特种阳离子表面活性剂1
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。
表面活性剂的分类方法
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种:1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;3、按分子量分类,可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40%属于这一类2、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。
如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-),是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
特殊类型表面活性剂
F原子紧密覆盖在C链表面,从而能够
F
FF
F
屏蔽外来试剂的进攻,并且F原子所带 多余负电荷可以形成负电保护层,亲
C
C
C
C
C
核试剂难以接近,更不能穿透特殊。类型表面活性剂F
FF
FF
1F0
3. 高表面活性
与碳氢表面活性剂表面活相比:
表面吸附量(10-10 mol/cm2) 表面张力(mN/m) CMC(mol/L)
元素 电负性 范德华半径/Pm C-X键键长/Pm C-X键键能/KJ•mol-1
H
F
2.1
4.0
120
135
111
139
410
452
特殊类型表面活性剂
7
1. 稳定性 高
氟是电负性最大的元素 氟的2s和2p轨道与碳相应轨道的匹配良好
C-F键的键能比C-H键能大得多,不易断裂. 一般氟表面活性剂都能耐400℃以上高温。
RF~N+(CH3)2(CH2)nSO3-
非离子型 CF3(CF2)nCH2O(CH2CH2O)mH
2021/3/1
16
1.3 合成
1. 电化学氟化法 2. 氟烯烃调聚法 3. 氟烯烃齐聚法
2021/3/1
17
由于疏水链为碳氟链,故氟表面活性剂的合 成方法与碳氢表面活性剂的合成方法有很大的区 别。
特殊类型表面活性剂
12
碳氟表面活性剂有极高的表面活性,其水溶液的 表面张力可低至20nN/m以下(有的甚至可低到12nN/m), 这是其它类型表面活性剂所远不及的。
全氟表面活性剂不但能降低水的表面张力,而且也 能降低液态碳氢化合物的表面张力
表面活性剂的分类方法
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种:1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;2 、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;3 、按分子量分类,可将分子量大于104 者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104 者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03 者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40% 属于这一类2、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。
如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+) 也有阴离子(-) ,是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH 值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
洗涤剂中常用的阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂,一个具有良好的杀菌、杀藻、防霉、柔软、抗静电和调理性能的成分,在洗涤用品中的角色有:柔软剂、杀菌剂、抗静电剂、调理剂等。
洗涤剂中常用的阳离子表面活性剂有烷基季铵盐、酯基季铵盐和聚合型阳离子表面活性剂。
其中,季铵盐是产量最大、应用最广泛的一类阳离子表面活性剂,主要用作柔软剂、抗静电剂、杀菌剂等。
