第十章 表面活性剂的应用
表面活性剂的应用
表面活性剂的应用表面活性剂是指活跃于表面和界面上具有极高的降低表面、界面张力的能力和效率的一类物质。
它是具有功能性的精细化工产品，被广泛应用于食品、医药、农药、纺织、化工、黏合剂、选矿、油田化学品、造纸、皮革、感光材料等工业领域以及洗涤用品、化妆品等民用领域。
目前，表面活性剂产业已发展成为精细化工的一个重要分支。
下面主要介绍了表面活性剂的应用。
1在洗涤剂中的应用1.1碱性水基金属油污清洗剂：弱碱性水基金属油污清洗剂具有清洗率高、腐蚀性小、清洗温度较低、无毒、无污染等优点。
它的去污机理，主要是借助表面活性剂对油污进行润湿、渗透、乳化、分散、增溶等过程实现的。
弱碱性水基金属油污清洗剂是以脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂为主，与十二烷基磷酸脂钾盐、十四醇聚氧乙烯醚、琥珀酸单脂磺酸盐等阴离子表面活性剂复配而成。
同时利用了各种无机助剂的协同作用。
一方面严格控制各种金属发生腐蚀的最低PH值；另一方面使溶液呈弱减性以中和油污中部分脂肪酸。
1.2金属材料酸洗用清洗剂：酸洗是金属材料在加工或表面处理前除去表面氧化层和污垢的有效而必不可少的工序。
化学酸洗法能有效地除去氧化皮和污垢，但在一般的酸洗过程中伴有对基体金属的过度腐蚀，出现垢点、氢脆等缺陷。
实践证明，在酸洗液中加入合适的表面活性剂可以延缓酸洗液对基体的腐蚀，抑制氢原子向基体的扩散，防止氢脆的发生。
其机理是表面活性剂加入到酸洗液中能形成乳状液或悬浮液，在酸洗液表面生成泡沫，抑制酸洗液的挥发，从而可抑制酸雾的产生。
表面活性剂在酸洗加热是因1.3具有热稳定性，能减缓酸对金属基体的溶解。
但不影响氧化皮的溶解速度。
1.4手洗餐具洗涤剂：餐洗剂中常用的表面活性剂有直链烷基苯磺酸盐（LAS）、α-烯烃磺酸盐（AOS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）、仲烷基磺酸盐（SAS）、脂肪醇硫酸盐（FAS）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、烷醇酰胺、氧化叔胺、各种不同浊点的环氧已基、环氧丙基共聚表面活性剂、烷基多糖苷（APG）、甲脂磺酸盐（MES）等。
表面活性剂的应用
• 制造灭火剂，扩大灭火剂使Fra bibliotek范围，提高灭火 效率
• 利用表面活性剂发泡的性能可用来制造灭火剂。
• 在泡沫灭火剂中表面活性剂主要作用是起泡和 灭火。由于泡沫中所含水分的冷却效果，以及 在火苗表面上覆盖的泡沫层，胶束膜或凝胶层， 使火苗和氧隔绝，而起到灭火作用。一般为高 碳脂肪酸类或高碳醇类阴离子、非离子和两性 活性剂中具有高起泡力的活性剂。
作为抗静电整理剂，预防静电火 花点火源
• 众所周知，静电火花是引起工业企业火灾 或爆炸的点火源之一，且静电火花放电具 有隐蔽性，是一种危害很大的点火源。预 防静电火花点火源的对策之一就是添加抗 静电剂，减少静电的产生和积累。
抗静电剂是一种表面活性剂，在 绝缘材料中加入少量的抗静电剂 就会增大该种材料的导电性能和
大的作用。
作为乳化分散剂，处理泄漏的 油类物质
在江河湖海经常会出现大面积的原油或其他有机 溶液的泄漏事故，往往由于面积过大，泄漏量也 很大，无法收集。大量的这类不溶于水的物质如 果不处置，一方面会造成相当严重的环境污染， 另一方面可能造成大面积火灾发生。石油处理剂 就是将这些因非常事故而流出的油类物质严密地 进行化学处理的药剂，包括集油剂、沉降剂、凝 固剂、乳化分散剂等，其主要成分乳化分散剂即
亲水性，使导电性增加，绝缘
性能受到破坏，体表电阻下降， 促进绝缘材料上的静电荷被导走。
在防火涂料制造、织物阻燃处 理中作为助剂使用
采用防火涂料作为防火的一种手段，不但具有 很高的防火效率，而且使用简便、经济，因而 广泛地应用于建筑物、船舶、地下工程、电线 电缆的防火处理。众所周知，涂料主要由成膜 物质、颜料、溶剂和助剂组成，其中，助剂虽 然用量很少，往往只占总配方的百分之几，甚 至千分之几，但它们对改善性能、延长贮存期 限、扩大应用范围和便于实施等方面常常起很
表面活性剂的作用及其应用
表面活性剂的作用及其应用表面活性剂作为一种重要的化学物质，在日常生活中扮演着非常重要的角色，从洁面用品到食品添加剂，从农业杀虫剂到制药原料，表面活性剂无处不在，可谓是现代生活的必备品。
那么，表面活性剂到底是什么，它在哪些方面具有重要的作用呢？本文将从理论和实践两个方面来对表面活性剂进行探究。
一、表面活性剂的理论基础表面活性剂，又称表面活性分子，是一类分子结构具有亲水和疏水两种不同区域的化合物。
它们的分子结构中包含着两个部分，一部分是亲水性较强的“头部”(或称为“极性基团”)，这个部分可以与水形成氢键相互作用，因此也被称为水溶性基团；另一部分则是亲水性较弱的“尾部”(或称为“非极性基团”)，它们可用于与非极性物质作用。
表面活性剂的这种分子结构使得它们在水中可以形成胶束，即亲水性的“头部”朝向水相，而疏水性的“尾部”则朝向胶束内部，从而使胶束能够承载疏水性物质，如油脂、污垢等，同时也能够稳定乳液和泡沫等。
二、表面活性剂的作用1. 清洁剂由于表面活性剂具有胶束形成的特性，因此它们能够将非极性化合物包裹在胶束内部，使之分散在水中，从而改善了清洁效果。
此外，表面活性剂还具有增溶作用，能够促进清洁剂中的成分相互混合并均匀分布，进一步提高清洁效果。
2. 食品添加剂在食品制造过程中，表面活性剂被广泛应用于乳化、泡沫化和增稠等方面。
