表面活性劑的結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用

1.為什么研究表面活性劑？

隨著石油化工的高速發(fā)展，為表面活性劑的合成提供了豐富的原料，其產(chǎn)量和品種迅速增長，成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。

表面活性劑對改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)率、增加附加值等方面發(fā)揮了巨大作用，因此有“工業(yè)味精”和“工業(yè)催化劑”之稱。應(yīng)用領(lǐng)域從日用化學(xué)工業(yè)擴(kuò)展到食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥、石油加工、采礦等一切生產(chǎn)及技術(shù)領(lǐng)域。

2.表面活性劑簡介

2）按分子量分類

3）按用途分類

3.常見表面活性劑的結(jié)構(gòu)與功能

1、非離子表面活性劑

      在水溶液中不電離為離子狀態(tài)，而是以分子或膠束狀態(tài)存在于溶液中，所以稱為非離子表面活性劑。此類表面活性劑大多為液態(tài)和漿狀態(tài)，它在水中的溶解度隨溫度升高而降低。

 按親水基結(jié)構(gòu)的不同，主要包括：

    聚氧乙烯型（品種多、產(chǎn)量大、地位重要、有發(fā)展前途）

    多元醇型、烷基醇酰胺型

    聚醚型、氧化胺型

1）聚氧乙烯醚     聚氧乙烯型非離子表面活性劑主要是由氧乙烯 (EO)與含有活潑氫原子的疏水化合物結(jié)合，并按需要結(jié)合成各種長度，其親水性是由聚氧乙烯基提供的。結(jié)合的氧乙烯基越多，水溶性越好。

A、長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚：

特點(diǎn)：（以平平加為例）

乳白（米黃）色軟膏狀，分子量較高時(shí)呈固體狀；

易溶于水、乙醇等，1%水溶液PH值為中性；

能耐酸、耐堿、耐硬水、耐熱、耐重金屬鹽；

對染料有強(qiáng)力的勻染性、緩染性、滲透性、擴(kuò)散性，

煮練時(shí)具助練性能，可與各類表活和染料同溶使用；

根據(jù)聚氧乙烯鏈的長度，商業(yè)產(chǎn)品主要有：O-3，O-8，

O-9，O-10，O-15，O-20，O-25，O-35，O-35。

B、烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）：

特點(diǎn)：

化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性高（高溫下也不易被強(qiáng)酸、強(qiáng)堿破壞），可用于金屬酸洗液中及強(qiáng)堿性洗滌劑；

具有良好的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶和洗滌作用，廣泛應(yīng)用于洗滌劑、個(gè)人護(hù)理的日用化工、紡織、造紙、石油、冶金、農(nóng)藥、制藥、印刷、合成橡膠、合成樹脂、塑料等行業(yè)

缺點(diǎn)：難生物降解

2）多元醇型

多元醇型非離子表面活性劑是指由含有多個(gè)羥基的多元醇與脂肪酸進(jìn)行酯化而生成的酯類；此外還包括由帶有NH2或NH基的氨基醇、以及帶有-CHO基的糖類與脂肪酸或酯進(jìn)行反應(yīng)制得的非離子表面活性劑。

2、陽離子（季銨鹽型）表面活性劑

定義：疏水基直接連接在氮原子上的季銨鹽，含有一個(gè)離子化的氮原子是其重要標(biāo)志

具有表面活性的一般性質(zhì)

季銨鹽溶液有很強(qiáng)的殺菌能力，因此常用于消毒、殺菌

季銨鹽陽離子表面活性劑還具有良好的吸附性，增稠和乳化效果明顯，被各工業(yè)部門廣泛重視

常用品種有苯扎氯銨(潔爾滅）和苯扎溴銨（新潔爾滅）等

制備：

采用硬脂酸、油酸等廉價(jià)脂肪酸與低級(jí)胺反應(yīng)可得到良好的季銨鹽類表活