下面介绍七种常用的阳离子表面活性剂:1十二烷基二甲基苄基氯化铵(商品名:1227,洁尔灭,苯扎氯铵)性质:具有良好的泡沫和化学稳定性,耐热、耐光,还具有杀菌、乳化、抗静电、柔软调理等多种性能,1227易溶于水,并且不受水硬度影响,但需要注意的是1227长期暴露空气中易吸潮。
安全性方面,在体内无积累,但对眼和皮肤微有刺激性。
应用:织物柔软剂和抗静电剂,餐馆、食品加工设备等的消毒杀菌剂,还可以用作杀藻、杀菌剂等。
2十六烷基三甲基氯化铵(商品名:1631)性质:具有良好的抗静电和柔软性能,并有优良的杀菌防霉作用。
对眼睛有点刺激性。
应用:护发剂和织物柔软剂,还可以用作杀菌消毒剂。
3十八烷基三甲基氯化铵(商品名:1831)性质:具有优良的渗透、柔软、抗静电及杀菌性能,易溶于醇和热水中,去污力和起泡性差。
在安全性方面有微小的刺激性。
应用:1831是护发素的主要成分之一,也可用作合成纤维的抗静电剂、杀菌剂和消毒剂。
4甲基二牛脂酰乙基-2-羟乙基硫酸甲酯铵性质:灰白色膏状物或固体,有较好的贮存稳定性,在冷水中易分散,可在少量电解质下配制2.5%-3.0%的分散体,具有良好的再润湿性。
应用:家庭及工业的漂洗柔软剂、洗涤柔软剂等。
5N-甲基-N-牛脂酰胺基乙基-2-牛脂基咪唑啉硫酸甲酯盐性质:黏稠液体并显浑浊,50℃可变为透明液体。
具有极好的柔软、抗静电作用,再润湿性和生物降解性好。
应用:柔软洗涤剂及织物柔软剂。
6聚季铵盐-16性质:有护发、调理、定型作用,以及滋润皮肤作用。
应用:发用化妆品及护肤化妆品。
在洗发香波及洗头膏中,其低浓度就能有很好的效果,并能加强和稳定香波泡沫,同时赋予头发以极佳的润滑性、易梳理性及光泽感。
阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂是一类广泛应用于各个领域的化学物质。
它们具有非常好的表面活性和溶剂性能,能够降低液体的表面张力并提高液体的湿润性。
阳离子表面活性剂具有许多独特的特性和功能,广泛应用于日常生活和工业生产中。
首先,阳离子表面活性剂在日常生活中扮演着重要的角色。
它们被广泛应用于洗涤剂、香波、护发素等日常清洁用品中。
由于阳离子表面活性剂能有效地去除污渍和油脂,使得清洁用品更加具有清洁力和去污能力。
此外,阳离子表面活性剂还可以增加香波和护发素的润滑性,使头发更加柔软顺滑。
因此,阳离子表面活性剂在日常生活中起到了至关重要的作用。
其次,阳离子表面活性剂在纺织和染料工业中也扮演着重要角色。
由于阳离子表面活性剂具有良好的分散性和吸附性能,它们被广泛应用于纺织品的染色和整理过程中。
阳离子表面活性剂能够使染料均匀分散在纺织品上,并提高染料的吸附性能,使得纺织品的颜色更加鲜艳持久。
此外,阳离子表面活性剂还能够改善纺织品的手感,使其更加柔软舒适。
此外,阳离子表面活性剂还广泛应用于农业领域。
它们被用作农药增效剂和农田土壤调理剂。
阳离子表面活性剂能够增加农药在植物表面的吸附和渗透性,提高农药的利用效率。
同时,阳离子表面活性剂还能够改善土壤的性质,增加土壤的保水和肥力,提高农作物的产量和质量。
因此,阳离子表面活性剂对于农业的发展和提高农作物产量起着重要作用。
此外,阳离子表面活性剂还被广泛用于医药领域。
它们被用作眼药水、喉喷剂和乳膏等药物的基础成分。
由于阳离子表面活性剂具有良好的渗透能力和湿润性,能够快速渗透到皮肤表面或黏膜部位,使药物更好地发挥作用。
同时,阳离子表面活性剂还可以增加药物的溶解度和稳定性,提高药物的生物利用度。
因此,阳离子表面活性剂在医药领域中起到了关键作用。
总之,阳离子表面活性剂是一类非常重要的化学物质,它们在日常生活和工业生产中起着至关重要的作用。
它们被广泛应用于清洁用品、纺织品、农业和医药领域。
阳离子表面活性剂的分类
这类表面活性剂具有较高的表面 活性和稳定性,因此广泛应用于 工业清洗、农药和石油开采等领
域。
然而,石油来源的阳离子表面活 性剂对环境的影响较大,且资源
有限。
合成阳离子表面活性剂
合成阳离子表面活性剂是通过化学合成方法制备的,如十二烷基二甲基苄基氯化铵 和十六烷基三甲基溴化铵等。
杀菌性
由于季铵盐具有杀菌作用,季铵盐型 阳离子表面活性剂通常具有一定的抗 菌性能。
刺激性
季铵盐型阳离子表面活性剂对皮肤的 刺激性相对较大,使用时需谨慎。
稳定性
季铵盐型阳离子表面活性剂具有较好 的热稳定性和化学稳定性。
04 应用领域
天然阳离子表面活性剂的应用领域
