非离子表面活性剂

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2、农药助剂分类
农药助剂按来源大体可分为:①无机矿物类;②生物来源的天然物 质;③有机合成化合物,其中又可分为表面活性物质和非表面活性物质 两类。农药助剂的发展日趋精细化。中国已建立一定规模的农药助剂工 业。 常用助剂有以下几类: (1)填料和载体 在剂型加工中用于稀释原药的惰性固体填充物称为填 料;能吸附或承载有效成分的填料称为载体。填料不仅起稀释作用,而且 还能改善物理性能,有利于原药的粉碎和分散。填料的理化性质与制剂的 稳定性有关,应选择使用。粉剂加工多采用中性无机矿物如陶土、高岭 土(见粘土)、硅藻土、滑石粉等。浸渍法颗粒剂采用吸油性强的活性 白土、膨润土(见粘土)等。包衣法颗粒剂采用非吸油性的粒状硅砂为 载体。 (2)乳化剂 一类表面活性剂,能使一种流体以极微小的液珠稳定地分 散在另一种与之互不相溶的液体(例如油在水中)中,形成乳浊液。常 用的有聚氧乙烯基的酯及醚等非离子表面活性剂和烷基苯磺酸盐等阴离 子表面活性剂。一般采用非离子型和阴离子型复合配制的乳化剂,其比例 调节到最适宜的亲水亲油平衡值(HLB值),以得到最佳乳化效果。
4、SAA性能应用
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、 洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多 样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他 应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。
1.增溶
要求:C>CMC ( HLB13~18) 临街胶束浓度(CMC):表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度高 于CMC值时,表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。 增溶体系为热力学平衡体系:CMC越低、缔合数越大,增溶量(MAC)就越高; 温度对增溶的影响:温度影响胶束的形成,影响增溶质的溶解,影响表面活性剂 的溶解度 Krafft点:离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft 点, Krafft点越高,其临界胶束浓度越小 昙点:对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂,温度升高到一定程度时,溶解度急剧 下降并析出,溶液出现混浊,这一现象称为起昙,此温度称为昙点。这是因为聚 氧乙烯与水之间的氢键断裂,当温度上升到一定温度时,聚氧乙烯可发生强烈脱 水和收缩,使增溶空间减小,增溶能力下降。[2] 在聚氧乙烯链相同时,碳氢链越 长,浊点越低;在碳氢链相同时,聚氧乙烯链越长则浊点越高。
人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水 后,根据是否生成离子及其电性,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性 剂。按极性基团的解离性质分类: 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(吐 温)
三、非离子表面活性剂
1、非离子表活概述
在水溶液中不产生离子的表面活性剂。非离子表面活性剂在水中的溶度是由于 分子中具有强亲水性的官能团,非离子表面活性剂在数量上仅次于阴离子表面活 性剂,是一类大量使用的重要品种,随着石油工业的发展,所用原料环氧乙烷成 本的不断降低,它的产量还会不断提高。 由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在,所以它的稳定性高,不 易受强电解质存在的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型表面活性剂能混 合使用,相容性好,在各种溶剂中均有良好的溶解性,在固体表面上不发生强烈 吸附。 非离子表面活性剂在水中不发生电离,是以羟基(一OH)或醚键(R—O—R′) 为亲水基的两亲 非离子表面活性剂结构分子,由于羟基和醚键的亲水性弱,因此 分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性,这与只有一个亲水基 就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。正是由于非离子表 面活性剂具有在水中不电离的特点,决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优 越,如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性,在溶液中稳定性高,不易受强电 解质无机盐和酸、碱的影响。由于它与其他类型表面活性剂相容性好,所以常可 以很好地混合复配使用。
非离子表面活性剂
( nonionicsurfactant )
目的:了解农药SAA 分类/使用
目录
一、农药助剂
二、表面活性剂 三、非离子表面活性剂 四、我国非离子表面活性剂发展概况
一、SAA概述
1、农药助剂概述
在农药剂型的加工和施用中,使用的各种辅助物料的总称,虽然是 一类助剂,其本身一般没有生物活性,但是在剂型配方中或施药时是不可 缺少的添加物(见表)。每种农药助剂都有特定的功能:有的起稀释原 药的作用;有的可帮助原药均匀地分散在制剂中;有的可防止粒滴凝聚 变大;有的可增加粒子的湿润性、粘附性或渗透性;有的可防止有效成 分的分解;有的可增加施药的安全性,等等。 农药助剂是随剂型加工和施药技术的进步而发展的。早期的无机农 药很少使用助剂。自有机农药发展以后,各种助剂也随之发展起来。随 着剂型的多样化和性能的提高,助剂也向多品种、系列化发展,以适应 不同农药品种不同剂型加工的需要,并出现了专门的配方加工技术。
(3)分散剂 一类表面活性剂,其功能是保持粉粒分散,防止凝聚结 团。常用的有烷基芳基磺酸盐及其甲醛缩合物、木质素磺酸盐、烷基酚 聚氧乙烯基醚甲醛缩合物、硫酸盐等。 (4)湿润剂 一类表面活性剂,其功能是降低药液的表面张力,使药 粒迅速湿润,并使药液容易在施用目标的表面湿润和展布,帮助药剂渗 透。常用的有含皂素的皂角粉、茶子饼粉和含木质素的亚硫酸纸浆废液, 以及合成的表面活性剂如聚氧乙烯基烷基芳基醚、聚氧乙烯基烷基醚、 烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐等。 (5)展着剂 一类表面活性剂,其功能为增强药剂在施用目标表面的 固着能力,抵抗风雨吹洗,使药效充分发挥,兼有湿展、渗透能力。常 用的有非离子或阴离子表面活性剂、木质素磺酸盐、乳酪素等。在某些 情况下药液中添加一些矿物油或植物油也可起展着作用。 (6)溶剂 指农药工业生产和应用技术中使用的溶剂、液体稀释剂和/ 或载体的总称。如苯类、柴油、甲醇、石油醚等。 (7)粘着剂 能增加农药对固体表面粘着性能的助剂。能增加农药对 固体表面粘着性能的助剂。可提高耐雨水的冲洗,提高持效性。如矿物 油、明胶、聚乙烯醇等。 (8)稳定剂 指具有延缓和阻止农药极其加工制品的化学和物理性能 自发劣化趋势的各类助剂总称。稳定剂有两方面的功能:一是保持和增
