阳离子表面活性剂
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。
表面活性剂应用导论阳离子表面活性剂
CH3
CH3
CH3 C CH2 C
CH3
CH3
CH3
+
OCH2CH2OCH2CH2 N
CH2
CH3
· Cl-
5、3 几种阳离子表面活性剂
(4)含杂环得季铵盐
季铵盐分子中所含得主要就是吗啉环、 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。
Krafft 点＝ a + bn
a,b --常数;n --碳链所含碳原子得个数。 依此式:碳链越长,n值越大,则Krafft点越高,溶解度越
低。
5、2 阳离子表面活性剂得性质
(2)Krafft 温度点 ①Krafft点与疏水碳链长度得关系 同系物得碳氢链越长其Krafft点得温度越高。通过
Krafft点可以衡量表面活性剂得溶解性能。
5、3 几种阳离子表面活性剂
(4)含杂环得季铵盐 ①含有吗啉环得季铵盐
+ C16H33 N
O· HCl · (SO3OCH3)-
CH3
N-甲基-N-十六烷基吗啉甲基硫酸酯盐
5、3 几种阳离子表面活性剂
(4)含杂环得季铵盐
①含有吗啉环得季铵盐
+ RN
O· Cl-
R
吗啉季铵盐可作为润湿剂、洗净剂、杀菌剂以及润滑剂组分。
阳离子表面活性剂得Krafft点就是表征其在水溶液中 溶解性能得特征指标:
Krafft点越高,表面活性剂越难溶,溶解度越低;
Krafft点越低,表面活性剂越易溶,溶解度越高。
5、2 阳离子表面活性剂得性质
(2)Krafft 温度点 ①Krafft点与疏水碳链长度得关系
阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂，是其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的面活性剂。
亲油基一般是长碳链烃基，亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子，少数为含硫或磷原子的阳离子，分子中的阴离子不具有表面活性，通常是单个原子或基团，如氯、溴、醋酸根离子等。
阳离子表面活性剂带有正电荷，与阴离子表面活性剂所带的电荷相反，两者配合使用一般会形成沉淀，丧失表面活性。
它能和非离子表面活性剂配合使用，主要用作织物柔软剂、油漆油墨印刷助剂、抗静电剂、杀菌剂、沥青乳化剂。
阳离子表面活性剂在水溶液中电离时生成的表面活性离子带正电荷，其疏水基与阴离子表面活性剂相似。
阳离子表面活性剂的亲水基离子中含有氮原子，根据氮原子在分子中的位置不同分为胺盐、季铵盐和杂环型三类。
以下主要介绍季铵盐阳离子表活性剂：季铵盐型阳离子表面活性剂通式为[ ]x-，式中R为C10～C18。
长链烷基，Rl、R2、R3 一般是甲、乙基，也可以有一个是苄基或长链烷基，X是氯、溴、碘或其他阴离子基团：多数情况下是氯或溴。
季铵盐的合成比较简单，主要是季铵化反应。
一般由叔胺与醇、卤代烃、硫酸二甲酯等烃基化试剂反应制得。
吡啶(C5H5N)也可以看成一种特殊的叔胺，通常把吡啶与卤代烷的反应产物也归于季铵盐中。
如溴代十六烷与吡啶反应得到的产物十六烷基溴化吡啶是一种常用的杀菌剂，并且季铵盐阳离子表面活性剂水溶性好，既耐酸又耐碱且大多数具有杀菌作用。
季铵盐与胺盐不同，其性质不受pH变化的影响，在碱性介质中也不会析出自由胺，因季铵盐是强酸、强碱形成的盐，不会发哼水解。
季铵盐还有一个除表面活性之外的特性，即其水溶液有很强的杀菌能力，故常用作消毒、灭菌剂，一个典型的杀菌剂是“新洁尔灭”。
季铵盐这类阳离子表面活性剂容易吸附于固体表面（因一般在水介质中固体表面常带负电荷），使表面变得疏水；于是阳离子表面活性剂具有某些特殊用途。
如常用作矿物浮选剂、沥青乳状液（铺路用）乳化剂、纺织纤维柔软剂及抗静电剂，以及颜料分散剂等。
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
ctab作用的原理
ctab作用的原理CTAB的作用原理CTAB，全称十六烷基三甲基溴化铵，是一种阳离子表面活性剂。
它在化学领域有着广泛的应用，尤其在生物化学和生物学实验中扮演着重要的角色。
CTAB的作用原理主要涉及其表面活性性质以及与DNA分子的相互作用。
下面将从这两个方面详细介绍CTAB的作用原理。
CTAB具有很强的表面活性性质。
表面活性剂是一类能够在界面上降低表面张力的化合物，它们能够吸附在界面上形成一个薄膜，使其表面能得到降低。
CTAB作为阳离子表面活性剂，具有一个阳离子的水溶液的头基和一个疏水的十六烷基尾基。
在水溶液中，CTAB 分子以极性头基与水分子中的负极吸引形成胶束结构，尾基则朝向溶液内部。
这种胶束结构使CTAB在溶液中具有良好的溶解性和表面活性。
