第三章 表面活性剂-PPT文档资料
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• (5) 多功能性 表面活性剂在其溶液中显示 多种功能，如降低表面百度文库力，具有发泡、 消泡、分散、乳化、润湿、抗静电、增溶、 杀菌及去污等功能，有时也可表现为单一 功能。
• 表面活性剂的性能取决于其亲水基和亲油 基的构成，但亲水基在种类和结构上的改 变远较亲油基的改变对表面活性剂性质的 影响大。因此，最常用的分类方法是按分 子结构中亲水基团约带电性分为阴离子、 非离子、阳离子和两性表面活性剂四大类， 然后在每一类中再按官能团的特征加以细 分，如表3—1所示。这种分类既方便又有 许多优点，每类表面活性剂
• (1)溶解性 表面活性剂至少应溶于液相中的 某一相。
• (2)表面吸附 表面活性剂的溶解使溶液的表 面自由能降低，产生表面吸附时，表面活 性剂在溶液界面上的浓度大于溶液内部的 浓度。
• （3）界面定向 吸附在界面上的表面活性 剂分子能定向排列成单分子膜，覆盖于界 面上。
• 4）生成胶束：当表面活性剂在溶剂中的浓 度达到一定时，它的分子会产生凝聚而生 成胶束，此时的浓度称为临界胶束浓度。
• 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（TX10）、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）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-3） 等。
• 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，净增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年洗涤用品总量达到360万吨， 其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。
• 都有其待性，只要知道它是哪种类型的， 就可推测其性质和应用范围。此外，还有 一些特殊表面活性剂(如表3—2所示)．由于 结构上的特殊性而具有特殊功能，且每一 类特殊表面活性剂同样也可分为上述四类， 尽管其价格普遍偏高，但由于它们在许多 方面的特殊用途，近年有关其研究及应用 日益广泛
表3—1 表面剂按亲水基分类活性
• 同时，50年代后石油化工的发展，促进了 醇系表面活性剂的大力发展，其中酯醚非 离子表面活性剂因其优异的低温洗摄性、 低泡性、可生物降解性等，加之脂肪醇和 环氧乙烷原料的充足供应获得迅猛发展， 至今已有超过阴离子表面活性剂之势。90 年代，表面活性剂向无毒、无公害、高效、 全天然发展，烷基多苷(APG)成为第四代最 具潜力的表面活性剂。
• 表面活性剂是指在加入少量时就能显著降 低溶液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、消泡、 保湿、润滑、杀菌、柔软、拒水、抗静电、 防腐蚀等一系列作用。
第一节 结构与分类
• 表面活性剂分子一般是非极性的亲油基和 极性的亲水基两部分组成，具有既亲水又 亲油的两亲性质。亲水基及亲油基在分子 中的相对排列顺序可以是多样的，如分子 的两端、亲水基位于亲油基中间、二者交 替排列及亲水基在亲油基上呈梳状排列等， 现举例如下：
表3-2 特殊类型表面活性剂
第二节 表面活性剂的亲油基原料
• 表面活性剂是由亲油基和亲水基两部分构 成，因而其合成主要包括亲油基的制备及 亲水基的引入两部分。本节将介绍合成表 面活性剂的主要亲油基原料的来源与制备。
• 表面活性剂亲油基原料来源主要有两方 面：一是不可再生资源石油化工原料；二 是可再生资源天然动植物油脂。
