仲烷基磺酸钠SAS等几种表面活性剂应用与发展

外观 色泽（Klett） 相对分子量 pH 值
深黄色液体 60 376-821 1.0-1.5
AEP 活性物含量 硫酸钠含量
≥98% ≤3.5
游离油含量
≤3.5
游离磷酸 CMC 值
≤0.9% 不详
界面张力
不详
钙皂分散 LSDP %
不详
以上数据引自 美国索尔维化学 Solvaychemica ls
2 阴离子表面活性剂应用性能
在清洗领域中，阴离子表面活性剂是发展最早、产量最大、品种最多及工业化最成熟的一类，虽然阴离子型表面活性 剂在净洗能力普遍差于非离子表面活性剂，但是具有非离子所不具备的耐酸、耐碱、耐硬水、低温流动性好等优点，特别是 是价格上相比非离子产品更加低廉，所以阴离子表面活性剂也是表面活性剂家族中品种最多，用量最大一个品种。
Tensachem
172
Sud-che mie
118
Archchemicals
110
Pemex Oil Company
105
Marathon Oil Company 42
Anadarko Petroleum
40
Wakodiagnostics
33
Huish Detergent Inc
21
Aekyung Group
FMES 活性物含量
≥70%
硬脂酸含量
≤3.5%
游离油含量
≤3.5
游离碱 NaOH 计 CMC 值 界面张力 钙皂分散 LSDP %
≤0.9% 2.98× 10-3 mo l/L 26×10-4N/ mol 45. 90
以上数据引自 墨西哥喜赫 Pemex
1.4 a-烯基磺酸钠-AOS
AOS 最大的优势在于易于干燥喷粉，相对于直链烷基苯磺酸最大的优点是抗硬水性较佳,洗净力较好,生物分解性好, 在
1.3 乙氧基化脂肪酸甲酯的磺酸盐-FMES
最早出现的脂肪酸甲酯类阴离子产品是低碳链椰子油或棕榈酸甲酯磺酸钠，即 MES，该产品由于没有经过乙氧基化，
其净洗去污等性能不及 LAS 与 AES。
FMES 一般采用 EO 数为 7 的乙氧基化的脂肪酸甲酯作为原料磺化制得，其净洗与去污能力得到大大提升；脂肪酸为大
2.7
Aekyung
2.2
Allrein Ofra GmbH
3.8
Lever Faberge
3.2
Ente Nazionale ldro- 2.5
carburi
Novachemica ls
2.1
1 几种阴离子表面活性剂基本性质概述 1.1 十二烷基苯磺酸
十二烷基苯磺酸及其钠盐，是目前生产工艺最成熟、年产量最大的阴离子表面活性剂，具有很强的脱脂能力，泡沫高，
60 433-720 1-2
≥92% ≤5.0% ≤3.0% ≤0.9% 0.3-1.1× 10-3mo l/L 3.9×10-4 N/mol 26
以上数据引自 韩国 Aekyung
1.5 仲烷基磺酸钠-SAS
仲烷基磺酸钠对环境特别友好，泡沫丰富，适用于家庭洗涤领域，尤其是与非离子表面活性剂复配后，泡沫急剧增加。 仲烷基磺酸钠的亲水性基团磺酸基团一定在中间的位置,因此该产品渗透力极佳，但是净洗能力较差，尤其对于油脂或 蜡，几乎没有净洗能力，主要用于轻垢的洗涤【9】。 仲烷基磺酸钠分子链排列整齐，碳链较短，抗污垢再沉积能力差，对纤维上粘附的污垢虽有脱除能力，存在着脱落下 来的污垢会重新附着在纤维上的缺点，洗后衣物表面泛灰、泛黄。 随着 Sasol 公司宣布关停其 SAS 生产线，包括 Clariant 等公司的持续减产，SAS 将逐渐被其它表面活性剂取代。
分子量的 18 碳硬脂酸，因此具有极佳的分散力，是一支乳化、分散、净洗、耐碱各项指标均衡的全能型表面活性剂，是目 前阴离子类表面活性剂中除油脱脂与去污力最高的产品，存在的最大缺陷是泡沫较低，在追求泡沫的日化领域难以推广【7】。
外观
黄色液体
色泽（Klett） 相对分子量 pH 值
≤40 875 5.0-7.5
外观 色泽（Klett） 相对分子量 pH 值
黄色膏体 60 328 6
SAS 活性物含量
≥60%
硫酸钠含量
≤4.2%
烷烃含量
≤0.7%
游离碱 NaOH 计 CMC 值 界面张力 钙皂分散 LSDP %
≤0.9% 2.1×10-3mol/L 14.771×10-4 N/mol 15. 8
以上数据引自 德国科莱恩 Clariant
