表面活性剂
表面活性剂概述、结构特点、分类
03 亲水基团的性质和数量对表面活性剂的离子类型、 溶解度和性能有重要影响。
连接基团
01
连接基团是连接疏水基团和亲水基团的桥梁，通常为
碳链或芳香环。
02
连接基团的性质和长度对表面活性剂的聚集状态和性
能有重要影响。
03
连接基团的设计和优化是表面活性剂分子设计中的关
短链表面活性剂
疏水基团较短的表面活性剂，具有较 低的表面张力和较好的润湿性。
长链表面活性剂
疏水基团较长的表面活性剂，具有较 高的表面张力和较好的渗透性。
按亲水基团分类
羧酸盐型
以羧酸及其衍生物作为亲水基团的表面活性剂， 具有较好的耐酸、耐硬水能力。
硫酸酯盐型
以硫酸酯作为亲水基团的表面活性剂，具有较好 的耐碱、耐硬水能力。
磺化法
用浓硫酸或氯磺酸等强酸处理有机物，引入磺 酸基团，形成表面活性剂。
酯化法
通过醇和酸的酯化反应，生成酯类表面活性剂。
绿色合成方法
生物发酵法
利用微生物发酵产生表面活性剂，具有环保、可持续 的优点。
酶催化法
利用酶催化反应合成表面活性剂，选择性高、条件温 和。
绿色氧化还原法
利用环保的氧化剂和还原剂合成表面活性剂，减少对 环境的污染。
亲水亲油平衡值（HLB）
总结词
亲水亲油平衡值是衡量表面活性剂亲水性和亲油性平衡程度的指标。
详细描述
HLB值越大，表面活性剂的亲水性越强；反之，HLB值越小，表面活性剂的亲油性越强。选择合适的 HLB值的表面活性剂对于发挥其应用性能至关重要。
泡沫性能与去污力
总结词
泡沫性能和去污力是衡量表面活性剂在 洗涤、清洁等领域应用效果的性能参数 。
17种常见的表面活性剂
月桂基磺化琥珀酸单酯二钠(DLS)一、英文名：Disodium Monolauryl Sulfosuccinate二、化学名：月桂基磺化琥珀酸单酯二钠三、化学构造式：ROCO-CH2-CH(SO3Na)-COONa四、产品特性1 .常温下为白色细腻膏体，加热后(>70βC)为透亮液体；2 .泡沫细密丰富；无滑时感，格外简洁冲洗；3 .去污力强，脱脂力低，属常见的温存性外表活性剂；4 .能与其它外表活性剂配伍，并降低其刺激性；5 .耐硬水，生物降解性好，性能价格比高。
五、技术指标：1 .外观(25βC)：纯白色细腻膏状体2 .含量(％) ：48.0—50.03 .Na2SO3 (%) ：≤0.504 .PH 值11 %水溶液)： 5.5—7.0六、用途与用量：1 .用途：配制温存高粘度高度清洁的洗手膏(液)、泡沫洁面音、泡沫洁面*、泡沫剃须膏, 也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。
2 .推举用量：10—60%。
脂肪醵聚氧乙烯醒(3)磺基琥珀酸单酯二钠MES一、英文名：Disodium Laureth(3) Sulfosuccinate二、化学名：脂肪醇聚氯乙烯酸(3)磺基琥珀酸单酯二钠三、化学构造式：RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa四、产品特性：1 .具有优良的洗涤、*化、分散、润湿、增溶性能；2 .刺激性低，且能显著降低其他外表活性剂的刺激性；3 .泡沫丰富细密稳定；性能价格比高；4 .有优良的钙皂分散和抗硬水性能；5 .复配性能好，能与多种外表活性剂和植物提取液(如皂角、首乌)复配，形成格外稳定的体系，创制自然用品；6 .脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。
五、技术指标：1 .外观(25℃)：无色至浅**透亮粘稠液体2 .活性物(%) ：30.0±2.03 .PH 值(1%) ： 5.5-6.54 .色泽(APHA) ：≤505 .Na2SO3 (%)：≤0.36 .泡沫(mm) ：≥150六、用途与用量：1、用途：制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它扮装品、洗涤日化产品等，还可作为*化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。
表面活性剂介绍
表面活性剂的分类
01
按化学结构分类
阴离子型、阳离子型、非离子型和 两性离子型等。
按应用分类
洗涤剂、化妆品、食品工业、医药、 农药等专用表面活性剂。
03
02
按来源分类
天然表面活性剂和合成表面活性剂。
表面活性剂能够降低固体表面与液体的接 触角，提高固体表面的润湿性，有利于物 质的分离和制备。
