离子表面活性剂
两性离子表面活性剂
两性离子表面活性剂两性离子表面活性剂具有特殊的分子结构,在一个分子中同时带有两种电性的亲水基团,既具有正电荷的基团(如季铵盐),又具有负电荷的基团(如羧基或磺酸基),将阴阳离子集于一身,两者在水溶液中均能起到表面活性作用。
当然,阴阳离子本身是对立的,两性离子表面活性剂虽然同时带有两种离子,但不可能同时表现出阴阳离子表面活性剂的性质,要视使用环境条件而定。
两性离子表面活性剂在水溶液中发生电离,电离后所带的电性与溶液的pH值密切相关。
在等电点的pH值溶液中阴阳离子相互作用形成内盐,正负电性抵消后呈现非离子性,此时表面活性较差;在等电点以下的pH值溶液中呈阳离子性,显示阳离子表面活性剂的作用;在等电点以上的pH值溶液中呈阴离子性,显示阴离子表面活性剂的作用。
因此两性表面活性剂在酸性、碱性和中性溶液中均可使用,而且能够分别与阳离子或阴离子表面活性剂配伍使用,相容性好。
两性离子表面活性剂还有耐硬水、发泡力强、毒性低、对皮肤刺激性小等特点。
近年来,化妆品产品更加强调安全性和调理性,对表面活性剂的选择有所改变,在配方里更多地使用这类性质温和的两性离子表面活性剂。
下面介绍几种化妆品中常用的两性离子表面活性剂。
1 咪唑啉型两性表面活性剂两性咪唑啉是两性表面活性剂中应用最广的一类化合物。
一般的咪唑啉化合物是用乙二胺衍生物和脂肪酸缩合而成的一类环状叔胺化合物。
用咪唑啉衍生物与卤代羧酸进一步反应可以制得两性离子咪唑啉:这类化合物的疏水基团是连接在2位的长链烷基,亲水基团是羧乙基和羟乙基等。
由于在中性溶液中呈现内盐的结构,所以能够溶解或者分散在热水中。
在偏酸性环境中会表现出季铵盐化合物的性质,在水中的溶解度增加。
在碱性环境下相当于大分子量羧酸金属盐,水溶解性较差。
咪唑啉化合物在较高浓度的无机酸和电解质溶液中稳定,但可被过氧化氢和次氯酸盐氧化。
在偏酸性环境中由于活性基团带正电荷,能吸附在带负电荷的表面。
这种吸附作用在很大程度上决定了它的应用领域。
表面活性剂的种类和作用
表面活性剂的种类和作用
表面活性剂是一类具有表面活性的有机化合物,它们的作用是使液体的表面能够与其他物质产生强烈的相互作用。
它们可以分为两大类:非离子表面活性剂和离子表面活性剂。
1、非离子表面活性剂:它们是没有电荷的有机物质,可以将水和油类物质同时分散,以形成乳液。
它们的作用是使液体之间的亲和力变小,从而使液体可以混合在一起,形成乳液。
常用的非离子表面活性剂有脂肪酸酯类、聚氧乙烯醚类、聚氨酯类、聚氯乙烯类等。
2、离子表面活性剂:它们是具有电荷的有机物质,可以使水和油类物质分离,以形成乳液。
它们的作用是使液体之间的电荷分布不均匀,从而使液体可以混合在一起,形成乳液。
常用的离子表面活性剂有硫酸盐类、铵盐类、醚类、醇类等。
离子型表面活性剂
最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。
液体内部分子所受的力可 以彼此抵销,但表面分子受到 液相分子的拉力大,受到气相 分子的拉力小(因为气相密度 低),所以表面分子受到被拉 入液相的作用力。
这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势,并 使表面层显示出一些独特性质,如表面张力、表面吸 附、毛细现象、过饱和状态等。
界面产生同性电荷使分散质间产生排 斥力;
形成机械膜。吸附膜的厚度、分子排 列紧密程度直接影响到吸附膜的机械强 度。
• 乳化剂的筛选原则
1.乳化剂的HLB值与被乳化体系的HLB值匹配 2.乳化剂的分子结构与被乳化体系分子结构匹配
相似匹配----特征基团相似 互补匹配 ----特征基团互补
高 分 子
特 种
型
型
型
型
型
离子型表面活性剂
(1).阴离子表面活性剂 羧酸盐 RCOO-
例如: 肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠等 磺酸盐 R-SO3-
例如: 洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠(ABS)等 硫酸酯盐 R-OSO3-
磷酸酯盐 R-OPO32-
离子型表面活性剂
(2).阳离子表面活性剂 具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点
