第二章表面活性剂2共138页文档
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2 第二章 表面活性剂
甘油三酯的结构示意图
磷脂的内盐部分具有亲水性,脂肪酸长链烃基部分 具有疏水性,因此磷脂是天然的表面活性剂,它在 生物体内能使油脂乳化,有助于油脂的运输、消化 和吸收。
2020/3/25
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。
2020/3/25
2020/3/25
(a)
(b)
亲水基团
疏水基团
2020/3/25
表面活性剂分子
2020/3/25
1 消毒杀菌 2 腈纶匀染剂 3 抗静电剂 4 矿物浮选剂 5 相转移催化剂 6 织物柔软剂 7 分散剂
2020/3/25
食品加工 印染 金属加工 电镀 采矿 采油
2020/3/25
2020/3/25
油 水
2020/3/25
水包油型(O/W) 强烈振荡
油包水型(W/O)
天然乳化液 人工乳化液
牛奶 椰奶
油包水(W/O)型 水包油(O/W)型 多重型(W/O/W)型
奶油 乳 冰淇淋
2020/3/25
乳状液类型的鉴别:
稀释法: 水包油型乳状液能与水混溶;油包水型乳状液
能与油混溶。 电导法:
2020/3/25
这种能使液体湿润或能加速固体表面湿润的表 面活性剂叫做湿润剂
润湿方面的应用
1 矿物的泡沫浮选 2 金属的防锈、缓蚀 3 织物的防水、防油处理 4 农药中的应用
2020/3/25
矿物泡沫浮选
浮游选矿的原理图
选择合适的捕集剂,使 它的亲水基团只吸在矿砂 的表面,憎水基朝向水。
当矿砂表面有5%被 捕集剂覆盖时,就使表 面产生憎水性,它会附 在气泡上一起升到液面, 便于收集。
第二章表面活性剂2-精选文档138页
CH3Br 80℃/加压
[C16H33N(CH3)3] Br
38
②从低级叔胺与卤代烷反应制备:
RX + (CH3)3N
60~80℃ 加压
[RN(CH3)3]X
如:C16H33OH + HBr H2SO4 C16H33Br + H2O
C16H33Br + (CH3)3N
[C16H33N(CH3)3] Br
分类:
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二、脂肪胺盐型
R1 1、结构通式: R—N+H · X—
R2 式中:R=C10~C18
R1,R2 = H或短链烷基 (如—CH3,—C2H5)或苄基(—CH2C6H5)
X=Cl—,Br—,AC—等
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2、制备:主要是长碳链烷基胺的制备,然后进 行简单的酸碱中和即可成胺盐。
①脂肪伯胺的制取: A:脂肪酸法:
以上活泼氢的有化合机物为引发剂, 加聚环氧乙烷或环氧丙烷等。这类产 品品种较多,主要是引发剂的种类、 环氧化物的加聚次序、和加聚物的分 子量不同,产品的性质就不同。
7
引发剂如:单羟基、多羟基、单氨基、多氨基等 化合物。
加聚次序:
①整嵌型:先在引发剂上加成一种环氧化物,
再加成另一种环氧化物。
引发剂
1227(Br) …36 …
柔软剂DOD:
C18H37N(CH3)2 + C18H37Cl
CH3
[C18H37 N C18H37]+ Cl—
CH3
双十八烷基二甲基氯化铵,商品
代号:D1821,可作为柔软剂、抗静电
剂、杀菌剂使用。
37
1631 Br:
表面活性剂化学(第2章
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21
2.3.3 临界胶束浓度
(1) 临界胶束浓度的定义
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)。
表面活性剂由两部分构成:
疏水基团
非极性碳氢链、硅烷基、硅氧烷基、或碳氟链构成。
亲水基团
极性基团构成。
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17
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18
