第二表面活性剂

1、第二表面活性剂第二表面活性剂二、表面活性和表面活性剂（二、表面活性和表面活性剂（p8p8）图图2 22 2 各类物质水溶液的表面张力各类物质水溶液的表面张力 与浓度的关系与浓度的关系 表面活性：能使溶剂表面张力降低的表面活性：能使溶剂表面张力降低的 性质。性质。 表面活性物质：具有表面活性的物质。表面活性物质：具有表面活性的物质。无机盐、酸、碱，含羟基较多的化合物无机盐、酸、碱，含羟基较多的化合物如：如：NaCl、NaOH、KNO3等等非表面活性物质，没有表面活性；非表面活性物质，没有表面活性；洗衣粉、肥皂等物质的水溶液洗衣粉、肥皂等物质的水溶液如：烷基苯磺酸钠、脂肪酸钠如：烷基苯磺酸钠、脂肪

2、酸钠表面活性物质，表面活性剂。表面活性物质，表面活性剂。低碳醇、羧酸等极性有机化合物。低碳醇、羧酸等极性有机化合物。表面活性物质，具有表面活性。表面活性物质，具有表面活性。第二、三类物质的区别：第二、三类物质的区别：第二类在水溶液中分子不发第二类在水溶液中分子不发生缔合或缔合程度很小；生缔合或缔合程度很小；第三类则能缔合且形成胶束第三类则能缔合且形成胶束等缔合体。具有较高的表面等缔合体。具有较高的表面活性，还具有润湿、乳化、活性，还具有润湿、乳化、起泡、洗涤等作用。起泡、洗涤等作用。 表面活性剂：是这样一种物质，当它的加入量很小时，表面活性剂：是这样一种物质，当它的加入量很小时，就能使溶剂（一

3、般为水）的表面张力或液液界面张力显就能使溶剂（一般为水）的表面张力或液液界面张力显著降低，改变体系的界面状态；当它达到一定浓度时，著降低，改变体系的界面状态；当它达到一定浓度时，在溶液中缔合成胶团，从而产生润湿或反润湿、乳化或在溶液中缔合成胶团，从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡或消泡、以及加溶等一系列作用，以达到实破乳、起泡或消泡、以及加溶等一系列作用，以达到实际应用的要求。际应用的要求。是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。 表面活性剂具有润湿、分散、乳化、增溶、起泡、洗涤、表面活性剂具有润湿、分散、乳化、增溶、起泡、洗涤、匀染、润滑、渗透、抗静电、防腐蚀、杀菌等多方

4、面的匀染、润滑、渗透、抗静电、防腐蚀、杀菌等多方面的作用和功能。作用和功能。表面活性剂表面活性剂三、表面活性剂的分子结构特点三、表面活性剂的分子结构特点 1 . 表面活性剂分子的双亲结构（表面活性剂分子的双亲结构（p16) 分子中含有两种不同的基团：分子中含有两种不同的基团： （1 1）非极性的亲油（疏水）基团（能溶于油而不溶于非极性的亲油（疏水）基团（能溶于油而不溶于水）；水）； 一般是长链的碳氢化合物，一般是长链的碳氢化合物，如直链烷基C8C20、支链烷基C8C20、烷基苯基等，有时也为有机氟、有机硅、有机磷、有机锡链等。有时也为有机氟、有机硅、有机磷、有机锡链等。 （2 2）极性的亲水（

5、疏油）基团（水溶性的基团）。极性的亲水（疏油）基团（水溶性的基团）。如如羟基、硫酸基、羧酸基羟基、硫酸基、羧酸基 -OH、-COOH、-SO3H、-NH2在水溶液中，疏水基团相互吸引、缔合的作用称为疏水作用在水溶液中，疏水基团相互吸引、缔合的作用称为疏水作用 或疏或疏水效应水效应 。表表21 表面活性剂的主要亲油、亲水基团表面活性剂的主要亲油、亲水基团 亲油基团亲油基团 亲水基团亲水基团 烃基烃基R羧酸基羧酸基COONa烷丙烯基烷丙烯基RCHCH羟基羟基 OH烷苯基烷苯基RPh磺酸基磺酸基SO3Na脂肪酸基脂肪酸基RCOO硫酸基硫酸基OSO3Na脂肪酸氨基脂肪酸氨基RCONH磷酸基磷酸基PO3