在泡沫体系中，表面活性剂可以控制泡沫 的大小和稳定性，发泡和消泡在日化、食 品、医药等领域有广泛应用。
03
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，能够降低水的表面张力，使污渍和油 脂更容易被去除。
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石油工业
总结词
表面活性剂在石油工业中用于提高采收率和油水分离效果。
详细描述
表面活性剂能够降低油水界面张力，改善原油的流动性，提高采收率。同时，它 们在油水分离过程中发挥重要作用，能够将水和原油有效分离，提高油品质量和 产量。
食品工业
总结词
表面活性剂在食品工业中用于食品加工、乳化、增稠和稳定食品体系。
04
表面活性剂的发展趋势与展望
新材料与新技术的应用
纳米材料的应用
表面活性剂在纳米材料制备中发 挥重要作用，如纳米颗粒、纳米 纤维和纳米膜等。
高分子材料的应用
高分子表面活性剂在胶束、乳液 、微乳液等领域具有广泛应用， 可提高材料的性能和稳定性。
绿色环保与可持续发展
生物可降解表面活性剂
随着环保意识的提高，生物可降解表 面活性剂成为研究热点，如脂肪酸酯 、烷基多糖苷等。
表面活性剂的定义
表面活性剂的定义
表面活性剂：定义和用途
表面活性剂，也称为界面活性剂，是一种化学物质，具有表面活性性质，能够调节液体间的相互作用，改善液体的界面性质，并具有良好的洗涤能力。
表面活性剂可以将液体分成脂肪族、非脂肪族和非水溶性组分。
它们的主要作用是使液体的界面活性性增强，使液体表面的粘着性降低，从而改善液体的洗涤能力。
表面活性剂的种类繁多，主要有极性表面活性剂、非极性表面活性剂、离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂等。
不同的表面活性剂具有不同的性能，可以根据不同的应用需求来选择适当的表面活性剂。
表面活性剂有多种用途，主要用于清洁剂、润滑剂、染料、防结垢剂、抗结垢剂、抗氧化剂、医药中间体、各种洗涤液和洗衣粉的制备以及液体的分散、悬浮和乳化等。
举例来说，洗洁精中的表面活性剂可以改善洗洁精的洗涤能力，使污渍更容易清除；润滑剂中的表面活性剂可以减少摩擦，提高润滑性；防结垢剂中的表面活性剂可以阻止水中的沉淀物结块，防止水垢的形成等。
总之，表面活性剂是一种具有优良界面活性性质的物质，它可以改善液体的洗涤能力，并被广泛应用于清洁剂、润滑剂、染料、防结
垢剂、抗氧化剂、医药中间体、各种洗涤液和洗衣粉的制备以及液体的分散、悬浮和乳化等方面。
表面活性剂
1.表面活性剂定义：在加入量很少时即能明显降低溶剂表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿，乳化，起泡，增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。
2.表面活性剂的分类：按离子类型：1.阴离子表面活性剂2.阳离子表面活性剂3.两性表面活性剂按亲水基结构：1.羧酸盐类2.磺酸盐类3.硫酸酯盐类4.磷酸酯眼泪5.胺盐类6.季铵盐7.鎓盐类8.多羟基型9.聚氧乙烯型3.表面活性，表面活性物质，表面活性剂：表面活性：使溶剂表面张力降低的性质表面活性物质：具有表面活性的物质表面活性剂：一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质4.表面活性如何表征：溶质在表面发生吸附，使溶液表面张力降低5.表面活性剂的两大性质：1.降低表面张力2.形成胶束6.什么是临界胶束浓度及其测定方法：临界胶束浓度：开始形成胶束的最低浓度测定方法：1.表面张力法2.电导法3.增溶作用法4.染料法5.光散射法7.什么是表面活性剂的HLB值，有什么意义HLB值：亲水亲油平衡值意义：HLB值越大，亲水性越强；HLB只越小，亲油性越强8.影响表面活性剂性能的结构因素包括哪些方面？表面活性剂分子形态，分子量和其润湿去活能力的关系？因素包括：亲水基；疏水基；分子形态；分子大小。
分子形态的影响：1.亲水基位于分子中间时，润湿性能比位于分子末端强，亲水基在末端的去活力强；2.亲油基团中带分子结构的具有较好的润湿和渗透性能，但去活力较小分子大小的影响：分子量大的洗涤，分散，乳化性能好；分子量少的润湿，渗透作用好。
9.表面张力的定义：作用在表面单位长度边缘上的力。
10.表面张力的测定方法：滴重法；毛细管上升法；环法；吊片法；最大气泡法；滴外形法。