天然阳离子表面活性剂主要来源于动植物提取物,如胆汁酸 盐、蛋白质等。它们在食品、化妆品和制药等领域有广泛应 用,如乳化剂、发泡剂和润湿剂等。
按亲油基分类
烃基阳离子表面活性剂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
含氮阳离子表面活性剂
亲油基为烃基,如长链烷基季铵盐。
亲油基含有氮原子,如咪唑啉季铵盐。
含氧阳离子表面活性剂
亲油基含有氧原子,如醚基季铵盐。
按阳离子类型分类
单链阳离子表面活性剂
分子中只有一个阳离子基团,如氯化胆碱。
双链阳离子表面活性剂
分子中含有两个阳离子基团,如二甲基二烯丙基氯化铵。
阳离子表面活性剂的分 类
目录
Contents
• 分类依据 • 具体分类 • 各类阳离子表面活性剂的特点 • 应用领域 • 发展趋势与展望
01 分类依据
按来源分类
天然阳离子表面活性剂
来源于自然界,如植物、动物或矿物 中的天然成分,如胆汁酸盐、皂角苷 等。
阳离子表面活性剂
表面活性剂阳离子表面活性剂●带正电荷,起表面活性作用的是阳离子。
●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。
●本类因有很强的杀菌作用,故主要用于皮肤、粘膜、手术器械等的消毒。
某些品种如苯扎氯铵,可作为抑菌剂用于眼用溶液。
两性离子表面活性剂●结构中同时具有正电荷和负电荷基团,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。
●卵磷脂是天然的两性离子表面活性剂。
主要来源于大豆和蛋黄。
●氨基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO-甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO-。
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。
临界胶束浓度表面活性剂在溶液中超过一定浓度时会从单体(单个离子或分子)缔合成为胶态聚合物,即胶束(或称胶团)。
开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration) ,用CMC表示。
当溶液中形成胶束后溶液的性质如渗透压、浓度、界面张力、摩尔电导等都存在突变现象(一)胶束的形成、大小与形状胶束的形成:在临界胶束浓度时水分子的强大凝聚力把表面活性剂分子从其周围挤开,迫使表面活性剂分子的亲油基和亲水基各自互相接近,排列成亲油基在内、亲水基在外的球形缔合体,即胶束。
因此胶束的形成并不是由于亲油基和水分子间的斥力或亲油基彼此间的Vander waals引力所致,而是受水分子的排挤所致若在表面活性剂浓溶液中加入适量的非极性液体,则可形成亲水基指向胶束内,烃链指向非极性液体的胶束,称为反胶束。
胶体粒子范围(1~100nm)临界浓度通常在0.02%~0.5%左右Krafft点和浊点●Krafft点:离子表面活性剂在水中的溶解度随温度升高至某一温度时,其溶解度急剧升高,该温度称为Krafft点。
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 )
阳离子表面活性剂
鏻盐化合物 该类阳离子表面活性剂具有良好的杀菌性能,主要用 作乳化剂、杀虫剂和杀菌剂等。由带有三个取代基的膦与 卤代烷反应制得。 例:十二烷基二甲基苯基溴化鏻的合成
CH3 P
+
C12H25Br
CH3
110℃,3hr 乙 醇
CH3 C12H25 P CH3 Br ·
7
锍盐化合物
这类鎓盐类表面活性剂的通式为:
CH3 R N CH2 CH3 Cl ·
烷基二甲基苄基氯化铵的溶解性
烷基R的碳原子数 11 12 13 14 15 16 17 18 19
水中溶解度
95%乙醇中溶解度
70
84
50~75
75
52
81
26.7
74.5
16.1
74
0.85
62
0.48
72
0.10
52.6
0.096
54
13
由上表数据可以总结出其溶解性有如下规律:
16
(3) 表面活性
表面活性剂的活性是用其稀溶液的表面张力 比纯水的表面张力的下降程度来衡量。季铵盐型 阳离子表面活性剂的表面张力有如下规律:
(a)随着烷基碳链长度的增加,表面活性剂
溶液的表面张力逐渐下降 。
17
烷基二甲基苄基氯化铵的表面张力(mN/m)
CH3 R N CH2 CH3