例如，在乳制品生产中，表面活性剂被用于稳定脂质和水相之间的界面，从而防止乳化液“分层”；在烘焙食品中，表面活性剂则被用于增强面团的韧性，使得制成的蛋糕、面包等食品口感更好。
3. 医药制剂表面活性剂在医药制剂中也被广泛应用。
例如，在磺胺类抗生素中，表面活性剂被用于促进药物的溶解和吸收；在麻醉剂中，表面活性剂则被用于稳定药物的微小颗粒，从而使麻醉剂更加稳定和有效。
三、表面活性剂的应用1. 洗涤剂洗涤剂是应用最广泛的表面活性剂制品之一。
洗涤剂常常包括清洁剂、润滑剂、增稠剂等多种成分，这些成分的共同作用可以有效地去除污垢和油脂，保护被清洗物品的表面，并且具有增进清洁效果的作用。
第十章 表面活性剂a
氢氧化钙 羟苯乙酯
加热 85℃
[处方] 硬脂醇 220g
白凡士林 250g
十二烷基硫酸钠 15g
羟苯甲酯 0.25g
丙二醇 120g 羟苯丙酯 0.15g 蒸馏水加至1000g
[制法] 硬脂醇
水浴 75℃ 溶化
白凡士林
搅拌
缓缓
十二烷基硫酸钠 羟苯甲酯 丙二醇 羟苯丙酯
加入 加热同上 溶于水 冷凝
蜂蜡 8g
单硬脂酸甘油酯 17.0g
液状石蜡 410.0ml
地蜡 75.0g
白凡士林 67.0g
双硬脂酸铝 10.0g
氢氧化钙 1.0g 羟苯乙酯 1.0g 蒸馏水 401.5ml
[制法] 硬脂酸 液状石蜡 白凡士林 双硬脂酸铝 单硬脂酸甘油酯 蜂蜡 地蜡
水浴 加热 溶化 依次加入 加热 85℃ 搅拌 溶于蒸馏水 缓缓 加入
三硬脂 单油
应用：为水溶性O/W型表面活性剂，用作增溶剂、
乳化剂、分散剂和润湿剂。
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三、聚氧乙烯型 1.聚氧乙烯脂肪酸酯：卖泽类[Myrij]
系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。
通式：R· COO· 2(CH2O CH2)nCH2· CH OH
因n不同，产品常用的有：
Myrij-45 -49 -51 -52 -53
利用这些性质与表面活性剂浓度 之间的关系，可
推测出CMC。 （2）温度、浓度、电解质、pH值等因素对测定结 果也会产生影响。
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（三）亲水亲油平衡值HL来自值1、HLB值（Hydrophile-lipophile balance） --表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的 综合亲和力。是用来表示表面活性剂的亲水亲油 性强弱的数值。
表面活性剂的研究及应用
表面活性剂的研究及应用表面活性剂是一类分子结构特殊的化学物质，其具有显著的表面活性和界面效应，能够吸附到液体和固体的界面上，降低表面能，改善分散性和溶解性，从而在工业和生活中有着广泛的应用。
一、表面活性剂的分类表面活性剂根据其分子结构可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等四大类。
其中，阴离子表面活性剂应用最为广泛，如十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDS)等。
二、表面活性剂的应用1. 洗涤剂和清洁剂表面活性剂可以改善液体的湿润性和渗透性，降低流体的表面张力，从而使洗涤剂和清洁剂能够更好地渗透到污垢的细胞中，起到清洗的效果。
此外，表面活性剂还可以增加洗涤剂的泡沫稳定性，提高清洁剂的油水分离能力。
2. 化妆品表面活性剂可以起到乳化、分散、稳定和渗透等作用，常用于化妆品中的乳液、洗面奶、沐浴露、头发护理等产品中，可以达到调节肌肤水油平衡、保湿、滋润和清洁的效果。
3. 润滑剂表面活性剂还可以具有优异的润滑降阻效果，常用于工业润滑剂、地下水防渗剂、涂料等领域中，具有很好的性能表现。
4. 药物和生物材料的制备表面活性剂可以在制备药物和生物材料的过程中起到辅助作用，如防止药物凝聚、促进药物渗透、控制肿瘤的生长等。
三、表面活性剂的研究进展表面活性剂的研究不仅在基础领域上涉及到分子结构的设计和性能的探究，也在工业领域上进行了很多应用研究。
随着人们对表面活性剂的认识的不断深入，研究也逐渐深入到了分子水平，并在此基础上开展了表面活性剂的设计和性能优化研究，增加了表面活性剂的应用领域，如纳米颗粒制备、油田开发、海洋大气化学、环境污染防治等。
四、表面活性剂的应用前景表面活性剂的应用领域越来越广泛，其未来的发展前景也非常广阔。
未来，随着人们对表面活性剂的研究深入，表面活性剂的性能和应用领域也将得到不断拓展，同时也需要加强对表面活性剂的毒性和环境影响等问题的深入研究。
总之，表面活性剂是一类应用十分广泛的化学物质，其在工业和生活中都有着重要的作用。
表面活性剂及其应用
纺织印染
总结词
表面活性剂在纺织印染过程中起到重要 作用，能够改善印染效果和织物的性能 。
VS
详细描述
在纺织印染过程中，表面活性剂可以作为 染料分散剂、渗透剂、柔软剂等，改善印 染效果和织物的手感、抗皱性、耐磨性等 性能。此外，表面活性剂还可以用于织物 的后处理和整理，提高织物的附加值和市 场竞争力。
表面活性剂的溶解性、乳化性、润湿性、起泡性和消泡性等性质与其应用领域密切 相关。
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表面活性剂的应用领域
工业清洗
总结词
表面活性剂在工业清洗中发挥重要作用，能够降低表面张力，提高清洗效果。