11.表面活性剂的结构特征：由一部分疏水基团和一部分亲水基团构成，这两部分处于表面活性剂分子两端形成不对称的结构，疏水基团由疏水亲油的非极性碳氢链构成，亲水基团由亲水疏油的极性基团构成。
表面活性剂的基本性质及作用
新型绿色表面活性剂的研究与开发
1
新型绿色表面活性剂是指具有环保、低毒、生物 可降解等优点的表面活性剂，如糖基表面活性剂、 磷脂表面活性剂等。
2
新型绿色表面活性剂的合成方法主要包括化学合 成和生物合成两种，其中生物合成方法具有环境 友好、生产成本低等优点。
3
新型绿色表面活性剂在应用过程中需注意其性能 与其他传统表面活性剂的差异，以及大规模生产 和应用的可行性问题。
选择合适的润湿剂需要考虑其润湿性能和稳定性，同时还需要考虑其与其他化学品的兼 容性。
起泡和消泡作用
起泡作用
表面活性剂能够降低液体的表面张力，使气体更容易在液体中形成气泡。在泡 沫灭火器、泡沫混凝土、泡沫清洗等领域中，起泡作用是表面活性剂的重要应 用之一。
消泡作用
在一些工业过程中，如纸浆制造、石油开采等，会产生大量的泡沫，影响生产 效率和产品质量。表面活性剂可以作为消泡剂，有效抑制泡沫的产生和稳定， 提高生产效率和产品质量。
详细描述
农药和医药中间体中的表面活性剂能够增加药物的溶解度，使其更好地分散在水中或穿透细胞膜，从而提高药物 的生物利用度和治疗效果。此外，表面活性剂还可以作为药物的载体，帮助药物在体内更好地分布和吸收。
05
词
磺化法是一种常用的表面活性剂合成方法， 通过将芳香族化合物与硫酸反应，引入磺酸 基团，从而制备出阴离子型表面活性剂。
总结词
化妆品中添加表面活性剂是为了提高产品的稳定性、润湿性和乳化效果。
详细描述
在化妆品中，表面活性剂可以作为乳化剂、润湿剂和分散剂，有助于将油性成分和水性成分混合在一 起，形成稳定且易于涂抹的质地。同时，表面活性剂还能帮助增加皮肤的水合作用，使皮肤更加柔软 光滑。
农药和医药中间体
表面活性剂
商品名为苄泽(Brij)，平平加O (Perogol O)是一类聚氧乙烯 蓖麻油化合物，HLB值在12－18间，具有较强的亲水性质， 常用作增溶剂及o/w型乳化剂
（四）聚氧乙烯－聚氧丙烯共聚物
又称泊洛沙姆(poloxamer)，商品名为普流罗尼克(pluronic)。 Poloxamer 188(Pluronic F68)作为一种水包油型乳化剂，是目前 用于静脉乳剂极少数合成乳化剂之一,用本品制备的乳剂能够耐 受热压灭菌和低温冰冻而不改变其物理稳定性。
制剂中存在多种组份时，对主药的增溶效果取决于各组份 与表面活性剂的相互作用。当多种组份与主药竞争
同一增溶位置或某一组分吸附或结合表面活性剂分子 而使主药的增溶量减小，若某些组份可扩大 胶束体积从而增加主药的增溶。
例如：苯甲酸增加羟苯甲酯在聚氧乙烯脂肪醇醚
溶液中的溶解，而二氯酚则减少其溶解
4、抑菌剂的增溶
本章重点
• 掌握表面活性剂的定义及结构特点 • 掌握表面活性剂的分类：阴离子表面活性剂，阳离
子表面活性剂，两性离子型表面活性剂，非离子型 表面活性剂 • 掌握表面活性剂的性质：胶束，HLB值，起昙，配 伍，应用 • 熟悉表面活性剂的生物学性质：对药物吸收的影响， 与蛋白质的相互作用，毒性，刺激性
第三节 表面活性剂的基本性质和应用
一、表面活性剂胶束
当表面活性剂在溶液表面的正吸附达到饱和时,如继 续增加表面活性剂的浓度,不能在表面定向排列的表面活 性剂分子则转入体相。这些过剩的表面活性剂分子依赖 范德华力聚集在一起形成亲油基团向内亲水基团向外在 水中稳定分布的胶束(micelle)。
表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度称为临界 胶束浓度(CMC)。
表面活性剂的作用原理
疏水基团
疏水基团是表面活性剂分子中 与水分子排斥的部分，通常为 非极性烃基，如烷基、芳基等。
疏水基团的作用是与油污、油 脂等有机物结合，形成胶束或 乳浊液，从而将油污、油脂等 从表面分离。
疏水基团的性质决定了表面活 性剂的油溶性、去污能力和乳 化性能。
亲水亲油平衡值（HLB）
HLB值是衡量表面活性剂分子中亲水基团和疏水 基团平衡程度的数值。
04
表面活性剂的实际应用
洗涤剂
总结词
表面活性剂在洗涤剂中起到关键作用，能够降低水的表面张力，使污渍与织物 分离，从而达到清洁效果。
详细描述
洗涤剂中的表面活性剂能够降低水的表面张力，使水能够更好地渗透到纤维中， 将污渍从织物上彻底清洁掉。此外，表面活性剂还能包裹污渍，使其在洗涤过 程中容易随水流走，从而达到清洁效果。
的特性，两性离子型表面活性剂具有较好的适应性，应用范围广泛。
02
