阳离子表面活性剂
表面活性剂阳离子表面活性剂
➢脂肪醇直接胺化法
这是80年代发展起来的一种工业生产方法。反应式 如下：
反应机理：
副反应：
为提高产率，需选择脱氢、加氢性能好，且能抑制 副反应发生的催化剂。胺化中使用的催化剂有Cu－Cr， Cu－Ni等复合型催化剂。其中Cu－Ni在低温时活性和选 择性都很好，Cu：Ni＝4：1时活性最高。
于金属离子的萃取剂和相转移催化剂。
一、脂肪腈与仲胺在催化剂存在下加氢：
RCN + （RCH2）2NH + 2H2 Ni （RCH2）3N + NH3
二、脂肪腈与脂肪醇在催化剂存在下加氢：
2RCN + RCH2OH + 4H2 Ni （RCH2）3N + NH3 +H2O
三、仲胺与脂肪醇在催化剂存在下加氢：
C17H35COOCH2CH2NH2·HX
▪ 胺盐的合成 R3N + HX 中和 胺盐 R至少有一个是长链，也可以是氢。 胺 ＋ 酸 胺盐
关键是原料脂肪胺的合成。同时脂肪胺本身 具有一定的表面活性。
高级脂肪胺的制备
▪ 高级伯胺的制备
• 脂肪酸法
300℃～320℃
铝土矿，高温
RCOOH + NH3
• 其他类型
改性胺盐、 杂环型胺盐、双季铵盐、鎓盐型等。
▪ 常见的阳离子表面活性剂
胺盐型阳离子表面活性剂
▪ 胺盐型阳离子表面活性剂的结构
胺盐：RNH2·HX 或 RN＋H3X－ HX可以是有机酸，也可以是无机酸：
HCl、H2SO4、HBr、HCOOH、CH3COOH等。 通式：R3N·HX
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。
阳离子表面活性剂
淮南华俊新材料科技有限公司 阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。
因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性；而在碱性介质中容易析出而失去表面活性。
除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫、磷、砷等元素的阳离子表面活性剂。
阳离子表面活性剂生产厂家哪家好？淮南华俊新材料科技有限公司来为您解答！阳离子表面活性剂在工业上大量使用的历史不长，需求量逐年都在快速增长，但是由于它的主要用途是杀菌剂、纤维柔软剂和抗静电剂等特殊用途，因此与阴离子和非离子表面活性剂相比，使用量相对较少。
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。
1981年工业用阳离子表面活性剂品种为18个，占工业用表面活性剂总品种数的13.5%。
到1990年便上升为45个，占15.5%，淮南华俊新材料科技有限公司 包括民用品种在内，总计有105个品种。
但由于阳离子表面活性剂应用范围窄、使用量较小，因此产量极少，直至2002年年产量仍然仅有几千吨，不足表面活性剂总产量的1%。
阳离子表面活性剂一般都具有良好的乳化、润湿、洗涤、杀菌、柔软、抗静电和抗腐蚀等性能，由于其特殊的性能与应用，具有良好的发展潜力，随着工业用和民用应用范围不断扩大，其品种和需求量都将继续增加。
淮南华俊新材料科技有限公司是安徽省高新技术企业，目前增设上海、广州两家办事处。
是以表面活性剂和聚丙烯酸及丙烯酰胺系列聚合物的研发、生产、销售于一体的企业，产品广泛应用于日化、石油开采、水处理、农药助剂、水性涂料、金属加工液等多个领域。
我公司的主要产品有阳离子表面活性剂系列、两性表面活性剂系列、非离子表面活性剂系列、增稠剂系列产品以及其他产品。
同时，我司有经验丰富的配方师，研制各类有特色的应用配方；有受过高等教育的专业人员竭诚负责售前/后服务,并能按照客户要求提供OEM代加工服务。
以客户为服务焦点，重合同，守信用竭诚为客户提供强有力的技术支持，携手共创更加美好的明天。
阳离子、两性离子、非离子表面活性剂