详细描述
表面活性剂可以有效地将污渍从物体表面剥离，并分散于清洗液中，使清洗更 加方便快捷。在金属加工、机械制造、石油化工等领域，表面活性剂被广泛应 用于各种清洗剂和切削液中。
油气开采与运
总结词
表面活性剂在油气开采和运输过程中起到关键作用，能够降低界面张力，提高采收率和输送效率。
详细描述
在油气开采过程中，表面活性剂可以降低油水界面张力，提高采收率。在油气运输过程中，表面活性 剂可以作为润湿剂和流变调节剂，确保油气的顺畅输送和管道的安全运行。此外，表面活性剂还可以 用于油品的净化和添加剂的生产。
根据分子量的大小，表面活性剂可分为低分子、高 分子和天然表面活性剂等类型。
表面活性剂的结构与性质
表面活性剂的分子结构由亲水基团和疏水基团组成，其中亲水基团决定了其在水中 溶解度的大小，而疏水基团决定了其降低表面张力的能力。
表面活性剂的性质与其分子结构密切相关，如分子量、亲水亲油平衡值（HLB）、 临界胶束浓度（CMC）等。
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单分子层
表面活性剂分子在溶液中 形成单分子层，降低水的 表面张力。
表面活性剂的应用
• 2.4.1 单态模型：认为被增溶物在胶束中的位置 和状态是固定的
A：夹心形 被增溶物进入胶束内芯，有如被增涪物溶于液 体烃内。 增溶物为：不易极化的化合物。如脂肪烃、环 烷烃等。 增溶能力：中
B：在亲水基团之间增溶
被增溶物分子吸附于亲水基团之间。 增溶物为：易极化的碳氢化合物，如短链 芳香烃。 增溶能力：中小
6.吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而 变快。 总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转 移，没有化学键的生成与破坏，也没有原子重排等。
具有如下特点的吸附称为化学吸附： 1.吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的化学键 力，一般较强。 2.吸附热较高，接近于化学反应热，一般在40kJ/mol 以上。
SG
0 SL LG
SG LG SL
SL 0 SG LG
2.1.3 固体表面的润湿性质 固体表面能的估算： Berthelot(几何平均）规则
SG
γSG = γLG
当液体在固体表面完全铺展时，固体表面能等于液体的表面张力
LG (cos 1) 2
润湿分散剂的作用机理
• • • • • 1）降低液 / 固界面张力 2）电荷稳定机理 双电层理论 3）空间稳定机理 熵排斥理论：当带吸附层的颗粒相互接近彼此重合时,由
分子可有 WH种构象
于吸附层中物质运动的自由度受到妨碍,吸附分子的熵减少, 而体系的熵总是自发地向增加方向发展,所以颗粒有再次分开 的倾向。
分子可有 W种构象
熵变为
S SH S k ln WH k ln W k ln
由熵变引起的排斥能
VRS TS kT ln
H H N s kT [1 ] l l 其中 是H 时粒子表面覆盖率
表面活性剂的应用
表面活性剂的应用什么是表面活性剂表面活性剂是一类能够降低物质表面或界面张力的化学物质。
它们分子的结构中同时存在亲水基团和亲油基团，使得它们能在水和油之间起到界面活性的作用。
表面活性剂可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等。
表面活性剂的应用领域1. 日化产品表面活性剂广泛应用于日化产品中，例如洗发水、沐浴露、洗衣液等。
在洗涤剂中，表面活性剂能够降低水与油之间的表面张力，使得溶解在水中的污垢能够更容易与水分离，并被冲洗掉。
同时，表面活性剂还能够增加泡沫的稳定性，使得洗涤剂在使用过程中能够持久起泡，提高清洁效果。
2. 医药领域在药物制剂中，表面活性剂也有着重要的应用。
例如，一些胶囊药物通过在胶囊外壳上涂覆一层表面活性剂，可以提高药物的吸收速度，使药物更快地释放到血液中。
此外，表面活性剂还可以用于医用乳剂、注射液以及皮肤消毒等产品中，起到增稠、分散、稳定等作用。
3. 农业领域在农业生产中，表面活性剂也是重要的辅助产品。
例如，表面活性剂可以用作农药的增效剂，使农药更好地附着在作物表面，提高药效。
此外，表面活性剂还可以用于农药的调配工作中，起到分散、乳化等作用，使农药更易于使用和储存。
4. 工业应用表面活性剂在工业生产中有着广泛的应用。
例如，在石油工业中，表面活性剂可以用于提高石油开采效率，降低地层中油与水之间的黏度，使得油能够更容易地被抽出。
此外，表面活性剂还可以用于纺织、造纸、电子等工业中的涂料、油墨、护理剂等产品中，起到增稠、分散、润湿等作用。
表面活性剂的安全性虽然表面活性剂在许多领域都有着重要的应用，但是需要注意其安全性问题。
表面活性剂在高浓度下可能对人体有一定的刺激性和毒性。
因此，在使用表面活性剂的产品时，需要注意按照说明书的指引使用，并避免过量使用。
此外，表面活性剂也具有一定的环境影响。
一些表面活性剂在水体中容易累积并破坏水生生物。
因此，在使用表面活性剂的过程中，需要合理控制剂量，避免对环境造成过大的影响。
表面活性剂的应用
表面活性剂的应用
表面活性剂是一种具有高表面活性的化学物质，在许多领
域有着广泛的应用。
以下是一些常见的表面活性剂应用：
1. 清洁剂：表面活性剂是许多清洁产品（如洗衣粉、洗洁精、洗发水等）的主要成分，能够降低液体的表面张力，
使污垢和油脂更容易被水洗掉。
