也起着至关重要的作用。
本文通过拟人化的方式，介绍了表面活性剂的种类、历史和未来发展方向；同时也介绍了相关的物理化学原理，让读者在趣味阅读中了解表面活性剂化学的相关理论和知识。
关键词：表面活性剂；种类；发展历史中图分类号：G64；O6Surfactant Family: Past and PresentZHANG Haibo 1,*, BAI Yunling 2, DING Qiong 1 1 National Demonstration Center for Experimental Chemistry Education, College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, P. R. China. 2 School of Humanities and Arts, Wuhan College of Media and Communications, Wuhan 430205, P. R. China.Abstract: Surfactants and related products are closely related to the daily life of humankind and play a vital role in industrial production. In this paper, the classification, developing history and future direction of surfactants are introduced by means of anthropomorphism. In addition, it addresses the principles of related physical chemistry, so that the readers could understand the relevant theories and knowledge of surfactant chemistry with a pleasant reading experience.Key Words: Surfactant; Classification; History of development表面活性剂家族是一个赫赫有名的家族，与人类社会生活息息相关。
表面活性剂家族的前世今生
132Univ. Chem. 2019, 34 (8), 132−136收稿：2019-02-21；录用：2019-04-03；网络发表：2019-04-17*通讯作者，Email: haibozhang@基金资助：武汉大学教学改革项目(2017JG079)•科普• doi: 10.3866/PKU.DXHX201902011 表面活性剂家族的前世今生张海波1,*，白云玲2，丁琼11武汉大学化学与分子科学学院，化学国家级实验教学示范中心(武汉大学)，武汉 4300722武汉传媒学院人文与艺术学院，武汉 430205摘要：表面活性剂及其相关产品与人们的日常生活息息相关，在工业生产中也起着至关重要的作用。
本文通过拟人化的方式，介绍了表面活性剂的种类、历史和未来发展方向；同时也介绍了相关的物理化学原理，让读者在趣味阅读中了解表面活性剂化学的相关理论和知识。
关键词：表面活性剂；种类；发展历史中图分类号：G64；O6Surfactant Family: Past and Present ZHANG Haibo 1,*, BAI Yunling 2, DING Qiong 11 National Demonstration Center for Experimental Chemistry Education, College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, P. R. China.2 School of Humanities and Arts, Wuhan College of Media and Communications, Wuhan 430205, P. R. China.Abstract: Surfactants and related products are closely related to the daily life of humankind and play a vital role in industrial production. In this paper, the classification, developing history and future direction of surfactants are introduced by means of anthropomorphism. In addition, it addresses the principles of related physical chemistry, so that the readers could understand the relevant theories and knowledge of surfactant chemistry with a pleasant reading experience.Key Words: Surfactant; Classification; History of development表面活性剂家族是一个赫赫有名的家族，与人类社会生活息息相关。