• 目前，国际上表面活性剂品种不下数千种， 其中产量大应用广的主要品种则是四大三小， 即以十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚环氧乙烷 醚、脂肪醇聚环氧乙烷醚硫酸盐、脂肪醇硫 酸盐为主，α-烯烃磺酸盐、仲烷基磺酸盐、 α-磺基脂肪酸甲酯紧随其后。表面活性剂不 仅是民用洗涤剂的主要原料，而且渗透到国 民经济的各行各业，特别是高科技领域，工 业表面活性剂的比例逐年增大。
• 引起了不少公司厂家对天然油脂生产表面 活性剂的浓厚兴趣，出现了以纯天然物质 为原料来改变石油化工和天然原料复合来 源的倾向，正在导致进一步研究用天然再 生资源作为表面活性剂工业基本原料来源 的可能性，在油脂化学工业中已经明显地 可以看出这种动向，但目前还不可能改变 现有表面活性剂原料结构的比例，如P—G、 Felda、Mill、Henkel及花王等几个跨国公 司就先后插足于东南亚建设脂肪酸、脂肪 酸甲酯和脂肪醇厂
• 正是由于这种特征结构才使表面活性剂具 有独特的性能，即界面定向吸附性。表面 活性剂在气／液、液／液、液/固界面排列 情况和分子中亲油基与亲水基的性质、数 目及位置有关高效能的表面活性剂也应当 与使用对象有关。
• 表面活性剂只有溶于水或有机溶剂后才能 发挥其持性，它的性能对其溶液而言，因 此具有以下特点：
精品
第三章 表面活性剂
• 1917年德国化学家由煤焦油合成了第一个 表面活性剂烷基萘磺酸盐，为表面活性剂
的开发奠定了基础。其后，表面活性剂的 发展经历了数次变革。30年代，德国化学 家广泛进行表面活性剂的研制，开创了近
代表面活性剂时期，并形成合成表面活性 剂与肥皂相竞争的局面。40一50年代支链 烷基苯磺酸钠(TPS)因优良的洗摄性和耐硬 水性占据洗摄剂的主导地位；随后由于TPs 难以生物降解造成河流污染，在1964年被 性能优异的直链烷基苯磺酸钠取代；
• 究竞何种原料占据市场，则取决于资源可 利用性及其价格、生产工艺、环境保护等 多方面的参数。二战后石油化工的兴起提 供了高质量的在当时相对来说也是较为廉 价的原料，使表面活性剂工工业处于一个 迅速发展的时代，出现了石油化工资源与 天然可再生资源的原料路线对峙的局面。 近十年来，由于石油资源生产战略上的考 虑以及油脂作物生产技术的改进，特别是 在“石油资源有限论”和“回归天然”、 “无公害性”及天然原料的“环境相适宜 性”的影响下，
• 表面活性剂的性能取决于其亲水基和亲油 基的构成，但亲水基在种类和结构上的改 变远较亲油基的改变对表面活性剂性质的 影响大。因此，最常用的分类方法是按分 子结构中亲水基团约带电性分为阴离子、 非离子、阳离子和两性表面活性剂四大类， 然后在每一类中再按官能团的特征加以细 分，如表3—1所示。这种分类既方便又有 许多优点，每类表面活性剂
• (1)溶解性 表面活性剂至少应溶于液相中的 某一相。
• (2)表面吸附 表面活性剂的溶解使溶液的表 面自由能降低，产生表面吸附时，表面活 性剂在溶液界面上的浓度大于溶液内部的 浓度。
• （3）界面定向 吸附在界面上的表面活性 剂分子能定向排列成单分子膜，覆盖于界 面上。
• 4）生成胶束：当表面活性剂在溶剂中的浓 度达到一定时，它的分子会产生凝聚而生 成胶束，此时的浓度称为临界胶束浓度。
• 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（TX10）、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）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-3） 等。
• 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，净增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年洗涤用品总量达到360万吨， 其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。