R的碳数 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
与阴离子和非离子表面活性剂相比,使 用量相对较小。 我国阳离子表面活性剂的研发和使用起 步较晚,但发展速度较快。
3
5.1.1 阳离子表面活性剂的分类
(1) 胺盐型 胺盐型阳离子表面活性剂是伯胺盐、仲胺盐和叔胺盐
阳离子表面活性剂
分子中随聚氧乙烯含量增加,产物的 非离子性质也增加;但在水中的溶 解度却不随pH值的变化而改变,并 且具有较好的表面活性。有人称其 为阳离子进行非离子化的产品。
2.脂肪酸与低级胺反应制取叔胺 由这类叔胺制得的胺盐成本较低,性 能较好,大都用作纤维柔软整理剂。 例如,硬脂酸和三乙醇胺加热缩合酯 化,形成叔胺,再用甲酸中和,生成 索罗明A型阳离子表面活性剂。
二、季胺盐型阳离子表面活性剂
分子结构
季铵盐是阳离子表面活性剂中最重要的一 类,在工业上有着重要的应用价值。由于 其结构性质等方面的优势,如亲水基的强 碱性结构,对介质pH值的强适应能力,以 及与其它表面活性剂的强配伍性等,因此 一些著名的阳离子产品均为季铵盐。常用 的季铵盐合成方法有如下几种。
第三节 阳离子表面活性剂的应用
抗静电剂:非极性部分吸附于高分子 材料上,极性基朝向空气形成离子导 电层,从而使电荷得以传导起到抗静 电的作用。
矿物浮选剂:可作为捕集剂 相转移催化剂:用少量试剂作为反应 物的载体,将此反应物通过界面转移 至另一相,使非均相反应顺利进行。 而试剂本身并无消耗。 还可用于消毒杀菌剂、织物柔软剂、 金属防锈剂、头发调理剂、沥青乳化 剂、农药杀虫剂、化妆品添加剂、抗 氧剂和发泡剂等。
然后用铝土矿石作催化剂,进行高温催化脱水,得到脂肪腈: RCONH=RCN+ H2O
脂肪腈用金属镍作催化剂,加氢还原,可 得到伯胺、仲胺和叔胺 RCN+2H2=RCH2NH2
2RCN+4H2=(RCH2)2 NH+NH3 3RCN+6H2=(RCH2)3 N+2NH3
再加入一种合适的添加剂(氢氧化钾或氢 氧化钠)即能抑制仲胺的生成。
ROH十HN(CH3)2 →RN (CH3)2十H2O
特种表面活性剂和功能性表面活性剂_有机硅表面活性剂的应用
科技讲座
日用化学工业
第 39卷
也更加滑爽舒适。除涂饰剂外, 有机硅改性聚氨酯还 可用作皮革封底剂。有机硅表面活性剂改性水性聚氨 酯的发展前景非常广阔, 尤其是在对环境保护日益重 视和皮革工业快速发展的今天, 用有机硅表面活性剂 改性水性聚氨酯以提高聚氨酯的耐水性和耐季节性等 性能具有很大的应用潜力 [ 10 ] 。 1 2 3 其他功能助剂
1 有机硅表面活性剂的应用
1 1 在建材领域中的应用
有机硅表面活性剂在碳氢表面活性剂应用效果不 好的领域可找到一些特殊用途, 如涂料行业中做乳化 剂、润滑剂, 聚氨 酯发 泡 塑料 中 做弹 性 泡 沫的 稳 定 剂 [ 2, 3] 。含硅高分子表面活性剂毒性低, 安全性好, 在 当前人们日益重视环境保护的形势下受到青睐。
HAN F u, L IU Zh i- yan, ZHOU Y a- w en, XU Bao - cai ( Schoo l of Chem ical and Env ironmenta l Eng ineering, Be ijing T echno logy and Business U n ive rs ity, Be ijing 100048, China)
1 2 在皮革中的应用
1 2 1 加脂剂和柔软剂 加脂是皮革生产中的一个重要工序, 用加脂剂处
理皮革, 可在胶原纤维表面形成一层油膜, 从而使成革 具有一定的柔软性、丰满性和弹性 等物理机械性 能。 有机硅表面活性剂作为加脂剂和柔软剂主要是因为它 良好的润滑性能和防水性能。经过有机硅表面活性剂 浸渍的革纤维分散、润滑性能好, 成革柔软, 尤其适于 服装革和鞋面革, 也可以用于毛皮制造。