（五）、烷基糖苷 烷基糖苷(简称APG)是糖类化合物和高 级醇的缩合反应产物。其较典型的结构 式为
40
兼具阴离子表面活性剂的许多特点，不仅表面 活性高，起泡稳泡力强，去污性能优良，而且 与其他表面活性剂配伍性极好，在浓电解质中 仍能保持活性。
此外，APG对皮肤眼睛刺激很小，口服毒性低， 易生物降解，因而可用作洗涤剂，乳化剂，增 泡剂，分散剂等。
十二烷基二甲基甜菜碱
然后再与NaOH作用，生成烷基甜菜碱
22
两性表面活性剂的应用
1.洗涤剂及香波组分：安全性好，毒 性低，对皮肤和眼睛的刺激性小可 用于婴儿用品中。
2.杀菌性：可用于外科手术、医疗器 械等的消毒。
23
3.纤维柔软剂：可用于天然纤维也可用 于合成纤维，不影响纤维的色光、不易 使之泛黄，不产生污染。
11
4、 烷基吡啶盐
由吡啶与C2-C18的卤代烷在130-150℃下反应，蒸出水 及未反应的吡啶，制备得到。
RX + N
R+N .Cl-
e.g
十六烷基氯化吡啶、十六烷基溴化吡啶可用作染色助剂和 杀菌剂。十八酰胺甲基氯化吡啶是常用的纤维防水剂。
12
两性离子表面活性剂
13
两性表面活性剂的特性
1.能给出和接收质子，当PH低于等电点 时，多呈阳离子性；当PH高于等电点时， 多呈阴离子性。 2.几乎可以同其他所有类型的表面活性剂 进行复配，且一般都会产生加和增效作用。 3.毒性和刺激性非常小，可用于化妆品及 洗发香波中。
26
非离子表面活性剂特点：
1.离子型在水溶液中离解，离解后可能与 其它电离物质反应而沉淀。 非离子型在 水溶液中不会电离， 不受酸、碱影响， 稳定性高；
阳离子表面活性剂的合成
七、吡啶盐型阳离子表面活性剂的合成
八、鎓盐型阳离子表面活性剂的合成
山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌。 古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼 你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。 得意时应善待他人，因为你失意时会需要他们。 我在奋斗在坚持在拼搏在努力你要等。 自己打败自己是最可悲的失败，自己战胜自己是最可贵的胜利。 梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。 坚持把简单的事情做好就是不简单，坚持把平凡的事情做好就是不平凡。 故立志者，为学之心也；为学者，立志之事也。——王阳明 自以为拥有财富的人，其实是被财富所拥有。 人间事往往如此，当时提起痛不欲生，几年之后，也不过是一场回忆而已。 实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干。
3. 以伯胺为原料合成季铵盐表面活性剂
合成实例
合成实例
4. 以乙二胺和多烯多胺为原料合成季铵盐
六、咪唑啉型阳离子表面活性剂的合成
这类表面活性剂起作用的部分是阳离子，亦称阳性皂。 你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。 季铵盐型，通式：[R1R2N+R3R4]X-，如新洁尔灭。 六、咪唑啉型阳离子表面活性剂的合成 八、鎓盐型阳离子表面活性剂的合成 （2）烷基二甲基苄基氯化铵 苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵 (新洁尔灭) ：常用浓度0. 苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵 (新洁尔灭) ：常用浓度0. 梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。 苯扎氯铵(洁尔灭)、苯扎溴铵 (新洁尔灭) ：常用浓度0. 五、 季铵盐型表面活性剂的合成 故立志者，为学之心也；