根据需要,可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例 如:HLB值在2~6之间,可作油包水型的乳化剂;8~10之 间作润湿剂;12~18之间作为水包油型乳化剂。
HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | |———| |——| |——| |——| |
石蜡 W/O乳化剂 润湿剂 洗涤剂 增溶剂 | |————| 聚乙二醇
界面现象的本质
表面层分子与内部分子相比所处的环境不同 体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力 是对称的,各个方向的力彼此抵销;
洗涤剂中常用阴离子表面活性剂介绍
洗涤剂中常用阴离子表面活性剂介绍表面活性剂表面活性剂是一类能够降低液体的表面张力,或液-液,液-固相界面张力的化合物。
因此,表面活性剂具有增加润湿性、增加乳化和分散性、增溶性、发泡和消泡性、金属腐蚀的抑制性、抗静电性等基本性质,在清洗过程中能够起到重要的作用。
表面活性剂按照组成和结构,可以分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,前者又可以分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。
按用量和品种,在清洗剂中使用最多的是阴离子表面活性剂,其次是非离子表面活性剂,两性表面活性剂使用较少。
阳离子表面活性剂,一般不用于清洗剂,但阳离子表面活性剂的加入,可以使洗涤剂具有杀菌消毒的能力。
选用表面活性剂时,同时还需要考虑特殊的要求。
比如当清洗剂用于强碱、强酸、高温、强氧化剂等极端条件时,可以使用仲烷基磺酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐及氟硅表面活性剂等化学性质稳定的表面活性剂;当要求清洗剂对人体温和、无刺激,且对环境友好时,可以选用N-酰基肌氨酸盐、烷基氧化胺、烷基醚羧酸盐等较安全的表面活性剂。
阴离子表面活性剂在水溶液中,可以分解为亲油性阴离子和亲水性金属离子。
在分子结构中,亲油基主要是烷基基主要是烷基、异烷基、烷基苯等;亲水基主要是钠盐、钾盐、乙醇胺盐等水溶性盐类。
阴离子表面活性剂是清洗剂中用量最多的,其中以脂肪酸碱金属盐(肥皂)、烷基硫酸酯盐、烷基磺酸盐等最为常见。
它们的优点有:价格便宜,与碱配合使用可以提高洗涤力,随温度增加有更好的溶解性,使用范围广泛等。
①脂肪酸碱金属盐一般由油脂与碱在加热条件下皂化制得。
油脂中脂肪酸的碳原子数不同和所用碱的不同,可以制成性质差别很大的肥皂。
例如,脂肪酸碳链加长,则凝固点增高,硬度加大;脂肪酸钠与脂肪酸钾的水溶液pH值约为10,脂肪酸铵的水溶液pH值约为8,可以根据对清洗剂碱性的要求选择使用。
硬脂酸钠,可溶于热的水和酒精,在冷水和冷酒精中溶解较慢。
耐硬水,耐酸性不好,发泡性能差,高温时洗涤力良好,中温、低温时洗涤力弱。
几种常见阴离子表面活性剂使用指南
几种常见阴离子表面活性剂使用指南1,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐AES优点:抗硬水能力好,产品本身是由AEO-2,3获得,因此有较好的除油性能。
AES做出的产品较粘稠,具有一定的增稠作用。
缺点:水溶性差,天气寒冷季节使用不方便,尤其在北方。
产品渗透性能较差。
AES分散性能较差,容易导致污垢反沾污。
生产:基本国内生产,如:台湾和桐、浙江赞宇、湖南丽臣等。
2,十二烷基苯磺酸及其钠盐ABS优点:渗透性能好,价格便宜,具有一定的除油性能,是我国产量最大的表面活性剂。
具有生产工艺简单,原料易得等优点。
缺点:泡沫极高。
不耐硬水,需要搭配使用软水作用的产品。
分散性能差,容易导致污垢反沾污。
生产:台湾和桐、南京佳佳、天津三智等产能较大。
生产工艺简单,在国内也有非常多的小型厂家生产苯磺酸,很多贸易商在销售苯磺酸。
市场上的产品也可谓鱼龙混杂。
有的颜色深,有的颜色浅,有的含量不及90%,有的氨味特别大。
3,仲烷基磺酸钠SAS-60优点:渗透性能好,并且环保。
如果想提高产品的渗透性,SAS是最佳选择。
缺点:不耐碱,净洗力一般,也很贵(只有60%的含量,性价比不高)。
本身泡沫很高,跟非离子复配后泡沫会变得更高。
只可做渗透剂用,不适合净洗用,SAS的净洗性能是比不过LAS。
水溶性差,使用不方便。