Abstract: App lication o f organ ic silicone surfactants in industrial and agricu ltural f ie lds w ere rev iew ed. U ses o f organic silicone surfactan ts in building m aterials formu lations ( paint and coat ing m aterials, plastic m ateria ls), leather industry ( fat liquo r, leather softener, leather surface finish ing agents ), cosm et ics ( em ulsifier, conditioner), tex tile industry ( fabric so ftener, antistatic agents, defoam er) and pesticide ( spray m od if ier, fo liar uptake ad juvan,t act ivator ) w ere introduced in detai.l M eanw h ile, the deve lopm ent o f organic silicone surfactants in the future w as prospected. K ey w ord s: organ ic silicone surfactants; applica tion
阳离子型表面活性剂
阳离子型表面活性剂
阳离子型表面活性剂是一种重要的表面活性剂,它以有机离子为依托,具有良好的溶剂能力、多种应用、易于制备、低毒性等特点,用于洗涤、
助剂、乳化剂等。
阳离子型表面活性剂一般由有机离子和非离子构成,根据其离子类型
可分为甘氨酸酯类、丙二酸酯类、芳基磺酸酯类、磺基脂类、磷酸酯类、
聚氧乙烯醚类、含氯醇类等几大类。
甘氨酸酯类是最常用的表面活性剂,它们具有较强的乳化性能,用于
制备各种洗涤剂、化妆品、护肤品和肥皂等。
丙二酸酯类表面活性剂具有
良好的渗透性、抗烧蚀和乳化作用,可用于各类洗涤剂。
芳基磺酸酯类表
面活性剂具有优异的抗烧蚀性,用于制备金属表面处理剂、洗涤剂和织物
家纺处理剂。
磺基脂类表面活性剂具有良好的抗菌、抗污染、抗烧蚀和渗
透性,用于制备抗污染的洗涤剂和乳化剂。
磷酸酯类表面活性剂具有良好
的渗透性和抗烧蚀性,应用于洗涤剂、护发素、化妆品和护肤品等领域。
聚氧乙烯醚类表面活性剂具有优异的乳化性和防腐性,可用于乳化剂、印
染助剂、针织助剂等领域。
含氯醇类表面活性剂有良好的抗菌性,用于抗
菌洗涤。
表面活性剂的分类方法
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种:1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;3、按分子量分类,可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重,据统计,世界表面活性剂总产量的40%属于这一类2、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。
如图所示,其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说,所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而,通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-),是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
阳离子表面活性剂
第五组资料查找:王杰24ppt: 张小宽34汇报:潘雷19阳离子表面活性剂——胺盐型阳离子表面活性概述阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物,由于它们分子中氮含量有孤对电子故能以氢键与酸分子中的氮结合,使氮基带上正电荷。
因此,它们在酸性介质中才具有良好的表面活性;在碱性介质中容易与负离子相结合而析出,失去表面活性。
除含氮阳离子表面活性剂外,还有一小部分含硫,磷等元素的阳离子表面活性剂。
阳离子表面活性剂除具有良好的乳化,润湿,洗涤等良好的性能外,还具有特殊的杀菌,柔软,抗静电,抗腐蚀等性能。
一.用途1.阳离子表面活性剂主要起匀染和缓染作用,阳离子表面活性剂和阳离子染料与纤维都有亲和作用和扩散性,对染座进行竞争,以获得匀染效果。
2.抗静电剂具有抗静电作用的非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型表面活性剂。
常用的阳离子型有:脂肪胺、聚氧乙烯脂肪胺、季铵盐、聚氧乙烯季铵盐。