2.3 表面活性剂胶束
2.3.1 胶束的形成
当表面活性剂在溶液表面的吸附达到饱和 后,它们便在溶液内部由分子或离子分散 状态缔合成由数个乃至数百个离子或分子 所组成的稳定胶束,此时将不能在显著地 增加溶液单个分子或离子的浓度。
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14
特劳贝规则
对低浓度直链烷基酸的水溶液,每增加一个亚甲基, 表面张力降低值π与溶液的浓度c的比值(π/c)就增加为 原来的3倍。
π=γ0-γ
γ0-水的表面张力;
γ-添加表面活性剂后,溶液的表面张力;
π-添加表面活性剂后,溶液表面张力的降低值。
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2.2.5 表面活性剂的结构特点
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(c) 增溶作用法
当表面活性剂溶液的浓度 超过一定值时,烃类或不 溶性染料在该溶液中的溶 解度急剧增加,这一浓度 即为临界胶束浓度。
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(d) 染料法
配制浓度高于临界胶束浓度的表面活性剂溶液, 并向其中加入很少量的染料,呈现出增溶于胶 束的颜色。然后用水稀释此溶液直至溶液颜色 发生显著的变化,此时表面活性剂的浓度即为 临界胶束浓度。一般要求染料离子与表面活性 剂离子的电荷相反。
第二章 表面活性剂
⑴ 有机酸盐
① 羧酸盐(-COOM),如快速浸水剂(环烷酸
钠):
CH2 CH2 (CH2)n COONa H2C
CH2 CH2
② 磺酸盐(-SO3M),如洗衣粉的主要成分(活 性成分)十二烷基苯磺酸钠;
③ 硫酸酯盐(-OSO3M)如硫酸化蓖麻油; ④ 磷酸酯盐(-OPO3M),如磷酸化油。(M为碱 金属、碱土金属及其它金属,NH4+ 等)
分散相:以液珠形式存在的相(或内相、不连续相)。 分散介质:连续成一片的另一相(或外相、连续相)。
乳液是热力学不稳定体系(形成乳液时,两液体的界 面增大) 常见的乳液: 水包油型乳液,以O/W表示; 油包水型乳液,以W/O表示。 辨别乳液类型:电导O/W >W/O 在制革中普遍应用的是O/W型乳液。
影响乳液稳定性的因素
界面张力 油-水界面膜的形成
界面膜中S.排列越紧密,界面膜的强度越强, 乳液的稳定性越好。脂肪醇、脂肪酸及脂肪胺 等极性有机物可增加界面膜的紧密度和强度。 界面电荷的影响 使液滴接近时相互排斥,阻止了液滴的聚结 乳液稳定。
影响乳液稳定性的因素
粘 度 分散介质的粘度越大,则分散相液珠运动的速 度越慢,有利于乳液的稳定。
表面活性剂
阴 离 子
阳 离 子
两 性
非 离 子
高 分 子
特 种
型
型
型
型
型
提纲
1
概
述
2 表面活性剂的结构与分类 3 表面活性剂的性能与作用
4 表面活性剂在皮革工业中的应用 5 皮革用表面活性剂的发展趋势
表面活性剂的性能与作用
稀的水溶液中的性能 加溶作用 润湿与渗透作用 乳化作用 发泡与消泡作用 洗涤与去污作用 匀染与固色作用 其它作用
表面活性剂PPT课件
22
2.4 阳离子表面活性剂
AFM images of E. coli (ATCC 11229)
Untreated E. coli
E. coli treated
最新课件
23
2.5 两性表面活性剂
❖ 两性表面活性剂分子中同时具有可电离的阳离子和阴离子 。
❖ 阳离子部分都是由铵盐或季胺盐做亲水基,而阴离子部分 可以是羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐等。其中阴离子为羧基 、阳离子为胺盐的叫氨基酸型两性表面活性剂,通式为:
phospholipids phase separation; (4) Destabilized zones aggregate and leading to a damage of
membrane. The leakage of inner components finall最y l新ea课ds件to the death of the cells.