6、Na2 脂肪族醇基脂肪族醇基RO氨基氨基 N+R3脂肪族氨基脂肪族氨基RNH氰基氰基 CN烷基马来酸烷基马来酸酯酯ROOCCH2 硫代基硫代基SH烷基酮基烷基酮基RCOCH2卤基卤基Cl、Br聚氧丙烯基聚氧丙烯基O(CH3CHCH2O) 氧乙烯基氧乙烯基CH2CH2O 图图2 2. .3 3 表面活性剂表面活性剂C C1212H H2525S0S04 4NaNa示意图示意图（离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠的结构示意图）（离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠的结构示意图）通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置，可以达到所需亲水亲油平衡的目的

7、结构中的位置，可以达到所需亲水亲油平衡的目的。2. 2. 亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB) HLB （Hydrophile Lipophile BalanceHydrophile Lipophile Balance的缩写）的缩写） HLB值：表示了表面活性剂的亲水基团值：表示了表面活性剂的亲水基团和亲油基和亲油基 团具有的亲水亲油平衡值。团具有的亲水亲油平衡值。 表示表面活性剂的亲水疏水性能。 HLB值大，亲水性强，亲油性弱；值大，亲水性强，亲油性弱； HLB值小，亲油性强，亲水性弱值小，亲油性强，亲水性弱。（1 1）HLB值的规定值的规定 HLB值是个相对值。 规定规定: 石蜡（无亲水

8、性能）的石蜡（无亲水性能）的HLB值为值为0， 十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠(水溶性较强水溶性较强)的的HLB值为值为40。 聚乙二醇聚乙二醇HLB值值=20（完全亲水）。（完全亲水）。 表面活性剂的表面活性剂的HLB值一般在值一般在140 范围以范围以内。内。 由亲油性到亲水性的转折点约为由亲油性到亲水性的转折点约为10。 根据表面活性剂的根据表面活性剂的HLB值，可大致了解值，可大致了解其可能的用途其可能的用途。HLB值值水中状态水中状态14不分散不分散36分散不好分散不好68振荡后成乳白色分散体振荡后成乳白色分散体810稳定的乳白色分散体稳定的乳白色分散体1013半透明至透明分散体半透明

9、至透明分散体 13透明溶液透明溶液 表表2 23 3 HLB范围及其应用性能范围及其应用性能 HLB值值 用途用途HLB值值用途用途1.53WO型消泡剂型消泡剂818OW型乳化剂型乳化剂3.56WO型乳化剂型乳化剂1315洗涤剂洗涤剂79润湿剂润湿剂1518增溶剂增溶剂（2）HLB值的范围及其应用性能值的范围及其应用性能表表2 22 2 HLB范围及其水溶性范围及其水溶性（3 3）HLB值的计算方法值的计算方法 DaviesDavies法法 表面活性剂的HLB值为各结构性基团值为各结构性基团HLB值的总和。值的总和。 关系如下式：关系如下式：HLB=7+(+(亲水基团基数亲水基团基数)-()-

10、(亲油基团基亲油基团基数数) ) 各基团的各基团的HLB基数如表基数如表25所示。所示。表表2 24 4 基团的基团的HLB基数基数 基基 团团HLB基团数基团数 基基 团团HLB基团数基团数亲水基团亲水基团 -O-1.3-SO4Na38.7-OH(失水山梨醇环失水山梨醇环)0.5-COOK21.1-(C2H4O)-0.33 -COONa19.1 亲油基团亲油基团 -SO3Na11 -CH2- -0.475-N(叔胺叔胺)9.4 CH3-0.475酯酯(失水山梨醇环失水山梨醇环)6.8 =CH-0.475酯酯 (自由自由)2.4 -(C3H5O)-(氧丙烯基氧丙烯基)-0.15 COOH2.1

11、-CP2-0.87 OH(自由自由)1.9-CF3-0.87例：例：计算月桂酸钠的计算月桂酸钠的HLB值值 CH3（ CH2）10-COONa解：解：-CH3：， -CH2- ： -COONa：19.1 HLB=7+(亲水基团基数亲水基团基数)-(亲油基团基数亲油基团基数) HLB= 7 + 19.1-（-0.475） 表面活性剂的混合体系表面活性剂的混合体系 HLB具有加和性。具有加和性。 各表面活性剂的各表面活性剂的xW及其及其HLB， 混合表面活性剂的混合表面活性剂的HLBmix： xW为某表面活性剂的质量百分数为某表面活性剂的质量百分数 第二节第二节 表面活性剂分类表面活性剂分类表面活