2. 乳化剂：表面活性剂能够使油水混合物形成稳定的乳液，常用于食品工业（如乳制品、沙拉酱等）和化妆品工业中。
3. 泡沫剂：表面活性剂能够使液体形成稳定的泡沫，广泛
应用于洗涤剂、洗手液和浴液等产品中。
4. 分散剂：表面活性剂在液体中能将固体或液体分散成细
小的颗粒，常用于油墨、涂料、颜料等工业中。
5. 稳定剂：表面活性剂能够稳定乳液、悬浮液和胶体溶液等，常用于食品、医药和化妆品工业中。
6. 表面改性剂：表面活性剂能够改变固体或液体的表面性质，使其具有特定的润湿性、抗静电性和抗腐蚀性等特性。
这种应用广泛用于纺织、皮革、纸张和塑料等工业中。
7. 化妆品：表面活性剂常用于化妆品中，包括洁面乳、卸
妆液、化妆水和乳液等，用于去除污垢、调整表面张力和
增加润滑性。
8. 农业：表面活性剂可用于农业中的农药喷雾，能够提高
农药在植物表面的覆盖率和附着力，提高农药效果。
总的来说，表面活性剂在许多不同的行业中有广泛的应用，从清洁剂到化妆品，都起着重要的作用。
表面活性剂的应用
表面活性剂在化妆品行业的应用
表面活性剂作为化妆品的成分
表面活性剂的 作用：清洁、 保湿、乳化等
化妆品中的表 面活性剂类型： 阴离、阳离 子、非离子等
表面活性剂在 化妆品中的添 加量：根据产 品类型和功能
需求而定
表面活性剂在 化妆品中的安 全性：选择安 全、无刺激的
表面活性剂
表面活性剂在化妆品配方中的作用
表面活性剂在其他领域的应用
表面活性剂在石油工业中的应用
01
02
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钻井液：表面活性剂 作为钻井液的主要成 分，可以降低钻井液 的表面张力，提高钻 井液的润滑性和稳定 性。
原油开采：表面活性 剂可以降低原油与岩 石的界面张力，提高 原油的采收率。
原油运输：表面活性 剂可以降低原油的粘 度，提高原油的流动 性，降低运输成本。
乳化剂：使油和水混合，
1
形成稳定的乳状液
清洁剂：去除皮肤表面
2
的污垢和油脂
起泡剂：产生丰富的泡
3
沫，提高清洁效果
增溶剂：增加其他成分
在水中的溶解度，提高
4
配方的稳定性
保湿剂：保持皮肤水分，
防止干燥和紧绷
5
抗静电剂：减少头发和
皮肤的静电，使头发更
6
顺滑，皮肤更舒适
化妆品行业的发展趋势
绿色环保：使用天然、环保、可降解的表面活性剂 功能性：开发具有特殊功能的表面活性剂，如抗衰老、美白等 个性化：针对不同肤质、年龄、性别等需求，提供个性化的化妆品 科技融合：结合生物技术、纳米技术等，提高化妆品的功效和安全性
表面活性剂的应用
汇报人：xx
汇报时间：20XX/XX/XX
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表面活性剂的应用PPT课件
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起泡剂 蓬松剂
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澄清剂
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2021
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乳化剂 增稠剂 色素 甜味素
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2 在洗涤剂生产中的应用
洗涤剂通常的主要组分
表面活性剂 辅助组分——助洗剂、添加剂等组成。
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洗涤剂的种类 按除污垢的类型
分为重垢型洗涤剂 轻垢型洗涤剂 重垢型常指洗涤棉、麻织物的洗涤剂。 我国大部分洗衣粉，都属此类。 轻垢型常指洗涤丝、毛等精细织物的洗涤剂 洗涤蔬菜，水果等的洗涤剂也是轻垢型洗涤剂。
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去污性能方面 应考虑如下一些因素
污垢去除能力 污垢分散性 污垢抗沉积性 抗硬水性 泡沫特性
吸附性 溶解性 润湿性 气味、色泽 贮存稳定性等
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功能性洗涤剂
加酶 漂白 抗静电 杀菌
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化学洗涤剂是人类健康的大敌 (转载)
渗透
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儿童香皂:儿童皮肤细嫩、抵抗力差的特点，在香皂中 加入优质润肤剂与营养剂，呈中性或弱酸性。
美容香皂:营养型香皂，其中含有优质润肤剂， 并加入营养物质如维生素、氨基酸、磷脂、骨胶 原、蜂蜜、瓜汁、果汁等，用以促进皮肤的新陈 代谢和营养吸收，有良好的美容和护肤作用。
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化妆水
爽肤水、保湿水
化妆水是用来保护皮肤、增加皮肤美的一种液体化妆品。
其初始原料为天然物质的液汁，以其为基料，添加人甘 油、丙二醇、油醇、乙醇、香料配制而成。
表面活性剂的应用
食品工业
食品加工
表面活性剂可用于食品加工过程中，如提高食品的稳定性、改善口感和外观等。 例如，在冰淇淋生产中，表面活性剂可以降低脂肪球之间的摩擦力，提高产品 的细腻度和稳定性。