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二：表面活性剂的发展前景
• 表面活性剂和其他助剂的发展应该满足环保、对 人安全和节能的要求，其发展趋势可以概括为以 下几点。 • 1．表面活性剂要易于生物降解，原料可再生， 广泛使用后，对环境无污染，对人、畜安全温和。 • 2．表面活性剂要高效、多功能，除有清洁作用 外，还要有抑菌、杀菌、滋润皮肤等作用，并应 不断开发新用途。 3．耐硬水、低温洗涤效果好，浓缩的表面活性剂 洗涤用品是一个发展方向，这包括浓缩洗衣粉和 浓缩液体洗涤剂 。
（1）生物降解性能优异。 （2）稳定性好。 （3）水溶性好 。 （4）配伍性好 。 （5）刺激性小 。 （6）去污力好 。
2.新一代表面活性剂Gemini 现已经合成的低聚表面活性剂有二聚体、三聚体 和四聚体等，其中最引人注目的是二聚体，结构 示意图见图1，二聚表面活性剂最早被合成于1971 年[4-5]，后因其结构上的特点而被形象地命名为 Gemini（英文是双子星之意）表面活性剂。 表面活性剂Gemini（或称dimeric）提高了表面 活性。与当前为提高表面活性而进行的大量尝试， 如添加盐类、提高温度或将阴离子表面活性剂与 阴离子表面活性剂混合相比较，Gemini表面活性 剂是概念上的突破，因而被誉为新一代的表面括 性剂。
1．表面活性剂要易于生物降解，原料可再生， 广泛使用后，对环境无污染，对人、畜安 全温和。长链烷基多苷(APG)和直链十二烷 基苯磺酸钠(LAS)就是很有希望的两种表面 活性剂。APG是新发展的，原料可再生的 表面活性剂，并且有很好的生物降解 性。 LAS是一种老产品，最近研究证明， 经废水厂处理后， 生物降解度为98％，达 到了环保要求。
• 6.低泡或无泡表面活性剂 • 低泡或无泡表面活性剂就是在原有的表面 活性剂基础上进行改性，使其原有的发泡 基团失去或降低发泡性，也有用异构醇加 EO和PO进行嵌段来调节泡沫大小生产而成 的。市场有低泡表面活性剂LT-601，无泡 表面活性剂8550、有清洁作用外，还要有 抑菌、杀菌、滋润皮肤等作用，并应不断开 发新用途。 化妆品用表面活性剂就是近年新开发出的，它对产品的要 求更高，更严格，例如抗衰老、皮肤保湿、去皱、增白等。 化妆品的活性成分通过皮肤的吸收后影响机体的新陈谢， 达到真正的美容，效果要能感觉到或看到。吡咯烷酮羧酸 钠(PCA)是化妆品天然保湿因子，有抗衰老、去皱的用， 因此 PCA被广泛应用于高档化妆品中。作为乳化剂的表面 活性剂，在化妆品的乳液应用上非常重要，主要集中在非 离子表面活性剂和高分子乳化剂上。化妆品乳液包括双重 乳液； W／O、O／W、液晶相，多重乳液； W／O／W、O／ W ／O、微乳液等。主要产品有洗面奶、润肤露、清洁乳 等。这个领域将不断有新产品问世。
五：中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于 50年代，尽管起步较晚，但发展较快。目前产量 排名世界第一位。其中产量超万吨的表面活性剂 品种计有：直链烷基苯磺酸钠（LAS）、脂肪醇 聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚 硫酸铵（AESA）、月桂醇硫酸钠（K12或SDS）、 壬基酚聚氧乙烯（10）醚（TX-10）、平平加O、 二乙醇酰胺（6501）硬脂酸甘油单酯、木质素磺 酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐（石油磺酸 盐）、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚（POEO共聚物）、脂肪醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3） 等。
• 三:土耳其红油的出现： 土耳其红油即蓖麻油与硫酸反应的产物，蓖麻油 为蓖麻油酸的三甘酯,深度磺化，耐酸耐硬水，具 有良好的水溶性（第一个植物油原料制得的洗涤 剂） • 四：20世纪初，矿物原料制备洗涤剂 石油工业的发展→石油硫酸（绿油） 蜡和萘的磺化混合物，溶于酸中，呈绿黑色，用 碱中和制得。石油磺酸皂具有良好的水溶性，称 绿钠（第一个矿物原料制得的洗涤剂）
• 3.AB型嵌段高分子表面活性剂 • 从分子结构上看，AB型嵌段高分子就是超大号的表面活 性剂，A嵌段和B嵌段分别类似于表面活性剂的亲水头基 和疏水尾链。AB嵌段高分子表面活性剂在颜填料表面采 取尾型吸附形态，A嵌段是亲颜料的锚固基团，B嵌段是 亲溶剂的溶剂化尾链。A嵌段可以是酸、胺、醇、酚等官 能团，通过离子键、共价键、配位键、氢键及范德华力等 相互作用吸附在颗粒表面，由于含有多个吸附点，可以有 效地防止分散剂分子脱附，使吸附紧密且持久。B嵌段可 以是聚醚、聚酯、聚烯烃、聚丙烯酸酯等基团，分别适用 于极性和非极性溶剂。合成分子结构明确和相对分子质量 可控的AB型嵌段高分子表面活性剂是涂料分散助剂的发 展方向，这需要用到受控聚合技术。但仅有BYK、Ciba、 Rhodia等少数几个公司拥有受控聚合技术。深圳海川公司 正在开发的新型分散剂也是AB型嵌段高分子表面活性剂。