生产:国内现在没有生产,在上世纪九十年代河北轻化工厂曾经生产该产品,遗憾的是,1998年4月28日发生爆炸事故,厂毁人亡。
目前只有沙索与科莱恩生产该产品。
SAS由于生产工艺复杂,产品价格较贵,性价比不及其它阴离子净洗剂,九十年代以后SAS逐渐受到冷落,产品已经开始减产,目前沙索和科莱恩已经将产能降到最低,沙索甚至关停了生产SAS的装置。
其它的化工企业诸如三井、巴斯夫、陶氏等并不看好SAS的前景,始终没有在SAS领域投资。
仲烷基磺酸钠SAS在净洗中的使用已经很少。
4,脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES优点:脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐FMES是表面活性剂里面性能比较均匀的产品。
阳离子表面活性剂的特点
阳离子表面活性剂的特点
阳离子表面活性剂具有良好的助洗性能,可以快速有效地清除疏水
的污渍。
它具有机溶媒性能强,可以有效地溶解有机污染,如油污、
泥沙污染等,服务于污水处理以及环境清洁。
同时,它有利于保护洗
涤介质中的有机化合物,可以有效地防止衣物在洗涤过程中受到腐蚀,使衣物保持柔软、顺滑的质地、风格的外观。
它还有一定的抗结垢能力,可以促进污垢的溶解,并防止在使用时污垢沉积,以避免洗涤效
果不佳。
此外,阳离子表面活性剂还可以有效地降低洗涤温度,降低
能耗,并减少产品对环境的污染。
常见的表面活性剂
脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂,有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感,因此使用的配方中必须加螯合剂。
(3)磺酸化物 主要有脂肪族磺医`学敎育网搜`集整理酸化物、磺基芳基磺酸化物、磺基萘磺酸化物等,分子结构通式为ROSO3-M+。其水溶性和耐钙、镁盐的能力虽比硫酸化物稍差,但不易水解,在酸性水溶液中较稳定。常用的有:
①脂肪族磺酸化物,如二辛基琥珀酸磺酸钠(商品名“阿洛索-OT”);
3.两性离子型表面活性剂
本类表面活性剂的分子结构中,与疏水基相连的亲水基是电性相反的两个基团,即同时具有正、负电荷基团。在碱性溶液中呈阴离子型表面活性剂的性质,具有很好的起泡性、去污力;在酸性介质中呈阳离子型表面活性剂的性质,具有杀菌力。
(1)天然的两性离子型表面活性剂 常用的是卵磷脂,主要来源于大豆和蛋黄,其分子结构由磷酸酯盐型的阴离子部分和季铵盐型的阳离子部分组成。本品不溶于水,但对油脂的乳化能力很强,可制得乳滴细小而不易被破坏的乳剂,可用于制备注射用乳剂,也是良好的脂质体原料。
1、阴离子表面活性剂 :硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠
2、阳离子表面活性剂:季铵化物
3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型
4、非离子表面活性剂: 脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯
碱金属皂:O/W
碱土金属皂:W/O
有机胺皂:三乙醇胺皂
蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂
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。
表面活性剂分类
一、表面活性剂1、阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂是表面活性剂的一类。
在水中解离后,生成憎水性阴离子。
如脂肪醇硫酸钠在水分子的包围下,即解离为ROSO2-O-和Na+两部分,带负电荷的ROSO2-O-,具有表面活性。
阴离子表面活性剂分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类,具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。
广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。
2、非离子表面活性剂非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力,有低起泡性的特点,因此适合作特殊洗涤剂。
