高分子表面活性剂学习教案

1、会计学1高分子表面活性剂高分子表面活性剂第一页，编辑于星期三：七点 四分。一、表面活性剂简介一、表面活性剂简介二、高分子表面活性剂简介二、高分子表面活性剂简介三、高分子表面活性剂的结构与性能三、高分子表面活性剂的结构与性能四、高分子表面活性剂的应用四、高分子表面活性剂的应用五、总结五、总结主要内容第1页/共24页第二页，编辑于星期三：七点 四分。第2页/共24页第三页，编辑于星期三：七点 四分。阴离子表面活性剂：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠1阳离子表面活性剂：季铵化物 2两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型3非离子表面活性剂：司盘系列，吐温系列4按极性基团的解离性质分类 第3页/共24页第四页，编

2、辑于星期三：七点 四分。5a. 十二烷基硫酸钠 b. 十二烷基三甲基氯化铵 c. 月桂醇聚氧乙烯醚 d. 十二烷基甜菜碱 表面活性剂两亲分子示意图表面活性剂的结构特点表面活性剂分子构成 疏水（亲油）基团（hydrophobic group） 亲水基团（hydrophilic group）第4页/共24页第五页，编辑于星期三：七点 四分。1.3 表面活性剂的作用机理6离子型表面活性剂 b. 聚氧乙烯型非离子型表面活性剂胶束的结构示意图两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相互相吸引吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向，从而使得

3、分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，里、亲水基向外，以以减减少少憎水基与水分子的接触，使体系憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束胶束第5页/共24页第六页，编辑于星期三：七点 四分。 1.3.1 胶束的形状7棒状片状球状层状第6页/共24页第七页，编辑于星期三：七点 四分。1.3.2 临界胶束浓度 表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，简写为cmc）。十二烷基硫酸钠水溶液的物理化学性质与浓度的关系 临界胶束浓度越小，表面活性剂形成胶束和

4、达到表面（界面）吸附饱和所需的浓度越低，改变表面（界面）性质，产生润湿、乳化、起泡和增溶等作用所需的浓度也越低。第7页/共24页第八页，编辑于星期三：七点 四分。1.3.3 胶束作用简介乳化作用: 指将一种液体的细小颗粒分散于另一种不相溶的液 体中，所得到的分散体系被成为乳液。 泡沫作用: 泡沫实际是气体分散于液体中的分散体系，泡沫的形成涉及起泡和稳泡两个因素。 分散作用: 增加固体粒子在溶液中的分散分散稳定性问题。 增溶作用: 指水溶液中表面活性剂的存在能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加的现象，这种作用只有在表面活性剂的浓度超过临界胶束浓度后才显现出来。催化作用: 表面活性剂胶束

5、的直径通常为35nm，其大小、结构和性质与含酶球状蛋白相似，因此具有与酶类似的催化作用，合理选择表面活性剂可以使化学反应的速度显著提高。 第8页/共24页第九页，编辑于星期三：七点 四分。 常用的表面活性剂多为分子量为数百的低分子量化合物。随着诸多热点领域，如强化采油(enhancedoil recovery)、药物载体与控制释放、生物模拟、聚合物LB膜、医用高分子材料(抗凝血)、乳液聚合等的深入研究,对表面活性剂的要求日趋多样化和高性能化,具有表面活性的高分子化合物现已成为人们关注的焦点。 通常将分子量在数千以上且具有表面活性的物质称为高分子表面活性剂。与普通表面活性剂相似，高分子表面活性剂

6、尚未有标准分类法。通常根据低分子表面活性剂的分类法，按其在水中的离子性来分类，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。根据在溶液中是否形成胶束，可分为聚皂及水溶性高分子表面活性剂。二、高分子表面活性剂简介第9页/共24页第十页，编辑于星期三：七点 四分。绝大多数的聚皂都带电荷，这一点与聚电解质类似。事实上，聚皂大多数都是对聚电解质进行疏水改性的产物，一般是不溶于水的。目前已合成的聚皂有以下几种(式中R均表示长链烷基)： 第10页/共24页第十一页，编辑于星期三：七点 四分。2.2 水溶性高分子表面活性剂第11页/共24页第十二页，编辑于星期三：七点 四分。(2)硫酸酯型 典型的聚合物有

7、 :第12页/共24页第十三页，编辑于星期三：七点 四分。(3)磺酸型 有部分磺化聚苯乙烯、苯磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物、磺化聚丁二烯等，木素磺酸盐亦是一种磺酸型高分子表面活性剂。典型磺酸型高分子表面活性剂如：第13页/共24页第十四页，编辑于星期三：七点 四分。 (2)季铵盐 如季铵化聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶盐、聚二甲胺环氧氯丙烷等。季铵类高分子表面活性剂在酸性、中性及碱性水介质中显示阳电性。代表性的产品有：第14页/共24页第十五页，编辑于星期三：七点 四分。第15页/共24页第十六页，编辑于星期三：七点 四分。第16页/共24页第十七页，编辑于星期三：七点 四分。 高分子表面活性剂

8、的表面活性取决于在溶液中的大分子形态，而分子形态又与聚合物的二亲性化学分子结构、组成比及大分子的相对分子质量等因素密切相关。3.1 嵌段型表面活性剂 多嵌段疏水性链段分布于大分子主链上，适当的疏水亲水序列长度将有效的防止疏水链段自身缔合（形成单分子胶束）或分子间缔合（多分子缔合）第17页/共24页第十八页，编辑于星期三：七点 四分。3.2 梳形表面活性剂 梳形表面活性剂具有制备容易、品种多样等优点。如两性及两亲单体均聚或者共聚得到表面活性剂，根据疏水亲水基团位置的不同，呈现出不同的支链化学结构第18页/共24页第十九页，编辑于星期三：七点 四分。第19页/共24页第二十页，编辑于星期三：七点

9、四分。在石油工业中的应用 由于开采出的原油中含有固体石蜡，致使原油流动性差，对这种易凝高粘油料的生产、 储运、加工等工序均带来一定的困难，这个问题可以通过加入原油倾点下降剂或者流动性改 进剂的办法解决。利用油溶性高分子表面活性剂的分散性可以进一步改善流动性改进剂，防止燃料油中的石蜡在运输和储藏过程中形成沉淀。 第20页/共24页第二十一页，编辑于星期三：七点 四分。4.3在纺织印染工业中的应用 聚醚类高分子表面活性剂常被用作低泡洗涤剂、乳化剂、分散剂、消泡剂、抗静电剂、 润湿剂、印染剂等；聚乙烯醇等高分子化合物作为增稠剂和保护胶体广泛应用于乳液型印染 助剂的制备中；羧甲基纤维素等纤维素衍生物被用于洗涤剂作为再沾污防止剂：木质素磺酸 盐、酚醛缩合物磺酸盐等被用作不溶性染料的分散剂。 在造纸工业中的应用 由于高分子表面活性剂在改进纸张性能，提高纸机效率等方面有着非常独特的重要作用， 所以近年来越来越受到造纸工作者的重