❖ 溶液的pH 值低于pI 时,是阳荷性,具有阳离子表面 活性剂作用;
❖ 当pH 高于pI 时,呈负电性,具有阴离子表面活性剂 的作用。
❖ 在等电点附近时则呈非离子型表面活性剂性质。
C12H25NHCH2CH2COONa
最新课件
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2.5 两性表面活性剂
❖ 两性表面活性剂特点: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。
C12 2H 5 C CN H H 33+2Na+ C2H l2
O
[ ] CH 3 +
CH 3 CC l12 2H 5NCH 3 Cl
CH 3
精细化学品化学第二章表面活性剂PPT培训课件
起泡性能与抑泡性能
起泡性能
表面活性剂能够降低液体的表面张力 ,使气体在液体中更容易形成气泡。 起泡性能与表面活性剂的结构和浓度 有关。
抑泡性能
表面活性剂能够抑制气泡的形成和稳 定,主要用于防止泡沫的产生和消除 已经产生的泡沫。
04
表面活性剂的实际应用案例
洗涤剂
总结词
洗涤剂是表面活性剂的重要应用领域,表面活性剂能够降低水的表面张力,使污 渍更容易被去除。
精细化学品化学第二章表 面活性剂ppt培训课件
目录
• 表面活性剂概述 • 表面活性剂的合成方法 • 表面活性剂的性能评价 • 表面活性剂的实际应用案例 • 表面活性剂的发展趋势与展望
01
表面活性剂概述
表面活性剂的定义与分类
表面活性剂是一种能够显著降低表面张力或 界面张力的物质,通常由亲水基和疏水基两 部分组成。
在农业领域,表面活性剂可用于农药和肥料的配方中,提 高药效和肥效。
在此添加您的文本16字
在医药领域,表面活性剂可用于药物的制备和输送,提高 药物的生物利用度和稳定性。
在此添加您的文本16字
在食品领域,表面活性剂可用于食品添加剂和乳化剂等, 改善食品的口感和稳定性。
在此添加您的文本16字
在化妆品领域,表面活性剂可用于洁面乳、洗发水、沐浴 露等个人护理产品的配方中,提高产品的清洁效果和舒学品中表面活性剂的应用主要涉 及提高采油效率和降低油水界面张力等 方面。
VS
详细描述
在油田开采过程中,表面活性剂能够降低 油水界面的表面张力,提高采油效率。同 时,表面活性剂还能够起到乳化、破乳、 起泡、消泡等作用,对油田开采过程中的 化学处理起到重要作用。
其他应用领域
总结词
第2章_表面活性剂的作用原理ppt课件
HLB的计算和测定是阅历性的,但有时 有一定规律。
石油=0,油酸=1,油酸钾=20,十二烷基 硫酸钠=40.其它:经过乳化实验对比乳 化效果,分别排于 1-40之间
2.作用
〔1〕 HLB可作为选择和运用外表活性 剂的一个定量目的
〔2〕根据外表活性剂的HLB值,也可 以推断某种外表活性剂可以顺应何种 用途,或用于设计合成新的外表活性 剂的计算目的。
实践上是溶解到了胶束当中。
5.催化作用:外表活性剂胶束的直径多 为3-5纳米,与酶类似,可起到催化剂 的作用。
外表活性剂运用实例
增溶、乳化、分散 发泡与消泡 水泥减水剂 粉体资料的外表改性
第三节 外表活性剂构造与性能的关系
外表活性剂的化学构造〔亲水基种类、 亲油基种类、亲水性〔HLB〕、分子 形状、分子量〕决议其性质,而性质 决议其运用。
二、外表活性与外表活性剂
纯液体的外表张力在恒温恒压下是定值, 而溶液的外表张力那么随溶液的组成 不同而不同。经过实验人们发现,各 种物质的水溶液的外表张力与浓度的 关系主要有以下三种情况:
γ
1
2
3
CMC C Critical micelle
1.稍有上升,co无nce机ntr盐ati〔on 氯化钠、硫酸钠〕及多羟基 有机物〔蔗糖、甘露醇〕
三、亲水基团的影响
外表活性剂的亲水基团会影响其溶解度, 从而影响构成胶束的难易。溶解度越大, 临界胶束浓度越高。溶解度越小,临界 胶束浓度越小。故亲水基团会对外表活 性剂的外表活性产生影响。
亲水基亲水性大小顺序
SO3Na (磺酸基)- 、SO4Na〔硫酸 基〕、-N+〔季铵阳离子〕 〉-PO4Na、-COONa(磷酸基、羧酸基) >-O-、-OH〔醚键、羟基〕
第二章 表面活性剂的作用原理课件
也是增加单位表面积时所必须对系统做的功,单位
J/m2
Chapter Two
10
表面张力
从力的角度:作用于表面单位长度边
缘的力; 从能量角度:单位表面的表面自由能
Chapter Two
11