由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能非离子表面活性剂按亲水基团分类,有聚氧乙烯型和多元醇型两类。
3、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂具有良好的杀菌、杀藻、防霉能力,而且抗菌谱广、用量少、刺激性低、霉性低、无异味、污染少,因此应用广泛。
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。
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、护发素、焗油膏。
因为一般基质的表面带有负离子,当带正电的阳离子表面活性剂与基质接触时就会与其表面的污物结合,而不去溶解污物所以一般不做洗涤剂。
阳离子和两性离子表面活性剂以及其它胺类衍生物的消费仅为合成表面活性剂总量的10%左右,但其价值约占25%。
因其相对价格比较高,在无须阳离子表面活性剂的特殊性能的体系中,一般使用其它表面活性剂。
二、防腐剂我国最新颁布的 《化妆品卫生规范》 中对 56 类防腐剂在化妆品中的限量和使用生产化妆品的种类及条件作了规定。
虽然针对不同的化妆品所使用的防腐剂也是不同的, 而且随着生产技术的不断改进和提高, 防腐剂的种类也越来越多, 但按化学结构, 化妆品中常用防腐剂可分为 4 类: (1)醇类, 主要有苯甲醇和苯氧乙醇, 其中苯氧乙醇最大的优点是对绿脓杆菌效果明显; (2) 甲醛供体和醛类衍生物, 主要包括咪唑烷基脲, 重氮咪唑烷基脲, 1, 3- 二羟甲基 - 5, 5-二甲基乙内酰脲 ( DMDMH) , 氯化 3- 氯烯丙基六亚甲基四铵( 季铵盐 - 15) 以及甲醛类等;( 3) 苯甲酸及其衍生物, 主要包括苯甲酸以及对羟基苯甲酸酯类防腐剂, 其中对羟基苯甲酸酯类是最为常用的防腐剂, 一般都以一种或几种对羟基苯甲酸酯复配使用;( 4) 其他有机化合物, 最常见的有 3- 碘代丙炔氨基甲酸丁酯 ( IPBC) , 2- 溴 - 2- 硝基 - 1, 3- 丙二醇 ( 布罗波尔) 和异噻唑啉酮类 ( 凯松) , 其中 3- 碘代丙炔氨基甲酸丁酯是目前最有效的防霉剂。
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
阴离子表面活性剂大全
表面活性剂的种类很多,分类方法也有多种,如根据用途可将表面活性剂分为润湿剂、渗透剂、乳化剂、分散剂、柔软剂、抗静电剂、洗涤剂等。
比较常见的是根据表面活性剂在水溶液中的电离特性而将其分为阴离子、阳离子、两性离子以及非离子四大类的分类方法。
一、阴离子表面活性剂将在水中电离后起表面活性作用的部分带负电荷的表面活性剂称为阴离子表面活性剂。
从结构上把阴离子表面活性剂分为脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐四大类。
二、阳离子表面活性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。
三、两性表面活性剂通常把亲水基结构中同时含有阳、阴离子的表面活性剂叫两性表面活性剂。
其主要包括咪唑啉型、氨基酸型。
四、非离子表面活性剂非离子表面活性剂在数量上仅次于阴离子表面活性剂,主要包括聚氧乙烯型、多元醇型、烷基醇酰胺型。
具体还可以细分为很多种类,可以参考相关的表面活性剂的书籍!阴离子表面活性剂AES-2EO-70 十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠优良的去污、乳化和发泡性能,做香波、浴液、餐洗等发泡剂、洗涤剂(70表示含量70%,含水等30%)AESA-70 十二烷基硫酸铵具有优良的去污、乳化及耐硬水性能,泡沫细腻丰富,性能温和,做香波、浴液、餐洗等发泡剂、洗涤剂K12A-70 十二烷基硫酸铵低刺激性阴离子表面活性剂,优良的去污能力。
用于香波、沐浴液、洗涤灵、清洗剂(含量70%)K12A-28 十二烷基硫酸铵低刺激性阴离子表面活性剂,优良的去污能力。