0.01-0.02%，杀菌力强、稳定。
三、 阳离子型表面活性剂的结构特点
表面活性剂应用导论第5章阳离子表面活性剂
5.1 阳离子表面活性剂概述
②锍盐化合物
锍盐化合物可溶于水，具有除草、杀灭软体动物、
杀菌和杀真菌等作用，是有效的杀菌剂，而且对皮肤的
刺激小，因此使用性能优于传统的季铵盐化合物。
氧化锍衍生物是锍盐型阳离子表面活性剂中性能十
分优异的品种，它在阴离子洗涤剂和传统的松香皂配方
中均能保持良好的杀菌性。
R1
+
γ(0.01%溶液) 72.3 72.2 71.9 70.9 68.7 67.1 62.4 53.9 43.7 43.2 43.4 43.6
CH3
+ R N CH2
Cl-
CH3
①随着烷基碳链长度的 增加，表面活性剂的表 面张力逐渐下降。
表中： γ-表面张力，mN/m
5.2 阳离子表面活性剂的性质
(3)表面张力 分子结构相同时，表面张力与溶液的浓度有关:
季铵盐分子中所含的主要是吗啉环、 吡啶环、 咪 唑啉环、 哌嗪环、 喹啉环，等。
主要用作：
湿润剂、洗涤剂、杀菌剂、缓蚀剂、纤维柔软剂、 助染色剂、抗静电剂、分散剂、起泡剂，等。
5.3 几种阳离子表面活性剂
(4)含杂环的季铵盐 ①含有吗啉环的季铵盐
+ C16H33 N
O· HCl ·(SO3OCH3)-
Krafft点可以衡量表面活性剂的溶解性能。
5.2 阳离子表面活性剂的性质
(2)Krafft 温度点 ②Krafft点与成盐的配对阴离子的关系
如，配对阴离子对十六烷基吡啶Krafft点的影响：
+ C16H33 N
X-
配对阴离子X
Cl Br I
Krafft点/℃
17 28 45
按照 Cl、Br、I的次序，表 面活性剂的Krafft点温度升高， 由此可知，其溶解性能将按此 顺序依次降低。
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。
3 阳离子表面活性剂-4 (1)
2 + 2 H2
Ni Ni Ni
RCH2NH2 (RCH2)2NH
+
RCN + 4 H2
NH3
3 RCN + 6 H2
(RCH2)3N + 2 NH3
加氢还原的工业上的工艺条件：压力2.94-6.87 MPa，温度120-150℃。如果碱用量达0.5%， 反应压力可在1.22-1.42 MPa下进行。
2、防腐杀菌剂
如洁尔灭，十二烷基二甲基苄基氯化苄。用于医药等行业的消 毒杀菌。原理；强力吸附
3、匀染剂 季铵盐型阳离子表面活性剂匀染作用的大小随烷基链长度 的增加而上升。
4、抗静电剂：(电性的中和作用) 还可用作防水剂、固色剂等。
5、矿物浮选剂 阳离子表面活性剂常用作矿物捕集剂。 作捕集剂的有：脂肪胺及其盐、松香胺、季铵盐、二元胺 及多元胺等。 如正十四胺、十六胺等；十六烷基三甲基溴化铵、十八 烷基三甲基溴化铵。 6、织物柔软剂 由于阳离子吸附在基质的表面，其憎水基伸向外部，使织物 产生一定的柔软性。 7、相转移催化剂（PTC）-实验
CH2CH2NHCOR 长碳链季铵盐 R= C8~C26 咪唑啉季铵盐 吡啶季铵盐
X=Cl 或 CH3OSO3
长链季铵盐
含有一个以上长链烷基，在阳离子表面活性剂中产量最大。
不受pH影响，在酸、碱及中性介质中均稳定。 （双十八烷基双甲基氯化铵）
C18H37 [ C18H37 N
CH3 CH3
]
+
Cl
HCOOH
C17H35COOCH2CH2N(CH2CH2OH)2.HCOOH
用硬脂酸和氨基乙醇胺或二亚乙基三胺加热 缩合后再与尿素作用，经醋酸中和后，可制 得优良的纤维柔软剂阿科维尔（Ancovel）。
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
3-2表面活性剂选论阳离子
表3 配对阴离子对十六烷基吡啶Krafft点的影响
C16H33 N X ·
X Krafft点（℃）
Cl 17
Br 28
I 45
表面活性
