第五章 表面活性剂

2、烷基磷酸酯取代铵
• 分子式:
C18H37 NH P OC18H37 O OC18H37
• 性能：固体蜡状物，可用于乳化、调理和抗静电 作用 ； • 用途：主要用于杀灭细菌和真菌，无臭无味，在 沸水中稳定并不挥发，在食品加工厂、餐厅、旅 馆、美容店、学校、医院、戏院、洗衣店、饲养 场和游泳池等处作为消毒剂。
N C17H35 C N CH2 CH2
• 特点ห้องสมุดไป่ตู้刺激性很小 ； HOCH2CH2 CH2COO • 用途：用于婴儿香波和洗发香波中，还可 用作抗静电剂、柔软剂、调理剂、消毒杀 菌剂。
四、非离子表面活性剂
非离子表面活性剂的定义：非离子表面活性剂在 分子中并没有带电荷的基团，在水溶液中不电离， 而其水溶性则来自于分子中所具有的聚氧乙烯醚 基和端点经基 ； 性能：不受电解质、酸、碱的影响，化学稳定性 好，与其他表面活性剂的相容性好，在水和有机 溶剂中均有较好的溶解性能。亲水基中羟基的数 目不同或聚氧乙烯链长度不同，可以合成一系列 亲水性能不同的非离子表面活性剂，以适应润湿、 渗透、乳化、增溶等各种不同的用途 。
1、十二烷基苯磺酸钠（LAS）
• 分子式为C12H25C6H4SO3Na； • 性能：具有良好的发泡力和去污力，综合洗 涤性能优越 ； • 用途：用于合成洗涤剂 。
2、单月桂酸甘油酯磺酸钠
• 分子式：C11H23COOCH2CHOHCH2SO3Na • 性质：白色粉末，溶于水中成中性溶液，无 毒性 ； • 制法：α —氯化丙二醇和亚硫酸钠加热生成 1，2—丙二醇磺酸钠，再加月桂酸加热而制 得 • 用途：可用于牙膏及其他化妆品中。
+
C 12 H25 X + H N
X
-
2、性能：杀菌力很强，对伤寒杆菌和金黄葡萄球 菌有杀灭能力 ； 3、用途：在食品加工、餐厅、饲养场和游泳池等 处作为洗涤消毒剂使用。
三、 两性离子表面活性剂
两性离子表面活性剂的定义：两性离子 表面活性剂分子中既具有正电荷的基团， 又具有负电荷的基团，带正电荷的基团 常为含氮基团，带负电荷的基团是羧基 或磺酸基；
2、月桂酸钾
• 分子式为C12H23COOK • 性状：淡黄色浆状物，溶于水，有丰富的泡沫。 • 用途：作为乳化剂、液体皂和香波的主要成分。
3、油酸三乙醇胺
• • • • 分子式为C17H33COOHN(CH2CH2OH)3 性状：淡黄色浆状物，溶于水，易氧化变质。 来源：以三乙醇胺和油酸反应而得。 用途：作为乳化剂。
2、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠或铵
• 商品代号：AES，AESA； • 分子式： C12H25（OCH2CH2）nOSO3Na，或NH4 • 制法：它是由非离子表面活性剂月桂醇聚 氧乙烯醚硫酸化而制得 • 用途：适合配制透明液体香波。
3、单月桂酸甘油酯硫酸钠
• 分子式C11H23COOCH2CHOHCH2OSO3Na • 性状：白色或微黄粉末；接近无臭、无味，能 溶于水呈中性，对硬水稳定，其洗涤力、发泡 性和乳化作用良好。 • 来源：先以月桂酸和甘油在碱性触媒下加热反 应成单甘油酯．再以硫酸处理，然后以氢氧化 钠中和而得。 • 用途：洗涤剂、泡沫剂、乳化剂。用于香波及 牙膏。
_
N R C
CH2
+ Cl
_
CH 2 N H CH 2 CH 2 OH
2、用途：主要用作头发滋润剂、调理剂、杀菌 剂和抗静电剂，也可用作织物柔软剂。