用于香波、沐浴液、洗涤灵、清洗剂(含量28%)K12 十二烷基硫酸钠优异的去污、发泡剂、乳化剂,用于香波、洗涤剂磺酸十二烷基苯磺酸去污力强,泡沫丰富,用于洗涤剂TEXAPHONT42 月桂基硫酸三乙醇胺香波、泡泡浴、清洗剂(特殊玻璃清洗剂)SAS60 仲烷基磺酸钠具有良好的去污和乳化力,耐硬水和发泡力好,生物降解性极佳,系绿色表面活性剂,应用于香波、餐洗等洗涤剂(含量60%)SCI65SCI85 脂肪醇羟乙基磺酸钠良好的皮肤相容性,良好的护肤性能及其温和,即洗发用品中可使皮肤柔软光滑,保持水分,头发易于梳理Medialan LD30 N-月桂酰肌胺酸钠具有良好的泡沫和润湿能力,耐硬水,良好的毛发亲和性,极温和,与各种表面活性剂配伍极强,用于香波、婴儿香波、浴液、洗面奶,剔须膏和牙膏Hostapon CT 椰子酰甲基牛磺酸钠具有良好的去污和乳化性能,泡沫性良好,耐硬水,极温和,与各种表面活性剂配伍极强,用于洗面奶、泡沫浴、香波等Hostapon CLG N-月桂酰基谷胺酸钠具有良好的泡沫和润湿能力,耐硬水,良好的毛发亲和性,极温和,与各种表面活性剂配伍极强,用于香波、婴儿香波、浴液、洗面奶、剔须膏和牙膏Ganapol AMG 酰胺基聚氧乙烯醚硫酸镁用于婴儿和温和香波、沐浴制品、洗面奶和极温和清洁化妆品Sandopan LS-24 月桂醇聚氧乙烯醚羧酸钠具有良好的去污和乳化性能,泡沫性良好,耐硬水,极温和,与各种表面活性剂配伍极强,用于洗面奶、泡沫浴、香波等MAP-85 十二烷基磷酸酯医用级,乳化,由于其溶解特性,需于KOH,铵盐中和,泡沫丰富而细腻MAP-K 十二烷基磷酸酯钾盐优良的乳化、分散、洗涤、抗静电性,温和无刺激,配伍性好,对头发有明显润泽作用,用于洗面奶、香波、浴液中,泡沫稠密、稳定,洗后皮肤润泽MAP-A 十二烷基磷酯酯三乙醇胺优良的乳化、分散、洗涤、抗静电性,温和无刺激,配伍性好,对头发有明显润泽作用,用于洗面奶、香波、浴液中,泡沫稠密、稳定,洗后皮肤润泽MES 十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠性能温和,有效降低其它表面活性剂的刺激性,泡沫丰富,有乳化分散、增溶能力,配伍性好,用于婴儿香波、洗面奶、浴液AOS α-烯基磺酸钠用于轻垢洗涤剂、洗手剂、香波、液体皂及油田助剂非离子表面活性剂COMPERLAN100C 椰油脂肪酸单乙醇酰胺良好的增稠稳泡剂,用于香波、沐浴露、珠光浆、盥洗室用品等COMPERLANCOD 椰油脂肪酸二乙醇酰胺良好的增稠稳泡剂,用于香波、沐浴露、珠光浆、盥洗室用品等GLUCOPON600 CSUP(APG)C12-14烷基糖苷可生物降解。
表面活性剂的分类
表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质,将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
根据离子表面活性剂所带电荷,又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
一些表现出较强的表面活性同时具有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能的水溶性高分子,称为高分子表面活性剂,如海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮等,但与低分子表面活性剂相比,高分子表面活性剂降低表面张力的能力较小,增溶力、渗透力弱,乳化力较强,常用做保护胶体。
一、离子表面活性剂(一)阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。
1.高级脂肪酸盐系肥皂类,通式为(RCOO-)nMn+。
脂肪酸烃链R一般在C11~C17之间,以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常见。
根据M的不同,又可分碱金属皂(一价皂)、碱土金属皂(二价皂)和有机胺皂(三乙醇胺皂)等。
它们均具有良好的乳化性能和分散油的能力,但易被酸破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐等破坏,电解质可使之盐析。
一般只用于外用制剂。
2.硫酸化物主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类,通式为R·O·SO3-M+,其中脂肪烃链R在C12~C18范围。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油,为黄色或桔黄色粘稠液,有微臭,约含48.5%的总脂肪油,可与水混合,为无刺激性的去污剂和润湿剂,可代替肥皂洗涤皮肤,也可用于挥发油或水不溶性杀菌剂的增溶。