表面张力测定方法
滴重法:精确简便 毛细管上升法:精确度高,最常用 环法 吊片法 最大气泡压力法 滴外形法:表面吸附速率很慢的溶液
第二章 表面活性剂的作用原理
Chapter Two
1
基本内容
2.1 2.2 2.3
表面张力与表面活性 表面活性剂胶束 表面活性剂结构与性能的关系
Chapter Two
2
2.1 表面张力与表面活性
当任意两相接触时,两相之间是一个具 有相当厚度的过渡区,这一过渡区通常 称之为界面。
若其中一相为气体,这种界面通常称为表面。 但由于历史的原因, 这两个概念常常混用。
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胶束的结构
胶束的基本结构分为两部分:内核和外层, 在水溶液中,胶团的内核由彼此结合的疏 水基构成,形成胶团水溶液中的非极性微 区。胶团内核与溶液间为水化的表面活性 剂极性基构成的外层。
a.离子型表面活性剂胶束; b.非离子型表面活性剂胶束 Chapter Two
38
胶束的结构
对离子型表面活性剂, 胶束内核由疏水的碳氢 链构成,双电层最内层 不仅包含极性头,还固 定一部分与极性头结合 的反离子和不足以铺满 一单分子层的水化层; 离子胶束有一反离子扩 散层,即双电层外围的 扩散层部分。
0 -纯溶剂的表面张力;
cmc -溶液在cmc时的表面张力。
34
Chapter Two
34
第二章表面活性剂
分子结构与表面活性剂类似
的极性有机化合物
栅栏之间
甚至拉入内部。
第二章表面活性剂
5
(3) 在胶束表面的吸附增溶
既不溶于水也不溶于油的 小分子极性有机化合物 在胶束表面增容
第二章表面活性剂
6
(4)聚氧乙烯基间的增溶
以聚氧乙烯基为亲水基的 非离子表面活性剂 包裹在胶束外层的长链中
第二章表面活性剂
7
增溶量:100mL已标定的浓度的表面 活性剂溶液中,滴加被增溶物,当达饱 和开始析出时的物质的量(mol)
(2)提高液体的润湿能力
水不能在低能固体表面上铺展。为了改善其润湿 性质,常在水中加入一些表面活性剂来降低其表面 张力,以使水能很好地润湿固体表面。
阴离子型表面活性剂适合作润湿剂,阳离子型表 面活性剂在实际中就很少用作润湿剂。
第二章表面活性剂
19
润湿作用应用
1. 增加润湿作用 2. 降低润湿作用 3. 矿物浮选
第二章表面活性剂
10
四、 添加无机电解质的影响 五、 有机添加剂的影响
添加极性物质 添加非极性物质
第二章表面活性剂
11
4、 增溶作用的应用
乳液聚合 开采石油 胶片生产 洗涤剂
第二章表面活性剂
12
§2.2.5 润湿和渗透作用
1、概念 润湿:固体表面和液体接触时,以新的固-液 界面替代原有的固-气界面的过程;
搅拌并从池底鼓气,带有有效矿粉的气泡聚集表 面,收集并灭泡浓缩,从而达到了富集的目的。
不含矿石的泥砂、岩石留在池底,定时清除。
第二章表面活性剂
23
§2.2.6 乳化作用
表面活性剂在乳液中的作用
加入表面活性剂,易在两相界面形成稳定的吸 附层,使分散相的不稳定性降低,形成具有一定稳 定性的乳状液;这种使得乳状液得以稳定的作用, 称为乳化作用;
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精细化学品化学
1
四、烷(基)醇酰胺型
CH2CH2OH RCON
CH2CH2OH
1、性质:①具有一定的润湿性、渗透性、脱 脂力、抗静电性、柔软性;②具有较强的增泡、 稳泡性和增粘(稠)性;③无浊点;④水溶性差;⑤ 对盐、酸敏感(产生浑浊或胶凝,宜在pH=8~12之 间使用)。
2、用途:常用作各种液洗如洗发香波的增泡
具有强的杀菌力:尤其是含苄基 结构的,万分之一甚至十万分之一浓 度就具有杀菌作用,可作为外科手术 消毒、伤口洗涤、餐具消毒、食品厂 容器、设备与生产环境的消毒。
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阳离子表面活性剂的疏水基:与阴 离子大体相似;
亲水基:具有商业价值和最重 要的是含N的结构。常用的是长碳 链脂肪伯、仲、叔胺,此外还有醇 胺、聚亚乙基多胺如乙二胺、二乙 基三胺、及其他胺类如氨乙基乙二 胺、吡啶等。
15
性质特点:
①具有基本性质和附加性质;(如乳化、润湿、 分散、增溶以及柔软、抗静电、防腐杀菌等,但不 包括洗涤去污)
②一般不与阴离子表面活性剂复配使用;(否 则阴、阳离子相吸形成沉淀而失效)