3.乳化剂用作乳化剂的表面活性剂有阴离子型、阳离子型及两性型表面活性剂。
常用的阳离子型乳化剂有:脂肪胺、聚氧乙烯脂肪胺、季铵盐、聚氧乙烯季铵盐。
二.分类1.胺盐型阳离子表面活性剂2.季铵盐型阳离子表面活性剂3.其他阳离子表面活性剂三.胺盐型阳离子表面活性剂基本内容高级伯胺,仲胺,叔胺与酸中和形成的铵盐,总称为胺盐型阳离子表面活性剂。
这类表面活性剂的疏水基的碳原子数在12-18之间,中和脂肪胺所用的酸有盐酸,甲酸,乙酸,硫酸等。
1.高级胺盐型阳离子表面活性剂(1)高级伯胺盐可由脂肪酸,脂肪醇来制取。
脂肪酸法制备高级伯胺盐是以铁盐等为催化剂,使脂肪酸与氨在260-290摄氏度下进行反应生成脂肪腈,然后在氨和镍催化剂存在下将腈氢化转变为高级仲胺,最后以酸中和而制得。
(2)高级仲胺盐制备高级仲胺盐首先需制取高级仲胺。
高级仲胺盐的主要产品是高级卤代烷与乙醇胺,或高级胺与环氧乙烷的反应产物。
高级仲胺盐在实际生产中用的较少,可用作纤维染色助剂。
(3)高级叔胺盐高级叔胺盐是胺盐型阳离子表面活性剂中用途最广泛的,是制备季铵盐阳离子表面活性剂的原料。
特种表面活性剂 MH 100
重油污用表面活性剂
MH 100
外观:
透明至半透明液体
理化性质:
有效含量100%
浊点50℃
溶解性水溶
稳定性二年(20℃)
性能:
MH 100具有极佳的清浩能力,尤其在酸性环境下
MH 100耐强碱,能与非离子、阳离子与阴离子等多种表面活性剂进行复配
MH 100有非常好的乳化能力与抗油污再沉积能力
MH 100对去除炭灰有一定的作用
MH 100具优良的生物降解性
产品描述:
MH 100是复配性的表面活性剂,与碱液复配性好,其有较强的油污清洗力与分散能力。
MH100是NP与TX等不环保产品的极佳替代品。
应用:
MH 100用于硬表面或软表面活性剂的水基清洗剂中,并被广泛使用到家居,工业等领域。
MH 100在强碱性环境中稳定,配置出的油污清洗剂不分层,澄清透明通常建议在1%-4%的氢氧化钠强碱性环境中使用。
使用建议:
推荐使用在油污清洗剂中的使用浓度在5%-13%左右,建议配方:
氢氧化钠(乙醇胺) 10 克
葡萄糖酸钠(K12或偏硅酸钠盐) 20 克
MH100 80 克
MF EH 20 克
水 870 克包装规格:60KG/桶、200KG/桶。
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几种特殊阳离子表面活性剂性能简介1.聚氧乙烯基阳离子表面活性剂该类表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚单季铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚季铵盐、失水山梨醇单脂肪酸酯聚氧乙烯醚季铵盐。
这些产品由于分子结构中含有氧乙烯基团(EO),降低了表面活性剂离子的电荷密度,从而能减弱阴离子和阳离子间的静电作用,并增大阴离子-阳离子复合物的亲水性,使得阴阳离子表面活性剂能够完全混溶而不产生沉淀,从而使阴阳混合体获得良好的应用可能性。
通常在人们的观念中阴阳离子表面活性剂无法进行混溶复配,一般阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配时由于强烈的静电作用使混合体系超过cmc 时即产生沉淀,甚至低于cmc时就会发生相分离,特别是等摩尔混配时,更易产生沉淀,而含有乙氧基团的季铵盐恰恰能解决这个问题,只要有足够的EO 基团,它几乎能和所有的阴离子表面活性剂相混溶、复配。
阴离子表面活性剂体系中由于这种相溶的特殊阳离子表面活性剂的添加,其性能会发生以下几种明显变化:①表面张力得以降低,加入极少量的阳离子表面活性剂就可以明显降低体系表面张力;②可显著降低临界胶束浓度cmc,且降低效率可高达104倍,这样就可产生强烈的协同效应;③显著增效效应,阳离子表面活性剂的添加可使去污力大大提高,使泡沫“寿命”延长,粘度增大,稳定性增加,润湿性得以提高,表面接触角减小,乳化力明显提高,乳化剂用量大幅减少。
由于添加的阳离子表面活性剂特别是双生、三生阳离子表面活性剂具有较好的抗静电、杀菌防霉、柔软防尘功效,因而可以开发出具有多种新功能的“专利产品”,如洗护二合一的洗发香波、洗消二合一的餐具洗涤剂等。
该类阳离子表面活性剂由于可以直接加入到阴离子体系中,因此不需采用“包裹”技术,在配方设计和产品制造中非常方便,由于制备工艺相对复杂,过程不易控制,目前国内工业化产品为数尚不多,但在国外具有特殊功效的产品中已广泛采用,如“防尘柔软洗衣粉”。