高级脂肪醇硫酸酯类中常用的是十二烷基硫酸钠(SDS,又称月桂醇硫酸钠、SLS)、十六烷基硫酸钠(鲸蜡醇硫酸钠)、十八烷基硫酸钠(硬脂醇硫酸钠)等。
它们的乳化性也很强,并较肥皂类稳定,较耐酸和钙、镁盐,但可与一些高分子阳离子药物发生作用而产生沉淀,对粘膜有一定的刺激性,主要用做外用软膏的乳化剂,有时也用于片剂等固体制剂的润湿剂或增溶剂。
3.磺酸化物系指脂肪族磺酸化物和烷基芳基磺酸化物等。
通式分别为R·SO3-M+和RC6H5·SO3-M+。
常见阴离子表活的krafft点
常见阴离子表活的krafft点
阴离子表面活性剂的Krafft点是指在水溶液中,阴离子表面活
性剂的溶解度随温度的升高而增加的临界温度。
在Krafft点以下,
阴离子表面活性剂的水溶液处于固体或者胶体状态,而在Krafft点
以上,则形成透明的溶液。
常见的阴离子表面活性剂的Krafft点因
其化学结构和溶剂的不同而有所差异。
阴离子表面活性剂的Krafft点与其疏水基团的长度和支链结构
有关。
通常来说,疏水基团越长,Krafft点越高,这是因为长疏水
基团的分子在水中形成胶束所需的能量较高。
此外,支链的存在也
会影响Krafft点,支链的存在会增加分子的溶解度,从而降低
Krafft点。
另外,溶剂的种类和性质也会对阴离子表面活性剂的Krafft点
产生影响。
一般来说,极性溶剂会降低阴离子表面活性剂的Krafft 点,而非极性溶剂则会提高Krafft点。
这是因为极性溶剂有利于增
强阴离子表面活性剂与水分子的相互作用,从而降低Krafft点。
总的来说,阴离子表面活性剂的Krafft点受到多种因素的影响,包括其化学结构、溶剂的性质等。
了解阴离子表面活性剂的Krafft
点有助于合理选择适当的温度条件来应用这些表面活性剂,从而更好地发挥它们的作用。
阴离子表面活性剂化学简写
阴离子表面活性剂化学简写名称:阴离子洗涤剂(LAS);阴离子表面活性剂;Linear Alklybezene Sulfonates 分子式C16H29SO3X;CH3(CH2)9CH(CH3)C6H4SO3X 分子量344.4(平均) 1.主要用途:用作洗涤 2.对环境的影响阴离子表面活性剂是一种混合物,主要成分是烷基苯磺酸钠,还有一些增净剂、漂白剂、荧光增白剂、抗腐蚀剂、泡沫调节剂、酶等辅助成分。
LAS不是单一的化合物,可能包括具有不同链长和异构体的几个或全部有关的26个化合物。
一、健康危害慢性毒性:LAS有持久作用,动物摄入后表现为血液中胆固醇增高。
摄入量为0.25~50mg/kg时,血液中胆固醇平均提高22~48%,据认为是由于LAS的存在有利于小肠对对食物中胆固醇的吸收率、提高血浆阻留胆固醇的能力和加快肝脏合成胆固醇的速度。
有报道表明,LAS能刺激体重增加,可引起血红蛋白、红细胞和白细胞数量的变化。
阴离子洗涤剂对人体皮肤也有损害,一些从事洗涤剂职业的人员,手背、前臂等裸露部位常有皮炎,进一步发展成湿疹。
LAS对肝脏的损伤作用也是存在的。
擗调查,一引起生产洗涤剂的女工,脸部和眼圈周围可见到对称的色素沉着“肝斑”。
原因为LAS由皮肤或口腔进入体内后,肝脏的线粒体受到影响,血清中钙离子浓度下降,氧化酶活化受抑制,机体出现酸中毒,皮肤中的黑色素受过氧化酶作用由无色变成黑褐色而沉积于脸部。
一量中止接触LAS,肝斑会在短时间内消失。
二、毒理学资料及环境行为毒性:LAS虽属低毒物质,但近年来其使用量直线上升,它对人体,动植物,特别是水生生物的毒害作用已不容忽视。
急性毒性:LD50404mg/kg,1次,(大鼠经口);LD501575mg/kg,1次,(小鼠经口) 水生生物毒性:水中的LAS会破坏鱼的味蕾组织,使其味觉迟钝,丧失觅食与避开毒物的能力。
0.5mg/L,24天,鱼,感觉器官多种变化;大于10mg/L,鱼类难以生存;LC50 0.5mg/L,72小时,鱼;LC503mg/L,96小时,甲壳动物幼体;LC50 3.4mg/L,24小时,微生物;LC50 5mg/L,96小时,软体动物。
阴离子表面活性剂LAS简介
LAS:英文缩写,代表意思广泛,组织、化工品、专业名称等等的缩写,凡关键词首字母的排列顺序为L、A、S皆可用此。