在DNA提取和纯化过程中，CTAB发挥了重要的作用。
CTAB能够与DNA分子形成稳定的结合复合物，这是因为CTAB的十六烷基尾基能够与DNA中的疏水碱基相互作用。
当CTAB与DNA混合后，CTAB的十六烷基尾基会插入到DNA的双螺旋结构中，形成CTAB-DNA复合物。
这种结合是通过疏水相互作用和静电吸引力来维持的。
由于CTAB与DNA的结合，可以使DNA分子在溶液中被有效地分离出来，并与其他的细胞组分如蛋白质和RNA等区分开来。
除了与DNA分子的相互作用外，CTAB还能够与细胞膜结合并破坏细胞膜的完整性。
细胞膜是细胞的外层结构，它由脂质双层组成。
CTAB能够与细胞膜上的脂质发生相互作用，导致脂质双层的破裂和细胞膜的溶解。
这种作用机制在细胞生物学和生物医学研究中常常被用来研究细胞的结构和功能。
CTAB还广泛应用于药物传递和基因转染等领域。
由于CTAB具有良好的溶解性和表面活性，它可以作为载体来帮助药物或基因材料进入细胞内部。
这种载体能够有效地保护药物或基因材料，并增加其在细胞内部的稳定性和生物利用度。
CTAB作为一种阳离子表面活性剂，具有很强的表面活性性质，能够与DNA分子和细胞膜发生相互作用。
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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⑶ 临界胶束浓度
随着烷基碳氢链的长度增加，季铵盐型阳离子表 面活性剂的临界胶束浓度降低。
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⑷ 表面活性
①同系物随其碳氢链增长其表面张力逐渐下降。
②分子结构相同时，一 定范围内表面活性剂的 表面张力随浓度升高而 降低，降到一定数值时 又会随浓度升高而有所 增加。
十六烷基三甲基溴化铵 1631-Br
链烷基，其余烷基的碳原子数为一个或两个，如下
图。
C 16 H 33
CH 3
. N + CH 3 X
CH 3
2020/6/16种，即： (a) 高级卤代烷与低级叔胺反应 (b) 高级烷基胺与低级卤代烷反应 (c) 甲醛-甲酸法
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(a)高级卤代烷与低级叔胺的反应
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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，而叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐的反 应也可以称为季铵化反应。
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5. 2. 1 烷基季铵盐的合成
烷基季铵盐的结构特点是氮原子上连有四个烷
基，通常这些烷基中只有一个或两个是长链的碳氢
H
CH3
浮选剂
|
R-N-HCl 叔胺盐
|
CH3
该类产物是弱酸盐，在酸性条件下具有良好的
表面活性；
在碱性条件下，胺游离出来而失去表面活性， 使它的使用受到限制。
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(b)季铵盐型
R1 | R2-N+-CH3 X| R3
季铵盐
季铵盐与胺盐不同，它在碱性和酸性介质中都能
溶解，且离解为带正电荷的表面活性离子。并且还
阳离子表面活性剂在酸性介质中具有良好的表面 活性。
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烷基三甲基氯化铵
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5.1 阳离子表面活性剂概述
1928年，阳离子表面活性剂开始应用，当时用作 杀菌剂。这类表面活性剂的产量增长较快，品种发 展迅速，应用范围日益广泛，主要用于：
杀菌剂、腈纶匀染剂、纤维柔软剂、抗静电剂、浮 选剂
相对阴离子表面活性剂以及非离子表面活性剂，阳 离子表面活性剂的使用量较少，但其增长速度要比 阴离子和非离子大得多。
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5.1.1 阳离子表面活性剂的分类
(a) 胺盐型阳离子表面活性剂 (b) 季铵盐型阳离子表面活性剂 (c) 杂环型阳离子表面活性剂 (d) 鎓盐型阳离子表面活性剂
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R-NH2·HCl 伯胺盐
无杀菌能力
(a) 胺盐型
