表面活性剂 第四章 阴离子表面活性剂要点

（3）两性表面活性剂，伯、仲、叔脂肪胺 + 丙烷 磺内酯
RNRR+CH2CH2CH2SO2 RN(RR)CH2CH2CH2SO3
R、R--H or CH3
两性表面活性剂作LSDA的优点： 对洗涤剂配方中的硫酸钠有适用性
LDSA的应用
（1）工业洗涤剂
组分 牛脂皂 LSDA Na2SiO3 羧甲基纤维素 增白剂和其他
4.2 羧酸盐类表面活性剂
结构：带有羧酸负离子基的脂肪酸盐
通式：RCOOM（M为金属离子） 电离：RCOOM RCOO- + MZ+
（R中碳原子数16~18） 典型品种: （1） 肥皂、硬脂酸，软脂酸和油酸等钠盐，
不适于在硬水，酸性溶液及海水中使用
2C17H35COO- + Ca2+ 2C17H35COO- + Mg2+ [C17H35COO-]2 Ca [C17H35COO-]2 Mg
量高，副产物多。
副反应
2 ROH R O R H 2O
H 2 SO4
ROH H 2 SO4
ROSO3 H ROH
H 2 SO4 - H 2O
ROSO3 R
RCHCHOH RCH CH 2
（4）以氨基磺酸（NH2SO3H ）为硫酸化试剂 对脂肪醇和烷基酚的聚氧乙烯化合物进行硫酸化
ROH H2 NSO3H ROSO3 NH4
优点： 氨基磺酸是温和的硫酸化试剂，反应后
（2） 以三氧化硫为硫酸化试剂
ROH SO3 ROSO3H ROSO3 Na
NaOH
副反应
SO3 NaOH NaHSO4
三氧化硫是应用最广的硫酸化试剂，活性大，
应用时加入稳定剂：硼酸盐、磺酸；稀释剂：
醚、叔胺、叔酰胺。
反应特点：化学计算简单，中和时生成少量无 机硫酸盐外，无其他副产物。 应用三氧化硫做硫酸化试剂的优缺点：
4.4.1 烷基硫酸酯盐
一、通式
R－OSO3M
（R碳原子数≤14）
二、制备及反应机理
R-OH+SO3 R-OSO3H
（1） 硫酸化试剂
使脂肪醇和醇醚等硫酸化生成硫酸（半、单）
酯盐的试剂
工业硫酸化试剂: 三氧化硫、硫酸、发烟硫酸（H2SO4 ·SO3）、 氯磺酸（ClSO3H=HCl ·SO3）、氨基磺酸 （NH2SO3H=NH3 ·SO3 ）； 实验室硫酸化试剂: 氯磺酸
质量含量（％） 64% 19% 1% 1% 2%
（2）日用洗涤剂 肥皂-LSDA-助洗剂（沸石、EDTA、酒石酸钠、 柠檬酸钠等）组成的洗涤剂代替由磷酸盐（三
聚磷酸盐）和碳酸盐组成的洗涤剂。
4.4 硫酸（酯）盐类表面活性剂
典型品种： 脂肪醇硫酸酯盐 （Alkyl Sulfate,AS） 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐 （Alkyl Ethyleneoxide Sulfate,AES） 烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯盐 （Alkyl Phenolic Ethyleneowenku.baidu.comide Sulfate,APES）
分散剂的作用原理：
胶团现象
在软水中的肥皂胶团以水包油型存在；在钙离子存
在下，肥皂胶团发生转相，变成油包水型，导致碱 皂沉淀；在 LSDA存在下肥皂胶团转相受阻，这是因 为 LSDA庞大的极性亲水端基和肥皂组成的混合胶团 有合适的曲率，使胶团稳定化。
对分散剂的理解: ★必须具有高效的钙皂分散能力，本身不一 定具有高效的洗涤能力
CH OH + 3C17H35COONa CH2OH
4.3 钙皂分散剂（LSDA）
作用：阻止钙皂的沉淀
主要成分：
N-甲基牛磺酸脂肪酰胺：RCON(CH3)CH2CH2SO3H 羟乙基磺酸脂肪酸酯：RCOOCH2CH2SO3H 结构特点： 分子结构中都含有一个庞大的极性亲水端基， 比要求分散的表活剂中的亲水端基要大得多。
（补充）油与水乳化形式
水包油型(O/W) 少量油分散在大量水中 连续相：水
分散相：油 油包水型(W/O) 少量水分散在大量油中 连续相：油 分散相：水
油 水
强烈振荡
水包油型(O/W)
油包水型(W/O)
评价分散剂的方法：
在硬度为 320ppm 的水中能阻止 100 克油酸钠沉
淀的最小钙皂分散剂值，LSDP≤10
三氧化硫价格低廉，活性高，能定量反应；
设备比较复杂，需要适当膜式反应器，操作比
较困难。
产品特点：含盐低，色浅，质量好，副产物少
（3） 以硫酸为硫酸化试剂
ROH H 2SO4
NaOH
ROSO3H+H 2O
ROSO3H ROSO3 Na
优点： 比用三氧化硫方便，反应较缓慢，易
于控制。
缺点： 平衡反应需要酸过量，无机硫酸盐含
（2） 油酸钾：C17H33COOK; 硬脂酸铝：(C17H35COO)3Al; 松香酸钠（松香皂）： 有较好的水溶性与抗硬水能力。
肥 皂
主要成分: 水溶性的脂肪酸盐类
C17H35COONa
溶于水
C17H35 COO- + Na+
亲水基 CH2OH
合成方法:
CH2OOCC17H35
亲油基
CH OOCC17H35 + 3NaOH CH2OOCC17H35 油脂
第四章
阴离子表面活性剂
4.1 概述
4.2 羧酸盐类表面活性剂 4.3 钙皂分散剂 4.4 硫酸酯盐类表面活性剂 4.5 磺酸盐类表面活性剂
4.6 含磷阴离子表面活性剂
4.1 阴离子表面活性剂概述
①羧酸盐型（—COOM） ②磺酸盐型（—SO3Na）
③硫酸酯盐型（—OSO3Na）
④磷酸酯盐型（—OPO3Na）
RCOOH ROH RCONH2 RCOOCH2CH2SO3H +CH2CH2CH2SO2 ROCH2 CH2SO3 H RCONHCH2CH2SO3H
（2）烷基苯磺酰氯＋氨基烷基磺酸（α-氨基 烷基硫酸酯钠盐）
RC6 H4SO2Cl + H 2 NCH 2CH2OSO3 Na R-C6 H4SO2 NHCH2CH2OSO3 Na
LSDP与分散力的关系: ？LSDP越小，钙皂分散力越（ ）
注意：非离子表面活性剂除外，如高级醇或烷基苯酚
与环氧乙烷加成生成的非离子表面活性剂，它们的 LSDP 值较低（ 5-8 ），但实验证明它们不能增加肥皂 的分散力，甚至显出某些对抗作用。
LSDA的合成:
（1）脂肪酸、脂肪醇、脂肪酰胺＋丙烷磺内酯