食品包装
表面活性剂可用于食品包装材料中，如塑料薄膜和纸张，以提高油墨的印刷效 果和涂层的附着力。此外，表面活性剂还可用于食品防腐剂和抗氧化剂的生产 中，延长食品的保质期。
化妆品工业
皮肤护理
表面活性剂在化妆品中作为乳化 剂、增稠剂和稳定剂，用于生产 洗面奶、沐浴露、面霜等护肤产 品。
彩妆
表面活性剂在彩妆产品中作为润 湿剂和分散剂，有助于提高产品 的涂抹性和遮盖力。
头发护理
表面活性剂用于洗发水、护发素 和发膜等头发护理产品中，能够 清洁头皮、滋润头发，使头发更 加柔顺和光泽。
自组装表面活性剂
研究表面活性剂分子间的自组装行为，制备具有特定结构和功能的 超分子聚集体。
高分子表面活性剂
利用高分子链段的柔性和可设计性，制备性能优异、功能多样的高 分子表面活性剂。
感谢您的观看
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表面活性剂的应用
目录 CONTENT
• 表面活性剂简介 • 表面活性剂在工业领域的应用 • 表面活性剂在生活中的应用 • 表面活性剂的发展趋势和未来展
望
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表面活性剂简介
表面活性剂的定义
表面活性剂是一种能够显著降 低表面张力，使其易于润湿、 渗透、乳化、分散和起泡的物 质。
表面活性剂分子通常由非极性 的烃基和极性的亲水基组成， 具有两亲性。
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表面活性剂在生活中的应 用
清洁用品
洗涤剂
表面活性剂能够降低水的 表面张力，使污渍更容易 从衣物或器皿上分离，是 洗涤剂的主要成分。
表面活性剂应用原理
表面活性剂是一类具有特殊化学结构的化合物，可以降低液体界面的表面张力，使液体分子在表面形成薄膜，从而改善液体的渗透性、稳定性和乳化性。
表面活性剂在各种领域中有广泛的应用，以下是其应用原理的一些常见方面：
1. 降低表面张力：表面活性剂的主要作用之一是降低液体的表面张力，使液体分子在表面形成一个较为稳定的薄膜。
这种作用有助于液体在固体表面上展开、扩散和湿润，提高液体的渗透性和润湿性。
2. 乳化作用：表面活性剂可以在油水两相之间形成胶束结构，使不相溶的油水混合物变得均匀稳定，这就是乳化作用。
通过乳化作用，表面活性剂可以将油滴包裹在水相中，或者将水滴包裹在油相中，从而实现乳液和乳化液的稳定性。
3. 分散作用：表面活性剂可以使固体微粒在液体中均匀分散，防止微粒团聚沉降，提高悬浮液的稳定性。
这种分散作用在颜料、药物、涂料等行业中有着重要的应用。
4. 减少界面张力：在两种不相容的液体相接触时，表面活性剂可以减少它们之间的界面张力，促进它们的相互混合和传质。
这种作用在液-液界面和液-气界面的情况下都十分重要。
5. 稳定乳液和泡沫：表面活性剂还可以增加乳液和泡沫的稳定性，通过调节表面活性剂的种类和浓度，可以控制乳液和泡沫的性质，如泡沫的大小、持久性等。
总的来说，表面活性剂的应用原理主要涉及降低表面张力、乳化作用、分散作用、减少界面张力以及稳定乳液和泡沫等方面。
这些作用使得表面活性剂在各种工业生产和日常生活中具有广泛的应用价值。
第10章 表面活性剂
第二节 表面活性剂的分类 [4～6] 根据来源可分为：天然表面活性剂与合 成表面活性剂； 根据溶解性质可分为：水溶性表面活性 剂与油溶性表面活性剂； 根据解离性质分为：离子型表面活性剂 与非离子型表面活性剂两大类；再根据 离子型表面活性剂所带电荷，又分为阳 离子、阴离子、两性离子表面活性剂。
阳离 子型
（三）两性离子表面活性剂
1.氨基酸型 RN＋H2CH2CH2COO－
2.磷脂类 磷脂类表面活性剂可用于医药品、营 养品、化妆品、食品中，有广泛的应用前途。 磷脂可用于静注用乳剂与脂质体的制备，具有 更重要的意义。磷脂是天然表面活性剂，含有 磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸 等，将磷脂中主要的分子结构式表示如下：
泊洛沙姆是各种不同分子量的聚氧乙烯聚氧丙烯的 嵌段共聚物的一系列产品的总称，但其单体比例可以 调节变化，理论上可以有无数种此类产品，目前实际 应用的不下几十种，其中以F68（Poloxamer188）最为 常用。 泊洛沙姆以聚氧丙烯为亲油基，聚氧乙烯为亲水 基。化合物分子量以及分子中环氧乙烷或环氧丙烷含 量的比例不同，其物理性质也不同。
3.聚氧乙烯－聚氧丙烯型
泊洛沙姆，国外商品名（普朗尼克 pluronic）美国 NF名 Poloxamer，本品为聚氧乙烯丙烯嵌段共聚物， 其 化 学 结 构 式 为 HO-(C2H4O)a-(CHCH2(CH3)O)b(C2H4O)a-H其中b至少为15，(C2H4O)a，a为化合物总 量的10~80％。 本品有很多种，从分子量 1000 到 7000 以上。泊洛 沙姆是新型的优良乳化剂、食品添加剂、增溶剂、分 散剂、高级化妆品辅助剂，由于其无毒、无抗原性、 无致敏性、无刺激性、化学性质稳定、不溶血，是目 前能应用于静脉注射乳剂的一种合成的乳化剂，在药 物制剂中得到普遍的重视和广泛的应用。
表面活性剂的应用原理
表面活性剂的应用原理
表面活性剂是一类能够降低液体表面的表面张力并提高液体与固体或液体与液体之间相互作用的化学物质。
它们分子结构中同时含有亲水基团和疏水基团，使得它们在水和油之间起到一个架桥的作用。
在应用方面，表面活性剂具有以下几个重要的应用原理：