表面活性剂的分子结构与性质
亲水基团
亲水基团是表面活性剂分子中能 够与水分子结合的部分，通常为 极性基团，如羟基、羧基、氨基
等。
亲水基团通过与水分子结合，使 表面活性剂分子在水中溶解并分 散，形成单分子膜，降低水的表
面张力。
亲水基团的数量和性质决定了表 面活性剂的亲水性、溶解度和稳
详细描述
在制药领域中，表面活性剂可以作为药物载体，将药 物包裹在稳定的胶束中或形成脂质体，从而提高药物 的稳定性和生物利用度。在生物技术领域中，表面活 性剂可以作为生物传感器的敏感膜材料，检测生物分 子或细胞的存在和活性。此外，表面活性剂还可以用 于制备纳米材料和自组装膜等先进材料。
THANKS感谢观看 Nhomakorabea表面活性剂的作用原理
• 表面活性剂的定义与分类 • 表面活性剂的分子结构与性质 • 表面活性剂的作用原理 • 表面活性剂的实际应用
表面活性剂
1表面活性剂的概念当溶剂中溶入溶质时，溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化，水溶液表面张力的大小因溶质不同而改变，如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加，一些低级醇则使水的表面张力略有下降，而肥皂和洗衣粉可使水的表面张力显著下降，使液体表面张力降低的性质即为表面活性[1]。
表面活性剂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[2]。
1.2 表面活性剂的昙点对非离子型表面活性剂在水溶液中得溶解度随温度升高而下降，使溶液变浊，称此变浊温度为昙点（Cloud point），亦称浊点。
昙点是非离子型表面活性剂的特征值。
此类表面活性剂的昙点在70~100℃，例如吐温20为90℃；吐温60为76℃；吐温80为93℃。
吐温类产生昙点的原因是温度升高，聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，水合能力下降，溶解度反而减小，溶液变浊出现昙点，冷却时氢键重新形成，又澄明。
在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，则昙点越低；在碳氢链长相同时，聚氧乙烯链越长则昙点越高。
1.2 表面活性剂的结构特点表面活性剂的分子是由与水有亲和性的亲水基团（也称憎油基）和与油有亲和性的亲油基团（也称僧水基）构成的。
因此它既可以溶解在极性溶剂（最常用的溶剂是水）中，又可以溶解在非极性的油相中，具有两亲性质，被称为两亲分子[3]。
表面活性剂的非极性疏水基团一般是含有C8-C18碳的直链烃（也可能是环烃），如碳氢链、碳氟链、聚硅氧烷以及聚氧丙烯等;亲水基团种类很多，包括极性基团如淡基、硫酸基、磺酸基、磷酸基和季按基等。
表面活性剂的性质主要由亲水基团决定，因此通常按亲水基团的结构和性质进行分类。
1.3 表面活性剂的疏水性质表面活性剂不对称的分子结构，使其既具有亲水性又具有亲油性，溶于水后会产生疏水效应即:极性基或离子性亲水基团与水分子间产生强烈的相互吸引作用，而非极性疏水基团（碳氢链间）却有逃离水的趋势（一般认为只要溶质分子具有非极性基团，就会在水溶液中通过疏水作用而有逃水的趋势），分子间相互靠拢、缔合，从而逃离水的包围。
表面活性剂
典型的气-液及液-液相界面的平衡状态
二、表面能和表面张力 1．气-液界面的表面能 每一单位液体表面积对应一定量的自由能称为表面自由能。其单位 为10-3焦耳/米2，(=10-7焦耳/厘米2)。增加表面自由能需要消耗功，其结 果会使液体的表面积增大。纯液体力图保持最低能量状态，也就是保持 一种表面积最小的几何形状。 在一个小单元体积液体中间的分子所受其它分子的引力应该是各向 同等的。但在液体表面的分子却完全不同于内部的分子，它会受到强烈 的里层分子的吸引。这是因为外界气体分子把液体分子从液相拉出的力 远小于液相内部分子的吸引力。其比值约为1∶1000。由于上述原因， 这种不平衡的引力作用的结果，会使大量的分子尽可能从表面集中到液 相的内部，就会出现液相的表面积达到最小值的状态。上述原理可解释 在理想条件下，空气中自由落下的液滴是球形的这种自然现象。 2．液-液界面的界面能 两种相互不溶的液体界面上每一单位面积对应着一定量的自由能， 称为界面自由能。其单位为10-3焦耳/米2(10-7焦耳/厘米2)。增加界面积就 须要加入能量，而界面本身则力图保持最小的界面积。
4.2 表面活性剂对溶液性质的影响