55
Tayca Corporation
47
Ashland
47
Clar iant
38
Lyondell Chemica l
29
Sasol
28
Arizona chemical
11.5
Solvaychemica ls
4.5
Pilot Chemical Com- 4.4
pany
Kemira
3
Jebsen & Jessen
阴离子表面活性剂通常分为磺酸盐型、羧酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等【1】。2010 年，欧洲洗涤剂协会（AISE） 对在欧盟 27 个国家在清洗领域的阴离子表面活性剂使用做了统计数据，下图列出了 2010 年，几种阴离子表面活性剂在清洗 领域的消耗总量比例【2】。
图一 通过以上数据分析，LAS 虽然面临诸多环保问题(降解后生成苯类物质，影响自然界食物链)，但仍然是欧洲各国消耗 量最大的阴离子表面活性剂；LAS、AES 两种表面活性剂几乎占据近 50%的市场份额【3】。另外 FMES 发展极其迅速，作为 新兴的表面活性剂后劲十足，消耗量已经超过 AOS 列第三位。
30g/L
60
70
价格低廉，渗透力好，有很好的脱脂
基苯磺酸钠 搅拌
沫直径大
净洗能力，从而应用广泛。不耐硬水，
与其它表面活性剂复配，浓度较高容
易出现浑浊与分层。
万方数据
AES 脂肪醇 一般，需 很差
高泡，泡 19
150 g/L 70
60
同时兼具备非离子 AEO-3 的特性，具
醚硫酸钠 搅拌
沫直径大
有除油性能，但是渗透力和分散力较
化学学报 2010 年优秀论文选编 Acta Chimica Sinica
仲烷基磺酸钠 SAS 等几种表面活性剂 的应用与发展
韦 凯，徐汉庭
中国科学研究院化学研究所，北京 朝阳区 100621
摘要：阴离子表面活性剂种类繁多，产品应用广泛，本文就应用最为广泛的几种阴离子型表面活性剂做了全面的概述与比较。
外观 色泽（Klett） 相对分子量 pH 值
淡黄色透明膏体 47 574.2 7
AEC 含量
≥65%
氯乙酸含量
≤3%
游离油含量 CMC 值 界面张力 钙皂分散 LSDP %
≤1.5% 1.8×10-3mol/L 17.09×10-4 N/mol 31
以上数据引自 美国斯泰潘 STEPAN
1.7 醇醚磷酸盐-AEP
差,对其它非油脂性污垢去除不够理
想。
FMES 硬 脂 易溶于冷 较差
低泡，可 31
100 g/L 80
80
EO 数较高，乳化净洗能力出众；脂肪
酸甲酯聚氧 水
自消泡
酸甲酯的分子链长且有分支，因此具
乙烯醚磺酸
有极强的分散性，在所有阴离子表面
钠
活性剂中，净洗能力最好，各项性能
指标较均衡。不足之处是生产设备投
这些表面活性剂包括十二烷基苯磺酸（LAS），脂肪醇醚硫酸钠（AES），乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠（FMES），仲烷基磺酸
钠（SAS），醇醚羧酸盐（AEC），醇醚磷酸盐（AEP）等六大类阴离子表面活性剂。
关键词：阴离子；概述；性能比较；表面活性剂；
中图分类号：X13
文献标识码：A
文章编号：1672-2175（2011）05-0088-08
4 Alpha Olefin Sulfonate (AOS)
5 Secondary Alkane Sulfonate (SAS)
6 Phosphoric Ester (AEP)
7 Alcohol Polyoxyethylene Ether Acetate (AEC)
The Procter &Gamble 190 company
万方数据
Hale Waihona Puke Baidu
(2EO-AES)；一种是以天然月桂醇为原料(3EO-AES) 【6】。AES 具有优良的耐硬水和乳化能力，并且易于无机盐增稠，特别
受日化领域的青睐，尤其是对皮肤温和，在防皮肤干裂粗糙方面表现好；缺点是在酸性介质中的稳定性稍差-必须控制 pH
值远大于 4，去污力次于 LAS。
外观
浅黄色凝胶状膏体
Annual Capacity (thousands tons) 280 240 235
万方数据 wanfang data