（三）吡啶卤化物
1、制法：卤代烷与吡啶反应，可生成类似季铵盐 的烷基吡啶卤化物 ：
CH CH CH CH CH C 12 H 25 N CH CH CH CH CH
3、十四酰基丙胺基二甲基苄基氯化铵
• 分子结构：
O C14H29C NHCH2CH2CH2 CH3 N CH3 CH2 Cl
（二）咪唑啉盐
1、制法：用羟乙基乙二胺和脂肪酸缩合即可得 到环叔胺，再进一步与卤代烃反应即得咪唑啉 盐表面活性剂。例如:
N R C CH 3 CH 2 N CH 2 CH 2 OH Cl CH2 +
6、油酰甲胺乙磺酸钠
• 分子式：C17H33CON(CH3)CH2CH2SO3Na ； • 性能：溶于水，洗涤力及发泡性能好，对硬水稳 定。由于C—N—C键较C—O—C键稳定，而且硫原 子和碳原子直接相连，因此对碱及氧化剂十分稳 定，对各种类型的污垢都有良好的洗涤力。 • 来源：以油酰和甲基牛磺酸缩合而成 ； • 用途：香波、泡沫浴(商品名Igepon T)。
（一）聚氧乙烯类非离子表面活性 剂
1、脂肪醇聚氧乙烯醚
• 制法：由脂肪醇与环氧乙烷直接加成而得到 ； • 通式：RO（CH2CH2O）nH， 其中：R＝ C12~18， n＝3～30（n值亦称EO 值）；
2、烷基酚聚氧乙烯醚
• 通式：R—C6H4—(CH2CH2O)n H； • 根据碳原子数可为：“TX”系列和“OP”系列产 品； • “OP”系列产品的特点：化学稳定性好 、表面 活性强，即使在高温下遇到酸、碱也不会被破坏。 它常用于复配成各种含酸或碱的金属表面清洗剂、 农药用乳化剂、钻井泥浆中的乳化剂、水性漆等。 在纺织印染工业中主要用作油—水相乳化剂、清 洗剂、润湿剂等。
（五）分子中具有多种阴离子基团的表面活性剂 脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠 （MES）；
CH3(CH2)11(OCH2CH2)3OC O
CH SO3Na
CH2
COONa
性能：这是一种性能温和，生物降解好，发泡 力强的表面活性剂。它不仅本身刺激性小，而 且在配伍时可以降低硫酸酯类表面活性剂的刺 激性，可用于配制高档香波和化妆品。
• 性状：白色蜡状塑性固体，在25oC时，每克 约溶于70m1蒸馏水中，全溶于乙醇和甘油 中，在硬水中稳定 ； • 用途：洗涤和发泡性能好，无毒性，对皮 肤刺激性少，在硬水中稳定，用于生产香 波、泡沫浴及牙膏等。
5、油酸基乙磺酸钠
• 分子式：C17H33COOCH2CH2SO3Na； • 性能： 对油污的去垢力好，是一优良的洗涤剂， 在中性溶液时对钙、镁盐稳定。和肥皂共用、在 硬水中能分散钙、镁皂的形成，易于洗清。由于 酯键的存在。因此在酸性及碱性溶液中较易水解。 • 来源：以油酰氯和经乙基磺酸钠缩合而制得 ； • 用途：香波、泡沫浴、牙膏等(商品名Igepon A)。
（二）烷基硫酸酯盐
烷基硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的分子通 式为 ROSO3M，其中R＝C8~18，M=Na、 K 、HN(CH2CH2OH)2。 硫酸化 中 和 ROH ROSO3H ROSO3M 这类表面活性剂具有很好的洗涤能力和发泡能 力，在硬水中稳定，溶液呈中性或微碱性， 它们是配制液体洗涤剂的主要原料。
（三）烷基磺酸盐