1、直链烷基苯磺酸钠化学物:直链烷基苯磺酸钠(Linear Alkylbenzene Sulfonates),属于烷基苯磺酸盐物质的理化常数国标编号----CAS号中文名称阴离子洗涤剂(LAS) ,直链烷基苯磺酸钠盐英文名称Linear Alklybezene Sulfonates别名阴离子表面活性剂分子式C18H29SO3X;CH3(CH2)9CH(CH3)C6H4SO3X 外观与性状分子量344.4(平均) 蒸汽压熔点溶解性密度稳定性危险标记:低毒物质,泡沫多、刺激性大,有一定致畸性。
主要用途:用作洗涤剂,已逐步被淘汰,包括某直销产品的洗洁精在美国和韩国已经因LAS 被淘汰。
用途:通常作为家庭合成洗涤剂、洗涤餐具和蔬菜用的厨房洗涤剂(目前被部分国家淘汰使用);除用作厨房洗涤剂之外, 还用作家庭用清洁剂、去污粉等的配制成分, 以及在洗衣店用的洗涤剂、纤维工业用的煮炼助剂、洗涤剂、染色剂、金属电镀过程用的金属脱脂剂、造纸工业用的树脂分散剂、毛毡洗涤剂、脱墨剂, 在制造树脂乳胶液聚合过程中用的乳化剂、在农药工业乳剂用的乳化剂、颗粒剂和可湿性粉剂用的分散剂、皮革工业用的渗透脱脂剂、肥料工业用的防结块剂、水泥工业用的加气剂等许多方面, 作为配合成分或单独使用;近年来, 在石油开采中3次回收用胶束溶液驱油法等新技术方面也有所应用.。
毒害:LAS对动植物有毒害。
直链烷基苯磺酸盐(LAS)和非离子表面活性剂(NIS)是产量和消耗量都相当大的两类表面活性剂.文章从生物降解性、毒性及在环境和生物体内的累积性3个方面分析了它们的环境安全性,认为表面活性剂对环境会产生不同程度的影响.LAS对动植物有毒害,在环境中和生物体内有累积(尽管易降解)。
物理指标:耐硬水性和钙皂分散能力差、耐强碱性差。
LAS的水溶液随着水硬度的增加而变得混浊,直至不透明;LAS相对AES和醇醚羧酸AEC及其盐AEC—Na的钙皂分散能力差。
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。
离子型表面活性剂
离子型表面活性剂
关于离子型表面活性剂的文章
离子型表面活性剂是在工业许多领域中用于调节界面行为的一种重要物质。
它是一种以水为溶剂,包含有含有双头给价基团的活性物质,具有极好的活性,具有良好的低聚物表面活性能力、分散能力和亲水性,可以用来调节液体界面的粘度,影响液体的稠度、流动性。
离子型表面活性剂可以广泛应用于清洗剂、漂洗剂、着色剂、抗蚀剂、除垢剂、乳化剂等产品中,可以用来调节表面张力,提高分子间作用力,使液体更加稳定,有助于控制产品的稳定性和品质。
离子型表面活性剂还可以用在清洗树脂的化学稳定,抗静电、抗污染,加强降解毒素等多方面,为消除表面污染物质提供有效的活性物质。
综上所述,离子型表面活性剂是一种重要的物质,具有良好的活性,分散能力和亲水性,它可以调节液体表面张力,有助于提高产品的稳定性和品质,也可以有效抑制表面污染物,可广泛应用于清洗剂,漂洗剂,乳化剂,树脂化学稳定等多方面,可以满足多种应用需求。
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脱水山梨醇脂肪酸酯+环氧乙烷→Tweens(亲水
性化合物)。因也有一次和二次脱水,故为混 合物。 脂肪酸品种和数量不同分为:
Tween -20 -40 单棕榈 -60 -65 -80 -85
脂肪酸 单月桂
单硬脂 三硬脂 单油酸 三油酸
常用品种
应用:亲水性大大增加,为水溶性表面活
二、非离子表面活性剂
在水溶液中不解离。
1.结构组成:
①亲水基团 (甘油、聚乙二醇、山梨醇); ②亲油基团(长链脂肪酸、长链脂肪醇、烷基或芳基); ③酯键、醚健
2.性质:
毒性、溶血作用较小,化学上不解离,不易受 电解质、pH值的影响;能与大多数药物配伍, 应用广泛(外用、内服、注射)。
常用品种
极性基团:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺 基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等。
三、表面活性剂的吸附性
1.表面活性剂分子在溶液中的正吸附
表面活性剂在溶液的表面层聚集的现象称为正吸附。
正吸附改变了溶液表面的性质,最外层呈现出碳氢 链性质,体现出较低的表面张力,进而产生较好的 润湿性、乳化性、起活性张力很显
著,则它的表面活性越强,越容易形成正吸附。
三、表面活性剂的吸附性
2.表面活性剂在固体表面的吸附
表面活性剂溶液与固体接触时,表面活性剂分 子可能在固体表面发生吸附,使固体表面性质 发生改变。 对于极性固体物质在表面活性剂浓度较低时形 成单层吸附,当其达到临界胶束浓度时,转为 双层吸附。对于非极性固体,一般只发生单分 子层吸附。