当表面活性剂溶解于溶剂中时，形成的溶液与纯溶剂相比在性质上 会产生很大的变化。通常的情况是浓度很低，但对溶液性质的影响却十 分显著。表面活性剂对溶液性质有显著效应部分的浓度都不高，一般在 10-2~10-4摩尔/升范围内起作用。 一、表面活性剂的水溶液
当表面活性剂分子溶入水中时，其正、负离子部分都被水溶剂化。
洗涤用的钠皂为硬质肥皂，钾皂为软质肥皂，其他二价和三价金属 盐为不溶性肥皂，PH＜7时生成不溶性游离脂肪酸。所以，肥皂这类表 面活性剂不适用于硬水、酸性溶液和海水。 2.烷基苯磺酸钠(LAS) 大多数皂粉中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠盐，在硬水中不会 生成钙、镁皂沉淀，并耐酸和碱，克服了肥皂的缺点。以正十二烯为原 料合成十二烷基苯磺酸钠
常见的17种表面活性剂
常见的17种表面活性剂
一、阴离子型表面活性剂
1. 磺酸盐类：硫酸钠、硫酸钾、氢氧化钠等；
2. 聚氧化乙烯类：聚乙二醇醚（PEG）、聚乙二醇硫酸酯（PES）、聚氧乙烯乙基醚（POE）等；
3. 硫醇类：硫醇钠、硫醇钾、磷酸硫醇、硫酸硫醇等；
4. 氯化物类：氯化钠、氯化钾等；
5. 脂肪醇类：甘油、乙基己基醇、硬脂醇等；
6. 葡萄糖醇类：玉米醇、葡萄糖醇、甘露醇等；
7. 脂肪酸类：棕榈酸、肉豆蔻酸钠等；
8. 醚类：苯乙醇、异丁基羟基苯醚、异戊二基羟基苯醚等；
9. 芳香族表面活性剂：苯甲醚树脂、羟基乙基苯乙醚等。
二、阳离子型表面活性剂
1. 烷基氧基醚类：芳香族烷基氧基醚、烷基氧基醚磺酰脲等；
2. 羧基化合物类：氯化月桂基醇、苯甲酸钠、氯化磺酰胺等；
3. 叠氮化合物类：氯化二苯基硫磺酸酯、氯化硫酰胺等；
4. 其他类：聚乙二醇偶联剂、乙二胺四乙酸、氨基磺酸类等。
;。
常见表面活性剂介绍
常见表面活性剂介绍FMESFMES为阴/非两性表面活性剂，是脂肪酸甲酯乙氧基化物的磺酸盐，兼备阴离子和非离子表面活性剂的特点，主要表现为：FMES同时具有非离子的乳化净洗的特点，亦具有阴离子的耐碱、耐高温等特点。
FMES在分子链两端引入环状磺化封端结构，使其具有立体结构的分子链，从而具有更好的分散性能。
与AES性能比较AES增稠性能好于FMES，起泡沫性能和泡沫丰富性远高于FMES。
在渗透、净洗、水溶性等方面FMES则明显优于AES。
因此AES适用于日化产品（洗洁精、洗手液等），日化产品要求的是低含量、低成本、高泡沫、高稠度，日化产品对于渗透力没有要求，对于日化产品的洗涤能力、去油能力，普通使用者无法做出判断，能做出判断的仅仅是泡沫的多少与稠度，因此也掩盖了AES的缺陷。
FMES适用于工业清洗，大部分工业清洗的条件较为苛刻，工业清洗对乳化力、洗涤力、耐高温、耐酸碱，要求较高，对洗涤效果亦有明确的评价指标。
与LAS性能比较LAS具有极佳的渗透性，渗透力远高于FMES，LAS的使用受水质影响较大，在硬水中，LAS的洗涤力明显下降，FMES则不受水质的影响。
与MES性能比较MES是未经乙氧基化的脂肪酸甲酯磺化后的产品，MES的原料主要是天然脂肪酸，因此MES的更加环保，在日化领域具有绿色、亲肤的概念，具有很大发展潜力。
FMES的环保性能较差，不易于生物降解，由于脱脂力度大，对皮肤亦有一定的损伤（如干燥、粗糙）。
油田开采中作为驱油剂，FMES耐温能力达140-160℃，抗Na+能力达15-50g/L，抗Ca2+能力达2-5g/L，具有较好的耐温抗盐及乳化能力，与原油间形成超低界面张力（<10-3mN/m），可以与聚丙烯酰胺组成二元驱油体系，提高采收率。
工业清洗作为高效清洗剂，FMES的洗涤能力、脱脂能力远高于AES、LAS 等，可用于提高脱脂、除蜡等洗涤效果。
FMES具有良好的耐碱性能，对于玻璃瓶、幕墙的清洗较为适用。
表面活性剂
表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。
表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。
定义及应用表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。
溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。
表面活性剂范围十分广泛（阳离子、阴离子、非离子及两性），为具体应用提供多种功能，包括发泡效果，表面改性，清洁，乳液，流变学，环境和健康保护。
表面活性剂在许多行业配方中被用作性能添加剂，如个人和家庭护理，以及无数的工业应用中：金属处理、工业清洗、石油开采、农药等。