1. 降低表面张力：表面活性剂能够降低液体表面的张力，使得液体能够更容易地湿润其他物体表面，从而提高液体的润湿性。
例如，洗涤剂就是利用这一原理，通过降低水的表面张力来使水更好地湿润衣物表面，并将污渍分散和去除。
2. 乳化和分散：表面活性剂在水和油之间起到乳化剂的作用，能够将油滴分散到水相中，在水中形成稳定的乳液。
这一原理广泛应用于食品、药品和化妆品等行业中，用于稳定乳液制剂的形成。
3. 渗透和增湿：表面活性剂能够渗透到固体表面间隙中，减小固体表面间的接触角，从而增加液体在固体表面上的湿润能力。
这一原理在农药、涂层和印刷油墨等领域中有广泛的应用，能够增强液体与固体表面的接触和附着。
4. 胶束形成：表面活性剂在一定浓度下能够形成胶束结构，通过亲水基团朝向水相，疏水基团朝向内部的方式自组装形成。
胶束结构能够包围疏水性物质并使其分散在水相中，这一原理在颜料、纳米材料和药物载体等领域中有重要的应用。
总的来说，表面活性剂的应用原理主要包括降低表面张力、乳化和分散、渗透和增湿以及胶束形成。
这些原理使得表面活性剂在多个领域中具有广泛的应用价值。
10-表面活性剂
W/O型乳化剂： HLB值 3～6
O/W型乳化剂： HLB值 8 ～18
增溶剂：
HLB值 13～18
润湿剂：
HLB值 7～9
消泡剂：
HLB值 1～3
去污剂：
HLB值 13～16
3.表面活性剂混合后HLB值旳计算
非离子型表面活性剂旳HLB值具有加和性。
HLBa×Wa＋HLBb×Wb HLB混合 =
二、表面活性剂构造特征（亲水、亲油基团）
R-CH2-CH2
O C
ONa
表面活性剂在水中会怎样排列？
第十章 表面活性剂 第一节 概述
三、表面活性剂旳吸附性
1、表面活性剂旳正吸附 表面活性剂溶于水， 在浓度很低时，在水表面形成单分子层定向排列， 亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。使溶液旳 表面张力降到纯水下列。表面活性剂在溶液表面 层汇集旳现象称为正吸附，简称吸附。
芳基磺酸化物、烷基萘基磺酸化物。
特点：⑴渗透力强，起泡去污力好，粘度低，泡沫 易消失，优良洗涤剂。
⑵水溶性及耐酸、钙、镁盐比硫酸化物差，但 酸中不易水解
⑶二辛基琥珀酸磺酸钠（阿拉索-OT）、二己基 琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠为目前广泛应用 旳洗涤剂。甘胆酸钠、牛磺胆酸钠等胆酸盐亦属此 类，常作胃肠道脂肪旳乳化剂和单硬脂酸甘油酯旳 增溶剂。
⑸耐热压灭菌和低温冷冻。
第十章 表面活性剂
第三节表面活性剂旳基本性质
一、表面活性剂旳物理化学性质 ㈠表面活性剂旳胶束 1.临界胶束浓度 (CMC)：当表面活性剂旳正 吸附达饱和后，继续加入，其分子则转入溶液内 部，造成表面活性剂分子本身依赖范德华引力相 互汇集，形成亲油基团向内，亲水基团向外，在 水中稳定分散、大小在胶体粒子范围内旳缔合体 称为胶束或胶团。表面活性剂分子缔合形成胶束 旳最低浓度称为临界胶束浓度 。 在CMC时，溶液旳表面张面性剂
第十章表面活性剂-PPT课件
常用品种
2.聚氧乙烯脂肪醇醚 • 通式：R· O· (CH2O CH2)nH • 产品:
（1）苄泽类(Brij)，如Brij-30 、Brij-35，作O/W乳 化剂。 （2）西土马哥(cetomacrogol)为O/W型乳化剂 或挥 发油增溶剂。 （3）平平加O(perogol O) （4）埃莫尔弗(emlphor) 易溶于水和醇及多种有机 溶剂， HLB为12~18，具有较强亲水性，乳化能 力强，作增溶剂和O/W型乳化剂。
• 应用：主要用作W/O型辅助乳化剂。
常用品种
（二）多元醇型
1.蔗糖脂肪酸酯 • 种类：单酯、二酯、三酯及多酯。 • 性质：在酸、碱及酶等作用下易水解成游 离脂肪酸和蔗糖， HLB为5~13。溶于丙二 醇、乙醇，但不溶于水，但在水和甘油中 加热可形成凝胶。 • 应用：主要用作O/W型乳化剂、分散剂。
常用品种 （四）聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物
• 又泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普朗尼克 (Pluronic) • 通式：HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH • 性质：为淡黄色液体或固体；分子量1000~10000以 上；HLB值为0.5~30；聚氧丙烯为亲油基；聚氧乙 烯为亲水性基；具有乳化、润湿、分散、起泡和消 泡等多种优良性能，但增溶能力较弱。 • Poloxamer188 (pluronic F68)特点：无毒、无抗原性、 无致敏性、无刺激性、化学性质稳定，可作为静脉 乳剂o/w型乳化剂， 用本品制备的乳剂能耐受热压 灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。
（三）两性离子表面活性剂
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。 卵磷脂：不溶于水，可作注射用乳剂的乳化剂、 脂质体主要原料； 氨基酸型和甜菜碱型两性离子型表面活性剂。 后者最大优点：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，去污力强； 酸性水溶液中呈阳离子性质，杀菌力强。