烷基磺酸盐的通式为RSO3M，其中可以是链烃，支链 烃基或烷基苯，M=Na、Ca、K； 性能：它比烷基硫酸酯盐的化学稳定性更好，表面 活性也更强，成为配制各类合成洗涤剂的主要活性 物质 ； 用途：烷基磺酸盐的疏水基不同时，可以表现出不 同的表面活性，可分别作为乳化剂、润湿剂、发泡 剂、洗涤剂等使用 。
（三）表面活性剂的乳化
司盘 吐温
（四）表面活性剂的分散作用
加入某些表面活性剂可以使颗粒稳定的悬浮在溶液 中，称为分散。 （五）表面活性剂的起泡作用和消泡作用 起泡剂和稳泡剂：甲基戊醇等
消泡作用：油脂、脂肪酸酯、二甲基硅氧烷等
（六）表面活性剂的洗涤作用
第二节
表面活性剂分类
一、阴离子表面活性剂
阴离子表面活性剂的定义：亲水基团带有负电 荷，溶于水中时具有表面活性的部分为阴离子 的表面活性剂。 疏水基主要是烷基、烷基苯基
7、α -烯基磺酸盐 （AOS）
• 制法：由石蜡裂解生产的C15~18的α -烯烃用SO3磺 化，然后中和便得到α -烯基磺酸盐；
• 主要成分：烯基磺酸盐：RCH＝CH（CH2）nSO3Na和 羟基烷基磺酸盐：RCH（CH2）n一SO3NaOH； • 性能：AOS的去污力优于LAS，而且生物降解性能 好，不会污染环境，AOS的刺激性小，毒性低。 AOS与非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂都有 良好的配伍性能。AOS与酶也有良好的协同作用， 是制造加酶洗涤剂的良好原料。
二、阳离子表面活性剂
性能：去污力较差，甚至有负洗涤效果，一般阳 离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混和后能形 成不溶于水的复合物； 用途 ：阳离子表面活性剂主要用作杀菌剂、柔 软剂、破乳剂、抗静电剂等。
（一）季铵盐
1、十二烷基二甲基苄基氯化铵或溴化铵
• 分子式：C12H25N（CH3）2CH2C6H5Cl或Br； • 性能：无毒，无味，对皮肤无刺激，对金属不腐蚀， 在沸水中稳定和不挥发，它的盐类对革兰氏阳性和阴 性细菌都有杀灭作用 ； • 俗称：洁尔灭，新洁尔灭； • 同类产品：季铵盐表面活性剂还有十六烷基三甲基氯 化铵（1631）、十二烷基二甲基苄基溴化铵（新洁尔 灭）、十八烷基三甲氯化铵（1831）、双十八烷基二 甲基氯化铵等。
第五章 表面活性剂
第一节
表面活性剂的特征及作用
一、表面活性剂的结构特征
双亲化合物的定义：具有双亲结构的有机物。 亲水（疏油）基团的定义：具有极性的易溶于水的 部分。 亲油（疏水）基团的定义：具有非极性的不溶于水 而易溶于油的部分。 亲油基部分一般由什么基构成？ 亲水基部分一般由什么基构成？
二、 表面活性剂的应用性质
（二）氨基酸型两性表面活性剂
• 分子式：
RNH (CH 2)nCOOH
• 制法：由脂肪胺与卤代羧酸反应而制得 ； • 代表性的产品： N-油酰基谷氨酸盐 、 N-月桂酰基谷氨酸盐和月桂酰基肌氨酸盐 （L-30）。
（三）咪唑啉型两性表面活性剂 • 制法：由咪唑啉衍生物与卤代羧酸反应而 制得，如 1-羟乙基-2-烷基羧基咪唑啉：
（一）增溶作用 1、增溶 增溶的定义：表面活性剂水溶液能使不溶或微溶于 水的有机化合物的溶解度显著增加。 如邻苯二甲酸二甲酯、聚氧乙烯型的非离子型表面 活性剂等 （二）表面活性剂的润湿 润湿的定义：固体表面的气体或液体代替的过程。 润湿剂的定义：用水或水溶液将液体或固体表面上 的空气取代，能增强这一取代能力的物质。 如十二烷基苯磺酸钠、C8-12脂肪醇等