③伯、仲、叔胺的盐当pH>7时会失效。(碱 性条件下又会变成原来的胺)
16
不具有洗涤去污性:一般纤维表面 带负电荷,接触阳离子表面活性剂后, 由于正负电荷的相互吸引,使纤维织 物 表 面 带 上 一 层 R- 膜 而 疏 水 , 从 而 不 易洗涤去污和清洗。
CH3 C12H25N O + H+
CH3
CH3 C12H25N+ OH
CH3
12
1、其性质为:表面活性好,在酸 性介质中显示阳离子表面活性,在 中性及碱性介质中显示非离子表面 活性,具有良好的去污力、渗透力、 调理性、发泡性、稳泡性、增稠性, 毒性低,刺激性小。
2、用途:主要用于洗发香波、餐 洗,及纺织、印染行业。
13
3、制备: ①空气氧化法: C12H25N(CH3)2 + O2(空气)
OA—12
②双氧水氧化法:
C12H25N(CH3)2
+
H2O2
柠檬酸,EDTA
60~80℃
OA—12
14
第四节 阳离子表面活性剂
一、概述
阳离子表面活性剂问世于上世纪30年 代,不过当初是作为杀菌剂出现的。后来 发现其还有很多其他性质,因此,自上世 纪60年代以来,产量、用量有了较大的发 展,如可用作天然和合成纤维的柔软剂、 抗静电剂;肥料的抗结块剂;农作物的除 莠剂;金属防腐剂;颜料分散剂;塑料抗 静电剂;头发调理剂;矿石浮选剂;等等。 目前其产、用量虽远不及阴离子与非离子, 但还在不断增长。
脱水
加氢还原
RCOOH + NH3 RCONH2
RCN
RCH2NH2 及仲、叔胺
B:脂肪醇法:醇的氨解反应
380~400℃
ROH + NH3
RNH2
120~170atm
这是低级胺如甲胺、二甲胺、三甲胺的制备 20
方法。
②仲胺的制取:
③叔胺的制取: A:烷基二甲基(叔)胺
剂、稳泡剂、增稠剂、调理剂,以及纺织、皮革
工业的净洗剂。
2
3、制备:
最常用的一个产品是月桂酸二乙醇酰胺。
①椰子油酸法:
CH2CH2OH
C11H23COOH+2HN 1 : 2 CH2CH2OH
N2气流,2~4h 150~170℃
CH2CH2OH
CH2CH2OH
C11H23CON
·H N
CH2CH2OH
分类:
18
二、脂肪胺盐型
R1 1、结构通式: R—N+H · X—
R2 式中:R=C10~C18
R1,R2 = H或短链烷基 (如—CH3,—C2H5)或苄基(—CH2C6H5)
X=Cl—,Br—,AC—等
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2、制备:主要是长碳链烷基胺的制备,然后进 行简单的酸碱中和即可成胺盐。
①脂肪伯胺的制取: A:脂肪酸法:
(C2H4O)X(C3H6O) yH,
或 引发剂
(C3H6O) X (C2H4O) yH
②杂嵌型:在引发剂上先加成一种环氧化物,
再加成混合环氧化物。
引发剂
(C2H4O)X(C2H4O) y (C3H6O)r H
③全杂型:在引发剂上环氧乙烷与环氧丙烷
以不同比例的混合物加成。
8
如:C16H33OH + 4EO
C16H33O(EO)4H
20PO
C16H33O(EO)4(PO)20H 整嵌型
再如:1,2—丙二醇 + (b-1)PO 达一定分子量,再加成(a+c)EO
HO(C2H4O)a(C3H6O)பைடு நூலகம்(C2H4O)cH 整嵌型
再如:以季戊四醇为引发剂,产品可作为味精等发 酵工业的消泡剂。
9
用途:造纸、发酵的消泡剂; 纺织染色的润湿剂;合成纤维的抗 静电剂;眼、耳、鼻滴剂的增溶剂、 乳化剂;乳液聚合及农药乳化剂; 金属切削润滑剂;石油原油破乳剂。
以上活泼氢的有化合机物为引发剂, 加聚环氧乙烷或环氧丙烷等。这类产 品品种较多,主要是引发剂的种类、 环氧化物的加聚次序、和加聚物的分 子量不同,产品的性质就不同。
7
引发剂如:单羟基、多羟基、单氨基、多氨基等 化合物。
加聚次序:
①整嵌型:先在引发剂上加成一种环氧化物,
再加成另一种环氧化物。
引发剂
10
六、氧化胺
即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。 是用烷基叔胺经氧化而得。
工业上常用的一个代表产品是十二 烷基氧化胺,就是十二烷基(二甲基) 氧化胺,代号:OA—12。
CH3 结构: C12H25 N O
CH3 N与O之间以配位键结合。
11
由于O的电子云密度较高,它很易 在酸性介质中与H+ 结合而显示阳离 子性:
CH2CH2OH 3