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Author：Tianyou Yue
二、阳离子表面活性剂
这类表面活性别去污力差，价格高，且不能与 阴离子表面活性剂复配、因而不作洗涤剂的主要 成分。但阳离子表面活性剂具毛良好的杀菌和消 毒能力．对纤维也有优异的吸附性．具优良的抗 静电性和柔软性，所以在特殊的情况下使用阳离 自表面活性剂。但需指出的是，阳离子表面活性 剂只有在第二层吸附时，才能取得有效的去污能 力。当然，在较强酸性条件下，蛋白质纤维具正 电荷，这时阳离子表面活性剂显示了较好的洗涤 能力。
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(2) 硅酸盐
硅酸盐在洗涤剂中起着重要的作用。它与表面活性剂一 起使用，具有良好的助洗效果。 主要特点有：①缓冲作用，即使在酸性污垢存在下也能维 持pH值几乎不变，在几种无机助剂中．其缓冲作用是最好 的；②悬浮、乳化作用、并有稳定泡沫作用．这是由于硅 酸的胶束结构所造成的；③软水作用，它能与重金属离子 生成不溶性盐，这种沉淀易用水漂洗去除，但它本能与钙 、镁络合；④对纺织品有保护作用，对某些金属具有防腐 蚀作用；⑤能降低浆粘度，增加粉状颗粒强度、流动性和 均匀性；⑥与三聚磷酸钠混合，对洗涤剂协同作用明显； ⑦易形成硅垢沉积，织物手感粗糙。
①含氮羧酸。如乙二胺四乙酸(EDTA)、氮川三醋酸(NTA)、二亚乙基 三胺五蜡酸(DTPA)、它们能与重金属离子螯合，尤其是对三价金属 离子如Fe3+，其螯合能力大于磷酸盐。这些化合物均属酸性，所以在 强碱性溶液中效果会有所降低。它们的使用，虽解决了废水中磷的问 题，但又带来了合氮问题，因而同样存在“富营养化”问题。
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4．脂肪醇硫酸脂钠
脂肪醇硫酸脂钠又称烷基硫酸钠(ALkyl Sulfate)，结构式为：R－OSO3Na (R是C12—C16的正构烷基)。工业生产反应式如下：
脂肪醇硫酸酯钠具有较好的起泡、去污和乳化性能，织物洗后手感柔 软，漂洗容易。分子中烷基以C12—C18为宜，碳链增长，发泡力降低， 去污力提高。在脂肪醇的合成过程中，随仲醇形成及增加，则润湿力 提高，洗涤力降低，且酯键越接近分子末端，洗涤力越大。 此洗涤剂价高，所以印染中主要用于丝、毛等高档精细织物的洗 涤。内于其对皮肤刺激小，因此也可用于洗发润发香波和牙膏中。但 在游离酸存在下，这类洗涤剂易分解。
表面活性剂的应用
洗 涤 剂
Author：Tianyou Yue
洗涤剂种类很多，洗涤剂的主要成分 是表面活性剂，为提高洗涤效果，往往在 洗涤剂中还加有诸如无机盐及其他助剂。 从洗涤剂的主要成分表面活性剂来看 ，有离子型、非离子型和两性型表面活性 剂。
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一、阴离子表面活性剂
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2 烷基苯磺酸钠(ABS和LAS)
ABS(ALkylbenzenceSulfonate)应用最广泛、常用的是十二烷 基苯磺酸钠，它是由四聚丙烯和苯反应得到十二烷基苯，然 后再磺化，最后用苛性钠中和。
ABS是支链烷基苯磺酸钠．十二烷基苯磺酸钠发泡、润湿、乳化、去污 力均较好，且耐硬水性优，但其生物降解性较低劣，而直链烷基苯碳酸 钠LAS (Lanear ALkylbenzence Sulfonate)的去污性均与ABS没什么差异 ，但其生物降解性较好。
Байду номын сангаас
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在LAS中也以十二烷基苯磺酸钠应用最广泛，其合成反应如下：
在合成中，常有支链或带有不同链长的同系物存在。制备方法不同，还有 不同异构体存在。随着烷基碳链增长，洗涤性提高，但溶解度降低，对位 的洗涤性较邻位好。
十二烷基苯磺酸钠在印染上可作棉布煮练助剂和净洗剂。
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5．聚氧乙烯脂肪酰胺
此类产品泡沫稳定性特强，具有很好的脱脂件和乳化性，不耐酸，耐 硬水及碱，用于配制各种冲洗剂和乳化剂。印染工业中主要作织物洗 涤剂用。
6．蔗糖酯
蔗糖脂无毒、无臭、无味，溶于水呈透明状，用于低泡洗涤剂生产。
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四、两性型表面活性剂
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6．脂肪酰胺磺酸盐
(1)油酰氨基酸钠(国内称雷米邦A)
雷米邦A具有中等去污力，在硬水和碱性液中稳定性高，在强酸性液中 易分解，少量纯碱的存在，可提高洗涤能力。蛋白质纤维洗后光泽、弹 性及手感均有改善。 (2)胰加漂T(N，N—油酰甲基牛磺酸钠)
胰加漂T耐酸、碱、氧化剂、硬水，烷基碳原子须大于12．以16—18具 有最好净洗力。它具有较好的渗透、乳化、扩散和去污力，泡沫丰富而 稳定，易溶。毛、合纤织物洗涤后手感、光泽均有所改善。
两性型表面活性剂结构复杂，成本高，但对皮肤刺激性低，杀菌力强． 发泡力强，生物降解性强，织物洗涤后具有柔软的手感，因而在特殊的 场合，它是一类有强竞争力的产品。