组成表面活性剂分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团。
吸附性溶液中的正吸附：增加润湿性、乳化性、起泡性；固体表面的吸附：非极性固体表面单层吸附，极性固体表面可发生多层吸附表面活性剂的结构传统观念上认为，表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。
随着对表面活性剂研究的深入，目前一般认为只要在较低浓度下能显著改变表（界）面性质或与此相关、由此派生的性质的物质，都可以划归表面活性剂范畴。
无论何种表面活性剂，其分子结构均由两部分构成。
分子的一端为非极亲油的疏水基，有时也称为亲油基；分子的另一端为极性亲水的亲水基，有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，便又不是整体亲水或亲油的特性。
表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”（amphiphilic structure），表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
表面活性剂的名词解释
表面活性剂的名词解释
表面活性剂是一种在化学和物理领域中广泛使用的添加剂，也被称为表面活性物质或高分子活性物质。
它们可以改变液体的物理性质，从而使其更容易与其它液体和固体分子混合，并形成更加稳定的聚合物。
更重要的是，表面活性剂可以有效地保护和改善少量添加剂的物理和力学性质，并维持其稳定性。
表面活性剂的类型主要有三种：阴离子活性剂、阳离子活性剂和非离子活性剂。
阴离子活性剂是指含有负电荷的分子，它们在水中有很好的溶解度，可以在液体中形成聚合物。
阳离子活性剂含有正电荷，它们在液体中形成聚合物，而非离子活性剂则不含电荷，它们可以在液体中形成均匀的乳状液体。
表面活性剂在众多行业中都有重要的应用，其中最常见的应用包括家用化妆品和清洁剂、农药、纺织品助剂以及工业用的洗涤剂和润滑剂等。
它们可以帮助消解泥沙，改善液体的稳定性，保护和改善基质的物理和力学性质，防止结晶，降低表面张力，增强乳状液体的流变性，提高界面活性物质的稳定性，去除污染物并延长储存时间等。
表面活性剂的安全性取决于它的化学结构，部分活性剂会对人体和环境产生不良影响，因此在使用表面活性剂时应非常小心，避免受到污染物的危害。
此外，应按照产品说明书的指示和产品性能要求，遵循相关法律和法规，并正确使用和处理表面活性剂，以确保生产环境的安全性。
表面活性剂具有许多特性，可以改善液体的力学性能，减少表面
张力和结晶，防止物质的污染，提高乳状液体的流变性，延长储存时间等。
它们可以有效地改善少量添加剂的物理和力学性质，并维持其稳定性，因此是大多数工业生产中不可或缺的添加剂。
表面活性剂
OH OH
(2) 聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类
O CH2OOCR
H(C2H4O)xO
O(C2H4O)yH O(C2H4O)zH
Tween Tween Tween Tween Tween
20（聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯） 40（聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯） 60（聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯） 80（聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯） 85（聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯）
表面活性剂的复配
与中性无机盐的复配 与有机添加剂的复配 水溶性高分子 表面活性剂混合体系
与中性无机盐的复配
离子型表面活性剂
反离子浓度高，cmc降低 高价反离子降低溶解度，产生盐析
非离子表面活性剂
高浓度时，破坏亲水基与水分子的结合使浊 点降低
有机添加剂
脂肪醇和一些多元醇：形成混合胶束 短链醇：破坏胶束 极性有机物：增大表面活性剂的溶解度， 升高cmc
Griffin提出用HLB值来表示某些非离子表面活性剂的亲 水性的大小。规定不含疏水基团的聚乙二醇HLB=20， 而无亲水基的石蜡的HLB=0。并以下式计算其它非离 子表面活性剂的HLB值。