CH3 | R-N-HCl |
仲胺盐
纤维柔软剂 匀染剂
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通常，阳离子表面活性剂的Krafft点与疏水基碳 氢链的长度呈线性关系，并可表示为：
Krafft点 = a + bn
式中，a、b为常数，n为碳氢链所含碳原子的个 数。因此，碳氢链越长，n值越大，则阳离子表面活 性剂的Krafft点越高，它将会越难溶于水溶液中， 溶解度越低。
即同系物的碳氢链越长其Krafft点的温度越高， 通过Krafft点就可以衡量表面活性剂的溶解性能。
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高级卤代烷与低级叔胺的反应示例: X为Br-
C3H
水介质
C1H 225X+N C3H
60~80oC C3H
C1H 225
. C3H
N+ C3H X C3H
十二烷基三甲基溴化铵 1231-Br
C3H
醇介质
C1H 633X+N C3H
回流
C3H
. C3H
C1H 633 N+ C3H X C3H
反应通式为：
δ+ δ-
R1
R X + :N R2
R3
结构对反应的影响表现为：
R1
. R N+ R2 X
R3
① 卤离子的影响 ： R-I > R-Br > R-Cl
② 烷基链的影响： 烷基链越长，卤代烷的活性越弱
③ 碱性的影响：叔胺的碱性越强，亲核活性越大， 越容易反应。 ④ 空间效应的影响：大的取代基的空间位阻效应会 阻碍反应。
与其它类型的表面活性剂具有较好的相容性。
季铵盐洗涤能力差，但杀菌能力强，在阳离子表 面活性剂中的地位最为重要，用途最广，产量也最 大。
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季铵盐型阳离子表面活性剂的实例是缓染剂DC， 即十八烷基二甲基苄基氯化铵，结构式为：
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(c)杂环型
在杂环类阳离子表面活性剂分子中，除碳、氢原 子外，还具有其它原子且呈环状结构的化合物。
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疏水性烷基链的个数和链上的取代基影响阳离子 表面活性剂的溶解性能。
如：烷基链上有亲水基团或不饱和基团的水溶性 会增加。
例：当季铵盐分子含有一个长链烷基时，该化合物能够溶 于极性溶剂(水)，但不溶于非极性溶剂；
当季铵盐分子含有两个长链烷基时，该化合物几乎不能 够溶解于水中，但可溶于非极性溶剂；
当季铵盐分子含有亲水性或不饱和基团时，其水溶性将 会增加。
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(2)Krafft 温度点
离子型表面活性剂在低温时溶度较低，随着温 度的升高到某一温度后其溶度突然迅速增加（下 图），这个温度即Krafft点，也称为临界溶解温度 (CST)，是反映在水溶液中溶解性的特征指标。
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第五章 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。
如图其亲水基一端是阳离子，故称阳离子表面活 性剂，疏水基与阴离子类似主要为不同碳原子数的 碳氢链。
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阳离子表面活性剂主要为有机胺衍生物，分子 中的氮原子含有孤对电子而易于以氢键与酸分子 中的氢结合，使氨基带正电,如下图。
鎓盐型阳离子表面活性剂被广泛用于作杀虫剂、 杀菌剂、阻燃剂。
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5.1.2 阳离子表面活性剂的性质
⑴ 溶解性
一般情况下，阳离子表面活性剂的水溶性很好， 但随着碳链长度的增加，其水溶性和醇溶性均呈下 降趋势。
烷基的碳原子数
<15个碳原子的易溶于水 >15个碳原子水溶性急剧下降
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这类表面活性剂主要是含氮的吗啉环、吡啶环、 咪唑环、哌嗪环和喹啉环等。
一般用于作缓蚀剂、纤维柔软剂、抗静电剂等。
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(d)鎓盐型
鎓盐型阳离子表面活性剂是指季铵盐阳离子表面 活剂中的亲水基团N原子为其它可携带正电荷的元 素（如：P、As、S、I等）时形成的表面活性剂。
鎓盐型阳离子表面活性剂主要有：鏻盐化合物、 锍盐化合物、碘鎓化合和鉮盐化合物。