随着烷基碳链长度的增加，表面张力逐渐下降
4 烷基二甲基苄基氯化铵的表面张力(mN/m)
CH3 R N CH2 CH3 Cl ·
R的碳数 0.1%溶液 0.01%溶液
表面活性剂类型 结构通式 实例
伯胺盐
仲胺盐 叔胺盐
RNH2•HCl
R1NHR2•HCl R1NR2(R3)•HCl
C18H37NH2·HCl 十八烷基胺（硬脂胺）盐酸盐
(C18H37)2NH·HCl 双十八烷基胺盐酸盐 C18H37N(CH3)2·HCl N,N-二甲基十八胺盐酸盐
其中R=C12－C18，R1、R2=－CH3、－CH2CH3、－ CH2CH2OH等，X为无机酸或有机酸。由相应的胺用盐酸、
Krafft温度点 Krafft 温度点：当达到某一温度时，表面活性剂在水 中的溶解度急剧增加，也称为临界溶解温度（C.S.T） 当表面活性剂溶液为过饱和状态时，Krafft点应是离子型表 面活性剂单体、胶束和未溶解的表面活性剂固体共存的三相 点 阳离子表面活性剂的Krafft点是表征其在水溶液中溶解性能
甲醛－甲酸法
高级卤代烷与低级叔胺
R1
δ＋ δ －
R1 R3 R N R3 R2 X ·
RX
+
N R2
C12H25Br
+
(CH3)3N
60～80℃ 水介质
醇介质 回流
C12H25 N(CH3)3
Br ·
Br ·
1231阳离子表面活性剂
C16H33Br
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。
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种具有很强的表面张力降低能力和良好的吸湿性能的化学物质，在日常生活和工业生产中广泛应用。
本文将从阳离子表面活性剂的定义、分类、特性、应用领域和安全性等方面进行详细介绍。
第一部分：阳离子表面活性剂的定义和分类阳离子表面活性剂是一类分子结构中带有正电荷的化合物，可以在溶液中形成静电吸附层，降低液体的表面张力。
按照它们的化学结构可以分为两大类：碱金属盐类（如三乙酰胺基甲基硫酸铵）和季铵盐类（如脂肪胺试剂）。
第二部分：阳离子表面活性剂的特性阳离子表面活性剂具有许多独特的特性，包括以下几个方面：1. 良好的溶解性：阳离子表面活性剂在水中具有良好的溶解性，能够形成稳定的溶液。
2. 表面张力降低能力：阳离子表面活性剂能够显著降低液体的表面张力，提高液体的渗透性和浸润性。
3. 吸湿性能：阳离子表面活性剂可以吸湿并保持适当的湿度，对于一些需要保持湿润环境的应用非常适用。
4. 胶团形成能力：阳离子表面活性剂能够与溶液中的一些离子或分子结合，形成胶团，起到稳定乳液和泡沫的作用。
5. 抗静电性能：阳离子表面活性剂可以在物体表面形成一层带正电荷的薄膜，减少或消除静电的产生和积聚。
第三部分：阳离子表面活性剂的应用领域阳离子表面活性剂在众多领域中得到了广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1. 日用化妆品：阳离子表面活性剂能够改善洗发水、香皂等护肤品的起泡性能和清洁能力。
2. 家庭清洁剂：阳离子表面活性剂在洗涤剂、洗衣粉、洗洁精等清洁剂中起到去污和增加泡沫的作用。
3. 工业清洗剂：阳离子表面活性剂在工业生产中被广泛用于清洗、去污、除垢等工序。
4. 石油行业：阳离子表面活性剂在石油开采中可以用于增驱、减阻和降低黏度。
5. 医药制造：阳离子表面活性剂可以用于药物输送系统的制备和肝素等药物的稳定。
第四部分：阳离子表面活性剂的安全性阳离子表面活性剂在正确使用下是安全的，但其过量使用和不当使用可能会对环境和人体健康造成一定影响。
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
阳离子表面活性剂
（一）阴离子表面活性剂
3、磺酸化物： ①通式：R·SO3-M+ ②分类：脂肪族磺酸化物，如二辛玻珀酸脂磺的钠；烷基芳基磺酸化物，如十二烷基苯磺酸钠，