1:2型,由于产物结合一个多余 的二乙醇胺,因此,产品极易溶于 水。但产物中活性物含量仅60%左 右。
代号:Ninol(美国一个工厂的名 字),译名:尼纳尔,或尼诺尔。
4
②椰子油酸甲酯法:
CH2CH2OH
C11H23COOCH3+HN
1: 1
CH2CH2OH
100~110℃
NaOH、KOH、CH3ONa等
CH2CH2OH
C11H23CON
CH2CH2OH
1:1型,产品水溶性差。由于活性物含量高达 90%,因此,也叫超醇酰胺。
5
③椰子油酸乙酯法: ④椰子油酸法:
另外:月桂酸二乙醇酰胺在我 国还有一个常用的商业代号,叫 6501,一般是指1:2型的。
6
五、聚醚型 即嵌段共聚物,是以含一个或一个
1
四、烷(基)醇酰胺型
CH2CH2OH RCON
CH2CH2OH
1、性质:①具有一定的润湿性、渗透性、脱 脂力、抗静电性、柔软性;②具有较强的增泡、 稳泡性和增粘(稠)性;③无浊点;④水溶性差;⑤ 对盐、酸敏感(产生浑浊或胶凝,宜在pH=8~12之 间使用)。
2、用途:常用作各种液洗如洗发香波的增泡
具有强的杀菌力:尤其是含苄基 结构的,万分之一甚至十万分之一浓 度就具有杀菌作用,可作为外科手术 消毒、伤口洗涤、餐具消毒、食品厂 容器、设备与生产环境的消毒。
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阳离子表面活性剂的疏水基:与阴 离子大体相似;
亲水基:具有商业价值和最重 要的是含N的结构。常用的是长碳 链脂肪伯、仲、叔胺,此外还有醇 胺、聚亚乙基多胺如乙二胺、二乙 基三胺、及其他胺类如氨乙基乙二 胺、吡啶等。
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性质特点:
①具有基本性质和附加性质;(如乳化、润湿、 分散、增溶以及柔软、抗静电、防腐杀菌等,但不 包括洗涤去污)
②一般不与阴离子表面活性剂复配使用;(否 则阴、阳离子相吸形成沉淀而失效)
③伯、仲、叔胺的盐当pH>7时会失效。(碱 性条件下又会变成原来的胺)
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不具有洗涤去污性:一般纤维表面 带负电荷,接触阳离子表面活性剂后, 由于正负电荷的相互吸引,使纤维织 物 表 面 带 上 一 层 R- 膜 而 疏 水 , 从 而 不 易洗涤去污和清洗。
CH3 C12H25N O + H+
CH3
CH3 C12H25N+ OH
CH3
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1、其性质为:表面活性好,在酸 性介质中显示阳离子表面活性,在 中性及碱性介质中显示非离子表面 活性,具有良好的去污力、渗透力、 调理性、发泡性、稳泡性、增稠性, 毒性低,刺激性小。
2、用途:主要用于洗发香波、餐 洗,及纺织、印染行业。
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3、制备: ①空气氧化法: C12H25N(CH3)2 + O2(空气)
OA—12
②双氧水氧化法:
C12H25N(CH3)2
+
H2O2
柠檬酸,EDTA
60~80℃
OA—12
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第四节 阳离子表面活性剂
一、概述
阳离子表面活性剂问世于上世纪30年 代,不过当初是作为杀菌剂出现的。后来 发现其还有很多其他性质,因此,自上世 纪60年代以来,产量、用量有了较大的发 展,如可用作天然和合成纤维的柔软剂、 抗静电剂;肥料的抗结块剂;农作物的除 莠剂;金属防腐剂;颜料分散剂;塑料抗 静电剂;头发调理剂;矿石浮选剂;等等。 目前其产、用量虽远不及阴离子与非离子, 但还在不断增长。
脱水
加氢还原
RCOOH + NH3 RCONH2
RCN
RCH2NH2 及仲、叔胺
B:脂肪醇法:醇的氨解反应
380~400℃
ROH + NH3
RNH2
120~170atm
这是低级胺如甲胺、二甲胺、三甲胺的制备 20
方法。
②仲胺的制取:
③叔胺的制取: A:烷基二甲基(叔)胺
剂、稳泡剂、增稠剂、调理剂,以及纺织、皮革
工业的净洗剂。
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3、制备:
最常用的一个产品是月桂酸二乙醇酰胺。
①椰子油酸法:
CH2CH2OH
C11H23COOH+2HN 1 : 2 CH2CH2OH
N2气流,2~4h 150~170℃
CH2CH2OH
CH2CH2OH
C11H23CON
·H N
CH2CH2OH
分类:
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二、脂肪胺盐型
R1 1、结构通式: R—N+H · X—
R2 式中:R=C10~C18
R1,R2 = H或短链烷基 (如—CH3,—C2H5)或苄基(—CH2C6H5)
X=Cl—,Br—,AC—等
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2、制备:主要是长碳链烷基胺的制备,然后进 行简单的酸碱中和即可成胺盐。
①脂肪伯胺的制取: A:脂肪酸法:
(C2H4O)X(C3H6O) yH,
或 引发剂
(C3H6O) X (C2H4O) yH
②杂嵌型:在引发剂上先加成一种环氧化物,
再加成混合环氧化物。
引发剂
(C2H4O)X(C2H4O) y (C3H6O)r H
③全杂型:在引发剂上环氧乙烷与环氧丙烷
以不同比例的混合物加成。
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如:C16H33OH + 4EO
C16H33O(EO)4H
20PO
C16H33O(EO)4(PO)20H 整嵌型
再如:1,2—丙二醇 + (b-1)PO 达一定分子量,再加成(a+c)EO
HO(C2H4O)a(C3H6O)பைடு நூலகம்(C2H4O)cH 整嵌型
再如:以季戊四醇为引发剂,产品可作为味精等发 酵工业的消泡剂。
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用途:造纸、发酵的消泡剂; 纺织染色的润湿剂;合成纤维的抗 静电剂;眼、耳、鼻滴剂的增溶剂、 乳化剂;乳液聚合及农药乳化剂; 金属切削润滑剂;石油原油破乳剂。
以上活泼氢的有化合机物为引发剂, 加聚环氧乙烷或环氧丙烷等。这类产 品品种较多,主要是引发剂的种类、 环氧化物的加聚次序、和加聚物的分 子量不同,产品的性质就不同。
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引发剂如:单羟基、多羟基、单氨基、多氨基等 化合物。
加聚次序:
①整嵌型:先在引发剂上加成一种环氧化物,
再加成另一种环氧化物。
引发剂
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六、氧化胺
即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。 是用烷基叔胺经氧化而得。
工业上常用的一个代表产品是十二 烷基氧化胺,就是十二烷基(二甲基) 氧化胺,代号:OA—12。
CH3 结构: C12H25 N O
CH3 N与O之间以配位键结合。
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由于O的电子云密度较高,它很易 在酸性介质中与H+ 结合而显示阳离 子性:
CH2CH2OH 3
1:2型,由于产物结合一个多余 的二乙醇胺,因此,产品极易溶于 水。但产物中活性物含量仅60%左 右。
代号:Ninol(美国一个工厂的名 字),译名:尼纳尔,或尼诺尔。
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②椰子油酸甲酯法:
CH2CH2OH
C11H23COOCH3+HN
1: 1
CH2CH2OH
100~110℃
NaOH、KOH、CH3ONa等
CH2CH2OH
C11H23CON
CH2CH2OH
1:1型,产品水溶性差。由于活性物含量高达 90%,因此,也叫超醇酰胺。
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③椰子油酸乙酯法: ④椰子油酸法:
另外:月桂酸二乙醇酰胺在我 国还有一个常用的商业代号,叫 6501,一般是指1:2型的。
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五、聚醚型 即嵌段共聚物,是以含一个或一个