HLB=
亲水基重量 100 5 (疏水基重量 亲水基重量)
可以看出，亲水基重量所占的比例越大时亲水性也愈大。 也有规定亲油性强的油酸的HLB值为1，而亲水性强的 油酸钠的HLB值为18，由此可以相对地定出其他表面活 性剂的HLB值。根据HLB值就可以大致估计该表面活性 剂的用途。
水溶性高分子
水溶性高分子吸附表面活性剂，使cmc升高 阳离子表面活性剂与阴离子高分子物质作用 若形成胶束，则增溶效果增强
表面活性剂的混合体系
同系物：表面活性介于各自表面活性剂 之间，cmc与摩尔分数不呈线性 非离子型表面活性剂与离子型表面活性 剂：易形成混合胶束 阴阳离子型表面活性剂：形成具有高表 面活性的分子复合物，但可能形成沉淀
表面活性剂
常用品种
（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 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、 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）阳离子表面活性剂 起作用的是阳离子，亦称阳性皂。 1.结构： 1.结构：含有一个五价氮原子。 结构 2.特点：水溶性大，在酸性和碱性溶液中较 2.特点： 特点 稳定具有良好的表面活性和杀菌作用。 3.应用： 3.应用：杀菌；防腐；皮肤、粘膜手术器械 应用 的消毒。 4.常用药物： 4.常用药物：①苯扎氯铵(洁尔灭)；②苯扎 常用药物 溴铵 (新洁尔灭)
二、非离子表面活性剂
在水溶液中不解离。 1.结构组成： 结构组成： 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 性质： 性质 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）。
（二）多元醇型
2.脂肪酸山梨坦：司盘类 2.脂肪酸山梨坦：司盘类[Spans] 脂肪酸山梨坦 即脱水山梨醇脂肪酸酯 是山梨糖醇及其 单酐和二酐+各种脂肪酸→Spans(混合物) 根据脂肪酸品种数量不同分为：
Span -20 -40 -60 -65 -80 单油 -85 三油 脂肪酸 单月桂 单棕榈 单硬脂 三硬脂
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于环氧乙烷加成的摩尔数，溶解性随EO含量 的增加而明显提高 ➢ 含1～5摩尔EO的产品是油溶性的，EO摩尔数 增到7～9，能在水中分散或溶解 ➢ R也有影响
① 脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）
➢亲水性的大小用浊点表示, 如:
醇醚
C12(EO)7 C12(EO)10 C12(EO)15 C18(EO)10 C18(EO)15 C18(EO)20
的润湿性，较好的去污力和乳化性能
② 烷基酚聚氧乙烯醚（APE）
c. 用途
➢ 工业上，壬基酚、辛基酚醚的产量最大 ➢ 根据EO加成摩尔数的多少，可发挥各自的润
湿性、渗透性、乳化性、分散性、去污性等优 良性能 ➢ 曾大量用于洗涤剂配方中，但因其生物降解性 差，用量正逐渐减少
② 烷基酚聚氧乙烯醚（APE）
EO数
2 3 6 9 10 15 20 30
典型用途
消泡剂、破乳剂、石油分散剂、油溶性洗涤剂 油溶性洗涤剂，分散剂，乳化剂 造纸机械毛毯洗涤剂，纸张脱墨剂 农药乳化剂，纺织加工整理剂，制革工业润湿剂 轻垢型和重垢型洗涤剂，酸洗和碱洗润湿剂 分散剂，合成橡胶乳液聚合的乳化剂 高浓度电解质润湿剂，合成胶乳稳定剂 醋酸乙烯乳液聚合乳化剂、匀染剂、钙皂分散剂
9.1 概述
(2) 分类
➢聚氧乙烯型 ➢多元醇型 ➢烷基醇酰胺 ➢氧化叔胺 ➢聚醚 ➢烷基多苷…
9.2 性能与应用
性能：
➢高表面活性 ➢临界胶束浓度低于离子型表面活性剂 ➢胶束聚集数大，加溶作用强 ➢具有良好的洗涤、乳化、润湿、分散、洗
涤、抗静电、柔软、杀菌、润滑、缓蚀、 防锈、匀染、拔染、染料固色等作用 ➢泡沫适中
染色助剂等
9.3 聚氧乙烯型
④ 脂肪胺聚氧乙烯化合物
a. 合成
CH2 CH2 R NH2 + n
O
（CH2CH2O）pH RN
（CH2CH2O）qH
（p+q=n）
9.3 聚氧乙烯型
④ 脂肪胺聚氧乙烯化合物
b.性质及用途
➢ 具有非离子与阳离子SAa的性质，随着聚氧乙烯链 的增长，逐渐由阳离子型向非离子型转化