2.双生和三生阳离子表面活性剂双生和三生阳离子表面活性剂是Gemini表面活性剂中的一种,而Gemini 表面活性剂也以阳离子型为最多,所谓Gemini表面活性剂是指一个分子内含有两个亲水基(或多个),两个亲油基(或多个)的一类表面活性剂。
该类表面活性剂具有以下性质:①与传统表面活性剂相比更易吸附在两相界面,其吸附能力是传统活性剂的10~10000倍,因而在降低表面张力、发泡、稳泡、乳化方面具有特佳的效率和能力;②具有较低的临界胶束浓度(cmc),其cmc仅为传统表面活性剂的1/10~1/100,这就意味着其刺激性小,并具有超强的增溶效果和成本优势;③具有更多紧密的胶团结构和双倍的电荷基头,当和其它表面活性剂复配时具有更为强烈的协同增效作用,特别是带有EO基团的双生或多生阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂相复配时,协同功效更加明显;④由于所带电荷的成倍增加,因而对电解质不敏感,复配性能优异;⑤该类阳离子表面活性剂具有比单生阳离子表面活性剂更强的杀菌能力;⑥具有更强的相转移催化能力(比CTAB要强许多)。
由于双生或多生阳离子表面活性剂具有的特殊性质(其稳定囊泡甚至可达数月)因而可被用作优良的润湿剂、增泡剂、稳泡剂、增稠剂、强力杀菌剂(杀菌力比1227、新洁尔高100倍),、乳液乳化剂、相转移催化剂(远远好于TAB)、协同增效剂。
3.酯基季铵盐阳离子表面活性剂酯基季铵盐由于其生物降解性优异且对水生物毒性极低,目前国外已部分或全部替代性能稳定、不易降解的烷基季铵盐,被认为是继直链ABS代替支链ABS之后表面活性剂历史上的第二大变革,因而该类表面活性剂被广泛用于漂洗柔软剂、造纸柔软剂、护发用品及其它工业助剂领域,该类表面活性剂在碱性条件下不稳定,而在酸性条件下却特别稳定。
如将聚氧乙烯醚表面活性剂制成酯基阳离子季铵盐表面活性剂不仅具有非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的优点,同时还可和阴离子表面活性剂混溶复配,从而大大拓宽了该类环保型表面活性剂的应用范围成为新产品、新配方开发的首选新品。
抗静电剂专用Gemini季铵盐该产品为特殊结构阳离子Gemini表面活性剂,可大大降低物体的表面电阻,抗静电效果迅速、优良。
特殊结构阻抑了其在有序聚集过程中的头基分离力,极大地提高了表面活性;同时该产品与常规单烷基单季铵盐及双烷基单季铵盐相比具有极低的临界胶束浓度,因而在达到同样效果的情况下用量极大地降低。
产品特点1、易溶于异丙醇等极性有机溶剂,溶于90℃以上热水;2、具有优异的乳化、抗静电、柔软、杀菌性能;3、能耐180℃高温,抗黄变;超支化季铵盐由于含有多个长链烷基和多个季铵盐,因此可以看作是一种广义的吉米奇(Gemini)季铵盐,其除具有经典吉米奇季铵盐优异的性能外,还具有许多更为独特的性能,可利用这些特性开发更多神奇的新产品。
该类季铵盐由于具有多重吉米奇(Gemini)结构,所以其临界胶束浓度较低,活性更高,并具有良好杀菌性、乳化性和良好的配伍性。
该类季铵盐能和几乎所有的阴离子表面活性剂混配而不沉淀,并具有协同增效作用,可用于配制优良的洗衣剂、净洗剂、餐洗剂。
该类季铵盐分子量较大并具有多个活性基团,对大分子及芳环化合物具有极佳的乳化作用,并可用作阳离子高分子乳液聚合的乳化剂。
特点1.能和所有阴离子表面活性剂复配而不淀淀,不混浊,并具有协同增效、增稠、增溶作用。
2.具有极佳的乳化能力,尤其是对大分子和芳环类化合物。
3.具有极佳的杀菌能力,使用浓度较低,可减少刺激性。
4.耐强酸、强碱,性能稳定。
用途1.可用于各类工业、民用洗涤剂的配制,对阴离子体系进行协同增效,并可实现一剂多用。
2.用于配制洗消二合一的餐具清洗剂,工艺简单,成本低,效果好。
4.可用于油田防膨处理、油田杀菌及水处理。
烷基酚聚氧乙烯醚季铵盐本品为非离子改性的阳离子表面活性剂,兼具非离子与阳离子的性质。
少量加入即可明显降低体系表面张力、提高表面活性,具有强烈协同增效作用;同时与阳离子、阳离子烷基多糖苷08103阳离子烷基糖苷是以非离子烷基糖苷进行季铵化改性或以葡萄糖为原料直接季铵化而成的一类阳离子表面活性剂,它秉承了原有烷基糖苷的绿色、天然、低毒、低刺激性能,兼具季铵盐的各种阳离子特性,同时还具有能和阴离子表面活性剂复配混溶、协同增效的性能,是一种理想新型表面活性剂。