三酯及多酯。
性质:溶于丙二醇、乙醇,但不溶于水和油;
在酸、碱及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸, HLB5~13,表面活性弱。
应用:主要用作O/W型乳化剂、分散剂。
(二)多元醇型
2.脂肪酸山梨坦:司盘类[Spans]
即脱水山梨醇脂肪酸酯
常用品种
是山梨糖醇及其 单酐和二酐+各种脂肪酸→Spans(混合物)
常用品种
(三)聚氧乙烯型
2.聚氧乙烯脂肪醇醚
系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。 通式:R· O· (CH2O CH2)nH 产品有:
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)阳离子表面活性剂
起作用的是阳离子,亦称阳性皂。
1.结构:含有一个五价氮原子。
2.特点:水溶性大,在酸性和碱性溶液中较稳定具 有良好的表面活性和杀菌作用。 4.常用药物:①苯扎氯铵(洁尔灭);
3.应用:杀菌;防腐;皮肤、粘膜手术器械的消毒。 ②苯扎溴铵 (新洁尔灭)
(三)两性离子表面活性剂
性剂,
用作增溶剂、乳化剂、分散剂和润湿剂。
(三)聚氧乙烯型
常用品种
1.聚氧乙烯脂肪酸酯:卖泽类[Myrj]
系聚乙二醇与长链脂肪酸缩合而成的酯。
通式:R· COO· CH2(CH2O CH2)nCH2· OH 因n不同,产品常用的有: Myri-45 -49 -51 -52 -53 应用:具有较强水溶性,乳化能力强,作增溶剂 和油/水型乳化剂。 常用的有polyoxyl 40 stearate(聚氧乙烯40硬脂酸酯)。
③性质:可与水混溶,为无刺激的去污剂和润湿剂; 乳化性很强,稳定、耐酸、钙,易与一些高分子 阳离子药物发生沉淀。 ④应用:代替肥皂洗涤皮肤;有一定刺激性,主要 用于外用软膏的乳化剂。有时也用于片剂等固体 制剂的润湿剂或增溶剂。
(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。
②分类:一价金属皂(钾、钠皂);二价或多价皂(铅、 钙、铝皂);有机胺皂(三乙醇胺皂)
③性质:具有良好的乳化能力,易被酸及多价盐破坏, 电解质使之盐析。
④应用:具有一定的刺激性,只供外用。
(一)阴离子表面活性剂
2、硫酸化物:
①通式:R· O· SO3-M+
②分类:硫酸化油(硫酸化蓖麻油称土耳其红油); 高级脂肪醇硫酸脂(十二烷基硫酸钠) 。
根据脂肪酸品种数量不同分为:
Span
-20
-40
-60
-65
-80
-85
脂肪酸 单月桂 单棕榈
单硬脂 三硬脂 单油酸 三油酸
常用品种
应用:HLB1.8~3.8, 因其亲油性较强,一般用作水/油乳剂的
乳化剂。
用于搽剂,软膏,亦可作为乳剂的辅助
乳化剂。
(二)多元醇型
常用品种
3. 聚山梨酯(polysorbate):吐温[Tweens]
第二节
质:
表面活性剂的分类
根据分子组成特点和极性基团的解离性
阳离子表面活性剂 ◇离子表面活性剂 ◇非离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
两性离子表面活性剂
高分子表面活性剂和低分子表面活性剂
一、离子表面活性剂
(一)阴离子表面活性剂
起表面活性作用的部分是阴离子。
1、高级脂肪酸盐:
①通式:(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐
(一)脂肪酸甘油酯
主要有脂肪酸单甘油酯和脂肪酸二甘油
酯。
性质:不溶于水,在水、热、酸、碱及酶等
作用下易水解成甘油和脂肪酸, HLB3~4,表 面活性弱。
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 简称蔗糖酯, 是蔗糖和脂 肪酸反应生成的一大类化合物。 根据脂肪酸取代数不同分为:单酯、二酯、
第十章
表面活性剂
药剂教研室
张娜
第一节
概述
一、表面活性剂的概念
表面活性剂(surfactant)是指那些具有很强表
面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。
表面张力:使液体表面分子向内收缩至最小
面积的这种力。
二、表面活性剂的结构特点
非极性烃链 极性基团
表面活性剂分子
非极性烃链: 8个碳原子以上烃链