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,但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”

2.乳化作用
亲水亲油平衡值(HLB):表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲 合力。根据经验,将表面活性剂的HLB值范围限定在0-40,非离子型的HLB值在020。 混合加和性:HLB=(HLBa /Wa+HLBb /Wb) / (Wa+Wb) 理论计算:HLB=∑(亲水基团HLB值)+∑(亲油基团HLB)-7 HLB:3-8 W /O型乳化剂:Span;二价皂 HLB:8-16 O/W型乳化剂:Tween;一价皂
胶束(如右图2)——表面活性剂分子的亲 脂尾端聚于胶束内部,避免与极性的水分子 接触;分子的极性亲水头端则露于外部,与 极性的水分子发生作用,并对胶束内部的憎 水基团产生保护作用。形成胶束的化合物一 般为两亲分子,因此一般胶束除可溶于水等 极性溶剂以外,还能以反胶束的形式溶于非 极性溶剂中。
3、SAA分类
2、SAA性质
表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力,也可以通过吸附 在液体界面间来降低油水界面张力。 许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。囊泡和胶束都是此类 聚集体。表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。当胶束 在水中形成,胶束的尾形成能够包裹油滴的核,而它们的(离子/极性)头能 够形成一个外壳,保持与水接触。表面活性剂在油中聚集,聚集体指的是反 胶束。在反胶束中,头在核,尾保持与油的充分接触。表面活性剂通常分为 四大类:阴离子,阳离子,非离子和两性离子(双电子)。表面活性剂系统 的热动力学很重要,不论是理论上还是实践上。因为表面活性剂系统代表的 是介于有序和无序物质状态之间的系统。表面活性剂溶液可能含有有序相 (胶束)和无序相(自由表面活性剂分子和/或离子)。
7.抗硬水性
甜菜碱表面活性剂对钙、镁离子均表现出非常好的稳定性,即自身对钙、镁 硬离子的耐受能力以及对钙皂的分散力。在使用过程中防止钙皂的沉淀,提高 使用效果。
8.增粘性及增泡性
表面活性剂有对改变溶液体系的作用,增大粘度变稠或增大体系的泡沫,在 一些特除的清洗、开采行业有广泛的应用。
5、HLB值与应用性能关系
二、表面活性剂
1、SAA概述
表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显 变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性 剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常 为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键 等也可作为极性亲水基团;而疏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(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性 剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活 性剂等。 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,如右 图1。
强产品物理和物理化学性能的助剂,包括防结晶、抗絮凝、沉降、抗结 快及悬浮助剂等,称物理稳定剂;二是化学稳定剂,包括防分解、抗氧 化、防紫外线辐照剂等,它们主要是保持和增强产品化学性能,特别是 防止和减缓有效成分的分解。如1,2—丁二醇、异丙基磷酸酯、wgwin D902(用于抑制甲维盐和阿维菌素的分解)等 (9)增效剂 本身没有生物活性,与某些农药混用时,能显著提高农 药毒力和药效的助剂。广泛应用于杀虫剂、杀菌剂、除草剂、叶面肥、 植物生长调节剂、微量元素和生物农药等农用化学品的喷雾混合液中, 特别适合内吸型药剂。以中联化工荣誉原药胺鲜酯(DA-6)为例证: 一般 情况下:杀虫剂:每5克可配药液5~20公斤;杀菌剂:每5克可配药液 10~35公斤;除草剂:每5克可配药液3.5~20公斤;可防治和缓解药害; 植物生长调节剂:每5克可配药液10~20公斤;叶面肥肥料与微量元素: 每5克可配药液5~35公斤。 (10)喷雾助剂 指喷雾施药时应用的助剂总称。应用喷雾助剂的原因 是因为现今施药技术,特别是喷雾施药技术中,普遍存在农药有效利用 率低的问题。有人对杀虫剂在田间喷施后药剂的分布作典型调查后指出, 真正达到害虫体的药量不到施药量的1%,即99%以上的农药不仅没有发 挥作用,而是变成污染源,引起人们越来越强烈的关注。
5.起泡和消泡作用
表面活性剂在医药行业也有广泛应用。在药剂中,一些挥发油脂溶性纤维素、 甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加 浓度;药剂制备过程中,它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和 消泡剂等。
6.消毒、杀菌
在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,其杀菌和消毒作用归结于它们与 细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能。
3.润湿作用
要求:HLB:7-9。 使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。农药行业中在粒剂及供喷 粉用的粉剂中,有的也含有一定量的表面活性剂,其目的是为了提高药剂在受药 表面的附着性和沉积量,提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积, 提高防病、治病效果。
4.助悬作用
在农药行业,可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂,如 可湿性粉剂中原药多为有机化合物,具有憎水性,只有在表面活性剂存在的条件 下,降低水的表面张力,药粒才有可能被水所润湿,形成水悬液;
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