第二节表面活性剂的现状和发展前景
一：发展现状 表面活性剂是从20 世纪50 年代开始随着石 油化工业的飞速发展而兴起的一种新型化学品， 是精细化工的重要产品，享有“工业味精”的美 称。它几乎渗透到一切技术经济部门。当今，表 面活性剂产量大，品种逾万种。随着世界经济的 发展以及科学技术领域的开拓，表面活性剂的发 展更加迅猛，其应用领域从日用化学工业发展到 石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等技 术部门。但在表面活性剂给人们生活、给工农业 生产带来极大方便的同时，也给环境带来了污染。
表面活性剂的历史 与发展
第一节表面活性剂的历史变化 第二节表面活性剂的现状和发展
前景
第一节表面活性剂的历史变化
• 一：公元前2500年——1850年羊油和草木 灰制造肥皂 羊油——三羧酸酯简称三甘酯，经碱水解 →羧酸盐+单甘酯+二甘酯+甘油 • 二：19世纪中叶 一方面肥皂开始实现工业化大生产，另一 方面，也出现了化学合成的表面活性剂
• Genfini表面活性剂的优良性质： • 离子型Gemini表面活性剂的特征性质： • （1）更易吸附在气/液表面，从而更有效地降低水溶液表 面张力。 • （2）更易聚集生成胶团。 • （3）Gemini降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成 胶团的倾向，降低水溶液表面张力的效率是相当突出的。 • （4）具有很低的Krat~相转移点。 • （5）对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言， Gemini和普通表面活性剂尤其是和非离子表面活性剂的复 配能产生更大的协同效应。 • （6）具有良好的钙皂分散性质。 • （7）在很多场合，是优良的润湿剂。 • Gemini表面活性剂正在成为世界胶体和界面科学领域各主 要小组的研究方向
第一次世界大战期间，油脂出现 煤炭产量→煤化工业发→短链烷基、奈磺酸盐类 表面活性剂如丙基奈磺酸盐、丁基奈磺酸盐 1920——1930脂肪醇硫酸化→烷基硫酸盐 20世纪30年代，长链烷基苯基出现于美国，第二 次世界大战后，德国开发乙二醇衍生物，如聚乙 二醇 衍生物产品，聚乙二醇与各种有机化合物 （包括醇、酸、酯、胺、酰胺）等结合，形成多 种优良性能的非离子表面活性剂。该时期表面活 性剂和合成洗涤剂形成一门工业 。
3．耐硬水、低温洗涤效果好，浓缩的表面活性剂 洗涤用品是一个发展方向，这包括浓缩洗衣粉和 浓缩液体洗涤剂。显而易见，节约包装、降低运 费、占地少，对环保，对厂家，对消费者都有好 处。目前一些发达国家已在大力推广并取得效， 我国厂家也正朝这个方向努力。室温洗涤是消费 者的普遍要求，这个问题在我国并没有解决，如 大量使用的餐具洗涤剂，冷水洗涤效果不如水， 温水不如热水好。这对使用 者虽然已是司空惯， 但对厂家和科研部门应是一个要着力解决的问题。
• 5.Dendrimer型表面活性剂 • Dendrimer就是树枝状大分子，它是从一个中心核分子出发，由支化 单体逐级扩散伸展开来的结构，或者由中心核、数层支化单元和外围 基团通过化学键连接而成的。已经有聚醚、聚酯、聚酰胺、聚芳烃、 聚有机硅等类型。树枝状大分子的特性是其分子结构规整，分子体积、 形状和末端官能团可在分子水平上设计与控制，因此成为高分子学科 的热门课题。按照需求对其端基进行改性，就得到相应的树枝状大分 子表面活性剂。树枝状大分子也引起涂料界的关注，开发出该种类型 的分散剂、交联剂和专用树脂等。树枝状表面活性剂用作涂料分散剂 有两方面优势，首先，通过对其端基修饰，可以产生多个颜料亲和基 团，加强与颜料的相互作用。其次，由于分子结构一致，且形状近似 椭球形，在分散体系中比较容易获得较低黏度。超支化聚氨酯用聚乙 二醇或环氧丙烷共聚物改性，是一种新型的高固体分、溶剂性或水性 涂料的颜料分散剂。以商品化的超支化聚酯、聚酯-酰胺、聚乙烯亚 胺为骨架，加以改性开发的核-壳型颜料锚固机制的分散剂，其优点 是在低黏度下具有颜料分散稳定性。
三：研究开发优质表面活性剂新品种
1.烷基醇醚羧酸盐（AEC） 表面活性剂应人类要求正向着温和、易生物降解 和多功能性，强调使用安全、生态保护和提高效 率的方向发展。烷基醇醚羧酸盐（AEC）是上世纪 8O年代以来，发达国家积极研究开发的优质表面 活性剂热点品种，它与烷基多苷和醇醚磷酸单酯 同被称为“表面活性剂90年代的绿色品种”。 其特点如下：
• 4.Bola型表面活性剂 • Bola型表面活性剂是由两个极性头基用一根或多根疏水链 连接键合起来的化合物，它因形似南美土著人的一种武器 Bola（一根绳子的两端各连接一个球）而得名，分子两端 的疏水基团起缔合作用，相当于Bola型表面活性剂的2个 端头基，是增稠的决定因素，通常是油基、十八烷基、十 二烷苯基、壬酚基等。亲水链相当于Bola型表面活性剂的 连接链，能提供化学稳定性和黏度稳定性，常用的是聚醚， 如聚氧乙烯及其衍生物。缔合型增稠剂的分子链是通过聚 氨酯基团来扩展的，所用聚氨酯有IPDI、TDI和HMDI等。 这样的分子结构使缔合型增稠剂分子可以像大分子表面活 性剂一样形成胶束，亲水端与水分子以氢键缔合，疏水端 与乳液粒子、表面活性剂等的疏水结构吸附缔合在一起， 在水中形成立体网状结构，达到增稠的效果。