常用洗涤剂；烷基苯磺酸化物；胆酸盐，如牛磺胆酸钠。 ③性质：水溶性, 耐酸、钙、镁盐性比硫酸化物差, 不易水解。 ④应用： 用作胃肠脂肪的乳化剂和单脂肪酸甘油酸的增溶剂；较好的洗涤剂。
HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7
三、表面活性剂的增溶作用
（一）胶束增溶 表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度
可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作用称为增溶(solubilization)。 一些挥发油、脂溶性维生素、甾体激素等许多难溶性药物常借此增溶，形成澄明溶液及提
二、亲水亲油平衡值
（一）HLB值的概念 亲水亲油平衡值(hydrophile-lipophile balance，HLB)系表面活性剂分子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。 数值范围：HLB 0~40，其中非离子表面活性剂HLB 0~20，即石蜡为0，聚氧乙烯为20。
分子结构上同时具有正负电荷基团的表面活性剂，随介质的pH可成阳或阴离子型。 常用品种：卵磷脂、氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。 最大优点：适用于任何PH溶液，在等电点时也无沉淀。 性质：碱性水溶液中呈阴离子性质，起泡性良好、去污力亦强； 酸性水溶液中呈阳离
子性质，杀菌力很强，毒性小。
（二）胶束的结构
（三）临界胶束浓度的测定
CMC时，溶液表面张力基本达到最低值，而且溶液的多种物理性质如摩尔电导、粘度、渗 透压、密度、光散射等多种物理性质发生急剧变化。利用这些性质与表面活性剂浓度之间 的关系，可推测出表面活性剂的临界胶束浓度。
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。
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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。
制备方法有：高级伯胺与环氧乙烷的加成法，高级伯胺与甲酸，甲醛混合物的反应法，高级伯醇的加氢法。
1.低级胺盐型阳离子表面活性剂
由高级脂肪酸与低级胺反应得到具有良好表面活性的低级胺盐阳离子表面活性剂。
这类制品价格较高级胺盐型阳离子表面活性剂便宜，性能优良。
发泡剂
——化学发泡剂
发泡剂是指用以消除或抑制食品生产过程中产生的泡沫的一类添加剂。
化学发泡剂
能在发泡过程中通过化学变化释放气体导致高分子材料膨化并形成泡沫结构的物质。
化学发泡剂有无机发泡剂和有机发泡剂两大类。
无机发泡剂主要有碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、叠氮化合物、硼氢化钠和镁、
铝等轻金属。
有机发泡剂为放热性发泡剂，多为易燃物，主要有：偶氮化合物、肼衍生物、脲氨基化合物、叠氢化合物、亚硝基化合物和三唑类化合物等。
面粉添加剂
--面粉处理剂
目前,与面粉相关的食品添加剂,可归结为三个类型:增白剂、品质改良剂和营养强化剂。
面粉处理剂
面粉处理剂是指能促进面粉熟化，增白和提高制品质量的添加剂，又称面粉品质改良剂。
分类
面粉处理剂是使面粉增白提高焙烤制品质量的一类添加剂。
我国许可使用的面粉处理剂包括面粉漂白剂、面粉曾筋剂、面粉还原剂和面粉填充剂。
食品中常用的面粉处理剂
一、偶氮甲酰胺
二、碳酸钙
三、碳酸镁
面粉加工工艺就是根据不同质量标准和用途，将小麦磨成符合标注的生产程序。
现在工厂式制面粉工艺过程如下：
小麦接受—初步清理—储存—配麦—清理—调质—制粉—后处理—包装—发放。