非离子表面活性剂

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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; 2.在各种溶剂中均有较好的溶解性; 3.亲水性是通过氧原子与水分子的氢键结 合(不强),温度升高到某值后,出现 浑浊; 4.通常是低熔点液体或蜡状物,很难复配 成粉状。
1)反应物结构及催化剂 在碱性条件下,活性氢化合物 加成环氧乙烷的速度次序如下: 醇基>酚基>羟基,即加合速度是 随酸度的增加而降低的。
作为碱性催化剂使用的有:金属钠、 甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠、 碳酸钾、碳酸钠、醋酸钠等。当温度l 95—200℃时,前面五种催化剂有相同 活性,但后三种则甚低。当温度降为 135—140℃时,前面四种催化剂有相同 活性,氢氧化钠活性稍低,而后三种就 没有了活性。 碱性催化剂的碱性越大,则效率越 高。反应随催化剂浓度的增加而加快。
第二节 非离子表面活性剂的性质
1.HLB值:可以根据不同用途的要求 来适当调节非离子表面活性剂的聚 合度,即环氧乙烷的加成数,从而 改变其HLB值,达到比较好的应用 性能。 2.浊点及亲水性:浊点越高,表面活 性剂越不容易从水中析出,亲水性 越高。
3.临界胶束浓度:疏水基碳链长度增加, 亲水性下降,cmc降;聚氧乙烯聚合度 增加,亲水性增强,cmc提高。 4.润湿性:随着亲油基碳链长度的增加, 润湿性降低。 5.生物降解性和毒性:毒性较低,生物 降解性随着EO数的增加而变差。
关于产物组成的分布模型主要有三类:
Poisson(泊松)分布、weibull-Nyconder 分布和A1fonic窄分布。当各级反应速度 相同时,产物呈Poisson分布,当第一级 以外的各级反应速度相同时,则呈 weibull分布;若各级反应速度均不相同 时,其产物分布由Natta方程决定。
用途:目前它主要用来配制农药乳化剂, 纺织、印染和合成纤维的助剂与油剂, 原油脱水的破乳剂,民用及工业清洗 剂。 随着脂肪醇自给能力的提高和环 氧乙烷商品量的增加及其质量的提高 和 成本的下降,我国非离子表面活性 剂的生产将会得到更快的发展。
非离子表面活性剂的亲油基原料是具有
活泼氢原子的疏水化合物.如脂肪醇、 脂肪酸、脂肪胺和脂肪酸酯等。目前使 用量最大的是高级脂肪醇。亲水基原料 有环氧乙烷,多元醇和氨基醇等。非离 子表面活性剂可以根据亲水基种类的不 同分为聚乙二醇型和多元醇型。
第四节 非离子表面活性剂的合成
一、聚乙二醇型非离子表面活性剂 聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多、 产量大,是非离子中的大类。凡有活性氢 的化合物均可与环氧乙烷缩合制成聚乙二 醇型非离子表面活性剂。这类表面活性剂 wk.baidu.com亲水性,是靠分子中的氧原于与水中的 氢形成氢键、产生水化物而具有的。
聚乙二醇链有两种状态,在无水状态时为锯 齿型,而在水中主要是曲折型。
图3-17 甲醇催化下,不同醇和6mol环氧乙烷 加成产物的分布
为Weibull分布
为泊松分布
乙醇 0.4%甲醇钠 已醇 1%甲醇钠 月桂醇 1.7%甲醇钠
2)用碱性较弱的碱或碱土氢氧化物作
催化剂,得到的产物分布窄得多。 3)酸性催化剂仅得到聚合度窄的产物 分布。例如,用SbCl5催化时,其产物 分布与Poisson分布吻合;但由于酸性 催化的副反应多,工业上很少应用。
1)酚类、羧酸类和环氧乙烷加成物的
分布在无位阻情况下与Poisson分布相 吻合。 醇类和环氧乙烷加成物的组成 分布受催化剂种类影响,一般用碱性 强的催化剂,产物分布较Poisson分布 宽,与weibull分布接近,见图。
0.20 0.15 0.10
0.05
0 6 8 11
1
2
3
4
5
7
9
10
第三节 合成聚氧乙烯表面活性剂的 基本反应-氧乙基化反应
1.乙氧基化反应的影响因素 环氧乙烷由于结构呈三节环而具有强 的开环反应能力。它与含有活泼氢的化 合物发生乙氧基化反应而生成各种聚乙 二醇型非离子表面活性剂。环氧乙烷与 含有活性氢的化合物在碱或酸存在下的 加合反应随催化剂的种类、活性氢化合 物的酸度而有差异的。影响反应的因素 主要有如下几条:
2)温度对反应的影响: 一般是温度升 高,反应加快,但不呈直线关系。 高温时加成速度比低温时更快。在 195—200℃时金属钠、甲醇钠和苛 性钾(钠)等的作用几乎一样。NaOH 与KOH在高温时均反应比较完全, 但易使色泽增深。
3)反应压力的影响: 环氧乙烷的压力直 接与系统中环氧乙烷的浓度成正比, 但在低压范围内(例如9.33~20kPa,表 压)这种现象并不显著。
当它一旦在水中成为曲折型时,亲水 性的氧原子即被置于链的外侧,憎水 性的-CH 2-基位于里面,因而链周围 就变得容易与水结合。此结构虽然很 大,但其整体恰似一个亲水基。因此 ,聚乙二醇链显示出较大的亲水性。 分子中环氧乙烷的聚合度越大,即醚 键-O-越多,亲水性越大。
2.环氧乙烷加成物的聚合度分布 环氧乙烷加成链的长短直接影 响产物的性质。由于环氧乙烷的加合 是逐级进行的,所得产物的聚合度不 可能一致,往往是各种加合数产物的 混合物。聚合度分布宽窄不同,导致 产品性能也有所不同。
例如,醇醚单一纯品的浊点要比具有
分布的产品高10~12℃,而去污力和渗 透力无明显差别。烷基酚醚单一纯品 的起泡性高,但稳泡性差。聚合度分 布宽的产品乳化力较好。家用洗涤剂、 香波中所用AES,聚合度分布窄,具 有去污力强、发泡良好、对皮肤作用 温和、润滑优点。
第七章 非离子表面活性剂
概述 非离子表面活性剂的性质 合成聚氧乙烯表面活性剂的基本反应氧乙基化反应 非离子表面活性剂的合成
第一节概述
非离子表面活性剂在 产量上是仅次于阴离子表 面活性剂的重要品种。 发展:非离子表面活性剂的应用起始于20世纪 30年代,开始只用作纺织助剂,40年代发展 为多种工业助剂,50年代进入民用市场。60 年代由于织物中合成纤维的比例上升,家用 洗衣机大量使用,表面活性剂要软性化,而 非离子表面活性剂性能优良,能适应这些变 化,因此其产品产量增长迅速。
相关文档
最新文档