• 都有其待性，只要知道它是哪种类型的， 就可推测其性质和应用范围。此外，还有 一些特殊表面活性剂(如表3—2所示)．由于 结构上的特殊性而具有特殊功能，且每一 类特殊表面活性剂同样也可分为上述四类， 尽管其价格普遍偏高，但由于它们在许多 方面的特殊用途，近年有关其研究及应用 日益广泛
表3—1 表面剂按亲水基分类活性
• 同时，50年代后石油化工的发展，促进了 醇系表面活性剂的大力发展，其中酯醚非 离子表面活性剂因其优异的低温洗摄性、 低泡性、可生物降解性等，加之脂肪醇和 环氧乙烷原料的充足供应获得迅猛发展， 至今已有超过阴离子表面活性剂之势。90 年代，表面活性剂向无毒、无公害、高效、 全天然发展，烷基多苷(APG)成为第四代最 具潜力的表面活性剂。
• 表面活性剂是指在加入少量时就能显著降 低溶液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、消泡、 保湿、润滑、杀菌、柔软、拒水、抗静电、 防腐蚀等一系列作用。
第一节 结构与分类
• 表面活性剂分子一般是非极性的亲油基和 极性的亲水基两部分组成，具有既亲水又 亲油的两亲性质。亲水基及亲油基在分子 中的相对排列顺序可以是多样的，如分子 的两端、亲水基位于亲油基中间、二者交 替排列及亲水基在亲油基上呈梳状排列等， 现举例如下：
表3-2 特殊类型表面活性剂
第二节 表面活性剂的亲油基原料
• 表面活性剂是由亲油基和亲水基两部分构 成，因而其合成主要包括亲油基的制备及 亲水基的引入两部分。本节将介绍合成表 面活性剂的主要亲油基原料的来源与制备。
• 表面活性剂亲油基原料来源主要有两方 面：一是不可再生资源石油化工原料；二 是可再生资源天然动植物油脂。
• 目前，国际上表面活性剂品种不下数千种， 其中产量大应用广的主要品种则是四大三小， 即以十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚环氧乙烷 醚、脂肪醇聚环氧乙烷醚硫酸盐、脂肪醇硫 酸盐为主，α-烯烃磺酸盐、仲烷基磺酸盐、 α-磺基脂肪酸甲酯紧随其后。表面活性剂不 仅是民用洗涤剂的主要原料，而且渗透到国 民经济的各行各业，特别是高科技领域，工 业表面活性剂的比例逐年增大。
• 引起了不少公司厂家对天然油脂生产表面 活性剂的浓厚兴趣，出现了以纯天然物质 为原料来改变石油化工和天然原料复合来 源的倾向，正在导致进一步研究用天然再 生资源作为表面活性剂工业基本原料来源 的可能性，在油脂化学工业中已经明显地 可以看出这种动向，但目前还不可能改变 现有表面活性剂原料结构的比例，如P—G、 Felda、Mill、Henkel及花王等几个跨国公 司就先后插足于东南亚建设脂肪酸、脂肪 酸甲酯和脂肪醇厂
• 正是由于这种特征结构才使表面活性剂具 有独特的性能，即界面定向吸附性。表面 活性剂在气／液、液／液、液/固界面排列 情况和分子中亲油基与亲水基的性质、数 目及位置有关高效能的表面活性剂也应当 与使用对象有关。
• 表面活性剂只有溶于水或有机溶剂后才能 发挥其持性，它的性能对其溶液而言，因 此具有以下特点：
精品
第三章 表面活性剂
• 1917年德国化学家由煤焦油合成了第一个 表面活性剂烷基萘磺酸盐，为表面活性剂
的开发奠定了基础。其后，表面活性剂的 发展经历了数次变革。30年代，德国化学 家广泛进行表面活性剂的研制，开创了近
代表面活性剂时期，并形成合成表面活性 剂与肥皂相竞争的局面。40一50年代支链 烷基苯磺酸钠(TPS)因优良的洗摄性和耐硬 水性占据洗摄剂的主导地位；随后由于TPs 难以生物降解造成河流污染，在1964年被 性能优异的直链烷基苯磺酸钠取代；
• 究竞何种原料占据市场，则取决于资源可 利用性及其价格、生产工艺、环境保护等 多方面的参数。二战后石油化工的兴起提 供了高质量的在当时相对来说也是较为廉 价的原料，使表面活性剂工工业处于一个 迅速发展的时代，出现了石油化工资源与 天然可再生资源的原料路线对峙的局面。 近十年来，由于石油资源生产战略上的考 虑以及油脂作物生产技术的改进，特别是 在“石油资源有限论”和“回归天然”、 “无公害性”及天然原料的“环境相适宜 性”的影响下，