液体衣物洗涤剂专用柔软剂阴离子表面活性剂增效剂产品性质:本品是一种新型超支化吉米奇(Gemini)阳离子表面活性剂,具有优异的表面活性,1‰水溶液表面张力低于30mN/m。
易溶于水,耐强酸(30﹪硫酸)、强碱(3 0﹪氢氧化钠)及强电解质,抗静电极佳,耐150℃以下高温。
产品特点:新型低成本杀菌消毒剂原料--超支化Gemini季铵盐本品是一种新型吉米奇(Gemini)季铵盐阳离子表面活性剂,与常规单季铵盐表面活性剂如1227、1427、1231、1631相比,具有更低的临界胶束(cmc)浓度,更高的表面活性,极易吸附于微生物表面,从而穿透微生物细胞壁进入细胞膜,阻断微生物蛋白质的合成,从而杀灭微生物。
产品特点:1、极低的临界胶束浓度,用量少(常规单季铵盐1227的十分之一至五分之一),杀菌效率高,对环境的副作用小,综合成本低。
2、低毒、低刺激、不易燃易爆,使用安全。
技术指标产品用途本品广泛应用于农业杀菌剂、循环水杀菌灭藻剂、水产养殖杀菌消毒剂、医疗杀菌消毒剂、畜禽舍消毒剂、赤潮杀灭剂、蓝藻杀灭剂等杀菌消毒领域。
包装及贮运200公斤塑料桶装,贮存温度:5~25℃。
新型酯基柔软剂专用季铵盐31441产品性能本品为新一代阳离子表面活性剂,主要特点是具有优良的柔软性、突出的生物降解性、相应的配伍性、分散性、可再润湿性等。
常温条件下易分散,与其他助剂配伍性良好。
适用本品配制成工业及民用柔软剂,用于织物柔软、整理时,即使用高浓度也不会出现织物泛黄。
适合配制成固体或液体型柔软剂产品。
二、技术指标外观无色或淡黄色粉体固含量% ≥98 游离胺% ≤1 灰分% ≤0.5 pH (5%异丙醇) 7±2 保质期1年三、产品用途广泛应用于抗静电剂、柔软剂、杀菌消毒剂、沥青乳化剂、腈纶纤维匀染剂、有机土改性剂、毛发整理剂和染料添加剂等。
在各种应用领域均可代替双十八烷基二甲基氯化铵(D1821)。
四、使用方法配制各种柔软剂时与其它原料配伍使用,推荐用量5~8%(普通型)或15-18%(浓缩型)。
阳离子烷基糖苷是一类带有长链烷基和季铵基的糖苷,分子中碳链长度不同,烷基数、季铵基团数不同以及糖苷聚合度不同,其具有不同的性能,合理选用不同的烷基糖苷应用于不同领域才能取得理想的使用效果。
道纯公司现已投产的烷基糖苷有单烷基糖苷单季铵盐、双烷基糖苷双季铵盐、双烷基糖苷三季铵盐。
阳离子烷基糖苷是以非离子烷基糖苷进行季铵化改性或以葡萄糖为原料直接季铵化而成的一类阳离子表面活性剂,它秉承了原有烷基糖苷的绿色、天然、低毒、低刺激性能,兼具季铵盐的各种阳离子特性,同时还具有能和阴离子表面活性剂复配混溶、协同增效的性能,是一种理想新型表面活性剂。
二、性能特点 1.绿色、天然、低毒、低刺激,易生物降解,环境友好。
2.表面张力低,临界胶束浓度低,表面活性高。
3.复配性能优异,能与所有的表面活性剂混配,尤其是能与所有阴离子表面活性剂混配,而不产生沉淀,并产生强烈的协同增效作用。
4.去污力强、润湿、渗透性能优异。
5.起泡力强,泡沫细腻、稳定、丰富,易于洗净。
6.具有极佳的杀菌功效,使用极低浓度即可有效杀菌杀生。
7.集去污、杀菌、柔软、抗沉积、稳泡、增稠等功效于一身。
三、产品用途 1.由于它的不漂洗、无班痕的特点,特别适宜于餐具洗涤剂、洗瓶剂等,用阳离子烷基糖苷组成的餐具清洗剂泡沫性能好,去污能力强,对皮肤刺激性小,并具有爽滑舒适的使用感。
2.具有广谱的抗菌活性,作为卫生清洗剂更具有优点。
3.配有阳离子烷基糖苷的洗衣剂能有效地除去泥土和油污,并兼有柔软性、抗静电性和防缩性,且在硬水中可正常使用。
4.在化妆品中,用阳离子烷基糖苷可配制新一代香波和浴液,起泡力大,泡沫洁白细腻,对皮肤有柔软作用,对眼睛无刺激,对头发有良好的调理和养护作用。
5.在浓的强酸、电解质中,仍有良好的溶解性和相容性,可用于配制优良的工业清洗剂。
6.可用作乳化剂、润湿剂、破乳剂、发泡剂、增稠剂、分散剂和防尘剂等。
四、技术指标型号CAPG-131 CAPG-132 CAPG-08103 CAPG-08143 CAPG-12143 结构C10~12单烷单季C10~12双烷双季C8~10双烷三季C8~14双烷三季C12~14双烷三季外观无色透明液体淡黄色透明液体无色透明液体微黄色透明液体微黄色透明液体固含量50±2%50±2%50±2%50±2%50±2%pH值7±1 7±1 7±1 7±1 7±1 保质期24个月24个月24个月24个月24个月。