浊点（℃） 44 73.5 >100 55 79 >100
SAa 聚氧乙烯（23）月桂醇醚 聚氧乙烯（20）鲸蜡醇醚 聚氧乙烯（2）硬脂醇醚 聚氧乙烯（21）硬脂醇醚
聚氧乙烯（10）油醇醚 聚氧乙烯（20）油醇醚
商 品名 Brij 35 Brij 58 Brij 72 Brij 721 Brij 96/97 Brij 98/99
9.2 性能与应用
应用：
➢用作洗涤剂、
➢广泛用于洗涤剂、化妆品、纺织、食品、 医药、农药、建筑、采矿、石油、化工 等工业领域
9.3 聚氧乙烯型
(1) 乙氧基化反应机理:
➢ 通常被看作是亲核取代反应（SN2）
9.3 聚氧乙烯型
(2)聚氧乙烯链长分布
➢ 环氧乙烷在碱或酸催化下加成反应的机理有差别 ➢ 但有一点是共同的，即加成作用是分步进行的，
每一步加成一个环氧乙烷分子 ➢ 反应的最终产物为RX(CH2CH2O)nH。其中的n有
一定的分布，所以聚氧乙烯非离子表面活性剂是 含有一定分布的聚氧乙烯链长的同系物 ➢ 这类表面活性剂的性质不仅与其所含的聚氧乙烯 平均数n有关，而且与聚氧乙烯链长的分布有关
HLB 值 16.9 15.7 4.9 15.5 12.4 15.3
① 脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）
b. 性质与用途 ➢ 最大的用途在配制家用和工业用的洗涤剂上 ➢ 此外，广泛用于各个工业领域
EO数
3
7 9 15 20 40
性质及典型用途
液体，不溶于水；W/O乳化剂，油溶性洗涤剂，合成纤维油剂 组分，消泡剂，制备AES 膏状，分散于水；油溶性洗涤剂，分散剂，乳化剂 蜡状，溶于水；洗涤剂，加溶剂，分散剂，乳化剂，脱墨剂 蜡状，易溶于水；洗涤剂，加溶剂，匀染剂，O/W乳化剂 固体，易溶于水；匀染剂，O/W乳化剂，金属清洗剂，渗透剂 片状固体，易溶于水；匀染剂，缓染剂， O/W乳化剂，润湿 剂，渗透剂，洗涤剂
9.3 聚氧乙烯型
(3)主要类型、合成方法及用途 ① 脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）
➢ AEO3，AEO9，平平加，渗透剂JFC ➢ 表面活性剂第二大品种 ➢ 2009年：
中国AEO产能60万吨，产量31.9万吨
① 脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）
a. 合成方法
① 脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）
b. 性质与用途
➢ 当氧乙烯基数目较少时，不溶于水而溶于油。溶于 酸性水溶液中，有一定杀菌作用。用无机酸中和时， 它们会增加水溶性，用有机酸中和则会增加油溶性
➢ 常用于人造丝生产中，可以使再生纤维素丝的强度 得到改进，并保持喷丝孔的清洁，不使污垢沉积
9.3 聚氧乙烯型
③ 脂肪酸聚氧乙烯酯 a. 合成
O
CH2 CH2
R C OH + n
O
O
R C O （CH2CH2O）n H
O
O
R C O （CH2CH2O）n C R
HO （CH2CH2O）n H
9.3 聚氧乙烯型
③ 脂肪酸聚氧乙烯酯
b. 性质及应用
➢ 存在酯基，在酸、碱性溶液中易水解 ➢ 洗涤作用远不及肥皂 ➢ 与醇醚和烷基酚醚相比，渗透性和洗涤性都较差 ➢ 主要用作乳化剂、分散剂、柔软剂、纤维油剂及
第九章 非离子表面活性剂
9.1 概述 9.2 性能与应用 9.3 聚氧乙烯型非离子SAa 9.4 多元醇型非离子SAa 9.5 含氮的非离子SAa 9.6 聚醚—聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物 9.7 烷基糖苷（APG）
9.1 概述
(1) 结构特点 ➢ 亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团
（一般为醚基和羟基）构成 ➢ 在某些方面比离子型表面活性剂优越： ◆ 在溶液中不是离子状态,所以稳定性高; ◆ 不易受强电解质的影响,不易受pH值的影响; ◆ 与其他类型表面活性剂相容性好。
9.3 聚氧乙烯型
② 烷基酚聚氧乙烯醚（APE）
OP-10，TX-10，NP-10… a. 合成
R一般为8～9个C的烷基
② 烷基酚聚氧乙烯醚（APE）
b. 性质
➢ 化学性质很稳定，不怕强酸、强碱 ➢ 当环氧乙烷分子数n为1～6时，为油溶性，不
溶于水； ➢ n>8时，则得到可溶于水的化合物 ➢ n=8～10时，水溶液的表面张力较低，较强