万方数据
2 Fatty alcohol Polyethyle neglyc ol Ether Sulfates (AES)
3 Fatty Methyl Ester Sulfonates (FMES)
成本低，渗透力好。存在的缺陷是不耐硬水，使用十二烷基苯磺酸钠的同时，往往复配一些软水类物质，如磷酸盐等物质。 另一个缺陷是使用烷基苯磺酸复配的产品，浓度不宜太高，否则容易分层【5】。
外观 色泽（Klett） 相对分子量 pH 值
棕褐色透明液体 50 321 1-2
LAS 含量
≥96%
无机酸含量
≤1.5%
阴离子型表面活性剂在各种清洗配方中应用广泛，通过复配各种阴离子成分，从而起到降低产品成本，提高产品的浊 点、耐酸碱性以及低温流动性。
表 2，各种阴离子表面活性剂的应用性能
Product
冷水溶解 渗透力 泡沫
分散能力 最大耐碱 除油评分 去污评分
综合评价
F值
值 NaOH
LAS 十二烷 一般，需 非常好 高泡，泡 17
1.6 醇醚羧酸盐-AEC
脂肪醇醚羧酸盐类产品具有类似于 AES 的结构与性能，与 AES 相比，泡沫更加丰富细腻，更具有持久性，对皮肤更 加温和，特别适用于作为洗面奶、沐浴露等亲肤日化产品以及化妆品。
万方数据
该类产品生产工艺比 AES 复杂很多，如何提高目标产物制得率，减少副反应和残留醇是制约脂肪醇醚羧酸盐大面积推 广的主要阻力【10】。另一方面，醇醚羧酸盐泡沫高且持久稳定、渗透性差，价格较贵，也限制其在工业清洗领域的发展。
各种粉状净洗剂中仍然占据一席之地。在液体洗涤应用领域，AOS 具有强烈的降黏作用，导致产品变稀，并且由于其原料 a-烯烃价格持续见涨，导致 AOS 行情急转直下，每年的额消耗量逐年下降，从供不应求到疲软势态【8】。
外观
白色至黄色粉末
万方数据
色泽（Klett） 相对分子量 pH 值 AOS 活性物含量 硫酸钠含量 石油醚含量 游离碱 NaOH 计 CMC 值 界面张力 钙皂分散 LSDP %
游离油含量 CMC 值 表面张力 钙皂分散 LSDP %
≤1.5% 1.26-1.6 ×10-3mol/L 12.440×10-4 N/mol 19. 2
以上数据引自 美国凯米松 Chemithson
1.2 脂肪醇醚硫酸钠-AES
AES 同时具有乙氧基和磺酸基团，因此同时具有阴离子和非离子的特性， AES 有两种产品，一种是以合成醇为原料
下表摘自欧洲洗涤剂协会（AISE）2010 年年报，该表格详细记录了关于各种阴离子表面活性剂主要供应商名称与年产 量【4】。
表 1，不同表面活性剂剂主要供应商名单
No Products
Company
1 Alkyl Benzene Sulfonate
（LAS）
Stepan company The Dia l Corp Lion Corporation
分子链结构对称，因此渗透性能极佳，
资大，对设备要求极高。
AOS a-烯基 一般，需 较差
高泡，泡 13
70 g/L
50
60
耐硬水，净洗能力差于 LAS，除了易于
磺酸钠
搅拌
沫直径大
做成粉状外，几乎没有优势，其生产
原料 a-烯烃也一路见涨，导致 AOS 市
场份额逐渐减少。
SAS 仲烷基 很差，难 非常好 高泡，泡 8
60 g/L
20
55
色泽（Klett） 相对分子量 pH 值
≤30 433-720 7.0-9.5
AES 活性物含量
≥70%
硫酸钠含量
≤3.5
游离油含量
≤3.5
游离碱 NaOH 计 CMC 值 界面张力 钙皂分散 LSDP %
≤0.9% 0.3-0.5× 10-3mo l/L 6×10-4 N/mol 23. 503
以上数据引自 日本雄狮 Lion
磷酸酯类表面活性剂，种类繁多，大致分为两类，一种为脂肪醇直接磷酸酯化类产品，具有低泡与增溶特点，耐碱与净 洗力较差。另一种为脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸酯产品，主要是耐碱性能出众，可以显著提高其它表面活性剂的耐碱性能。
磷酸酯类表面活性剂还具有很多独特的特点，如抗静电、柔软、滑爽等，也被应用于一些特殊要求的工业领域。如皮革 脱脂、塑料抗静电、酸性缓蚀剂等【11】【12】【13】。