1.甜菜碱类
R N CH3 CH3 + ClCH2COONa R CH3 + N CH2COO- + NaCl CH3
分子中R为C12—C16的烷基。最近开发的羟基磺酸甜菜碱(HSB)净洗力更 强，在硬水中，其洗涤力比LAS和PAEO等优越得多。 若在HSB中加微量阴离子表而活性剂，则HSB的去污力明显增强， HSB具有很低的起泡性。
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(3) 碳酸盐
碳酸盐呈强碱性，能软化硬水， 由于强碱性．使洗涤效果 增强，但对羊毛、丝、锦纶等易受碱影响的纤维洗涤极不适 合加碳酸盐。然而用于棉织物的重垢洗涤剂则可加入，但用 量不能过高，—般低档洗衣粉用量不超过10％。
(4)硫酸纳
硫酸纳除作为填充剂，增加含固量，降低成本外，还 能压缩离了型表面活性利扩散双电层，增加表面吸附，使 之易形成胶束，有利于润湿和去污。此外硫酸钠也能防止 结块。但用量不能过高，否则影响洗涤。
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(5) 沸石
沸石是具三维构造的铝硅酸盐，含有一加热即容易脱出的结晶水。沸 石中的钠能和洗液中的重金属离子交换，使水软化，同时使洗涤液呈碱 性，提高洗涤效果。沸石具有很高的吸附性，能吸附污垢粒子．促进污 垢聚集或成为污垢积聚成长的核，起到增强洗涤剂的去污效果。沸石不 存在富营养化问题。它对环境安全，经济上优越，但助洗效果不及三聚 磷酸钠。
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2.烷基酚聚氧乙烯醚
R
O(CH2CH2O)nH
最常用的是壬基酚、辛基酚，环氧乙烷数以9—10最合适。目前应用广 泛，但生物降解性差。这类表面活性剂耐硬水，耐碱、耐酸性很好， 起泡力强、乳化性好，且有润湿、渗透、分散性、是一类性能全面的 表面活性剂。 在印染工业中，它用于粘胶净洗、羊毛脱脂和精练中。
ROCH2CH2OH
NaOH
ROCH2CH2OH + n CH2CH2 O
RO(CH2CH2O)nH
分子中环氧乙烷数达10—15、疏水基碳12—18时，具有良好的去污力， 其浊点随n增加而提高，随疏水基中碳原子增加而降低。
这类表面活性剂具有良好的增溶、乳化和去污能力，印染工业中主要 用于毛织物和腈纶织物的浴洗和前处理.
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3 . 脂肪酸聚乙二醇酯
分子中疏水链以12—18碳、12—15个环氧乙烷为宜，n数降低或增加，其 乳化能力提高，但洗涤力降低。 在印染工业中，它们主要用于煮练、染色的渗透和匀染及纺织时的平 滑剂。
4．聚醚
这类洗涤剂去污力强，乳化性好，低泡，净洗力大于肥皂，是最优良 的净洗剂。合成中调节a、b、c比例，可得到各种不同性能的洗涤剂 。实际应用时，聚氧丙烯相对分子质量小于900时．洗涤效果明显降 低；友1000—2000之问，洗涤能力较强，聚氧乙烯含量在40％。70％ 时，洗涤力最高。
(6)其他助剂
硼砂、膨润土等均能作助洗剂，它们分别具有缓冲能力、协同作用、 硬水软化作用等。 氢氧化铝、钛白粉、石英砂等，能起分散相防止结块作用，并能提高 白度。 过氧酸盐一方面起漂白作用．另一方面能增加洗液碱性和缓冲性。
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2．有机助剂
洗涤剂中有机助剂量虽少，但其作用不亚于无机助剂。常用有机助剂 主要合：螯合剂、抗再沉积剂、泡沫稳定剂、荧光增白剂、增稠剂、 增溶剂及其他助剂。 (1)螯合剂：主要是替代三聚磷酸钠。有机螯合剂有两类
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2. 氨基酸型
N—烷基—β —氨基丙酸类洗涤刑是近年开发的、很温和、对眼睛天 刺激作用、对各种纤维有很好洗涤效果的两性表面活性剂。 这类表面活性剂对棉织物的去污力远高于LAS，且与阴离子表面活 性剂有很好的配伍性，加少量LAS后，协同效应明显。
五、助洗剂
Author：Tianyou Yue
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三、非离子表面活性剂
非离子表面活性剂作洗涤剂具有去污力大、泡沫少、耐硬水及电解质 、cmc低、较好的生物降解性等特点，因而其品种和用量逐年增加。 日前主要的品种有聚乙二醇、脂肪酰胺、聚醚和蔗糖脂类。 1.脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)
ROH
+
CH2CH2 NaOH O
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5.仲烷基硫酸钠
SO3H RCH2CH3 + SO2 + 1/2 O2 RCHCH3 NaOH SO3Na RCHCH3
SAS具有优良的化学稳定性和生物降解性，无毒，降 低表面张力及润湿力达到非离子表面活性剂水平，其 cmc与烷基酚聚氧乙烯醚相近，易形成胶束，又出于 其为离子型，因而可形成稳定的乳液，并防止油蜡等 所形成胶束的再沉积。正因为其性能十分优异，故是 近十年发展最快的品种，国外不少高效的净洗、精练 剂命均有它存在。如 A巴斯大公司的Leophen含C14— C16H29-33 SO3Na (SAS)达27%，其耐碱性(高温下)可达 80g／L。