12、性剂的分类方法表面活性剂的分类方法按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分类按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分类: : 离子型：阴离子型、阳离子型和两性离子型。离子型：阴离子型、阳离子型和两性离子型。 非离子型非离子型按表面活性剂在水和油中的溶解性可分类按表面活性剂在水和油中的溶解性可分类: : 水溶性水溶性 油溶性油溶性按分子量分类：按分子量分类： 高分子量表面活性剂（分子量大于高分子量表面活性剂（分子量大于l0l04 4） 中分子量表面活性剂（分子量在中分子量表面活性剂（分子量在10103 310104 4 ） 低分子量表面活性剂（分子量在低分子量表面活性剂（

13、分子量在10102 210103 3 ）此外，还有按表面活性剂的功能来进行分类的。此外，还有按表面活性剂的功能来进行分类的。 表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。为依据。 以亲水基团是否为离子型为主以亲水基团是否为离子型为主 将其分为阴离子型、阳离子型、非将其分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和其他特殊类型的表离子型、两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。面活性剂。 详见表详见表2-12-1。一、离子型表面活性剂一、离子型表面活性剂 （一）阴离子型表面活性剂（一）阴离子型表面活性剂 亲水性基团是阴离子，带负电荷。亲水性基团是阴离子，带负电荷

14、。 脂肪酸钠，十二烷基苯磺酸钠脂肪酸钠，十二烷基苯磺酸钠（二）阳离子型表面活性剂（二）阳离子型表面活性剂 溶于水时，其亲水基呈现正电荷。溶于水时，其亲水基呈现正电荷。 亲水基主要为碱性氮原子，也有磷、硫等。亲水基主要为碱性氮原子，也有磷、硫等。 含氮阳离子型表面活性剂主要为胺盐含氮阳离子型表面活性剂主要为胺盐及季铵盐。及季铵盐。 季铵化物季铵化物 阳离子型表面活性剂具有强的吸附能力：阳离子型表面活性剂具有强的吸附能力： 带有正电荷，对于通常带有负表面电荷的纺织品、金属、玻璃、塑料、矿物、动物或人体组织等，它的吸附能力比阴离子和非离子强。 易在基质表面上形成亲油性膜：易在基质表面上形成亲油性膜：

15、 具有憎水的作用,能显著地降低纤维表面的静摩擦系数。 广泛用作纺织品抗静电剂、防水剂、柔软广泛用作纺织品抗静电剂、防水剂、柔软剂、染料的固色剂。剂、染料的固色剂。 用做头发调理剂、矿石浮选剂、金属防腐用做头发调理剂、矿石浮选剂、金属防腐剂、沥青乳化剂等。剂、沥青乳化剂等。 阳离子型表面活性剂的特点阳离子型表面活性剂的特点: （三）两性离子型表面活性剂（三）两性离子型表面活性剂 在同一分子中既含有阴离子亲水基又含在同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳离子亲水基的表面活性剂。有阳离子亲水基的表面活性剂。氨基酸型，甜菜碱型氨基酸型，甜菜碱型 两性离子型表面活性剂的特点两性离子型表面活性剂的特点: :

16、(1)(1)对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性。柔软平滑性和抗静电性。(2)(2)有一定的杀菌性和抑霉性。杀菌性和抑霉性。 (3)(3)有良好的乳化性和分散性。乳化性和分散性。(4)(4)与其他类型表面活性剂有良好的配伍性，在一般情况有良好的配伍性，在一般情况下会产生协同增效效应。下会产生协同增效效应。(5)(5)可以吸附在带负电荷或正电荷的物质表面上，而不生成憎水薄层，有很好的润湿性和发泡性。很好的润湿性和发泡性。(6)(6)低毒性和对皮肤、眼睛的低刺激性。低毒性和对皮肤、眼睛的低刺激性。(7)(7)极好的耐硬水性。极好的耐硬水性。(8)(8)良好的生物降解性。良好的生物降解性。 两性离子型

17、表面活性剂用途两性离子型表面活性剂用途 日用化工、纺织工业、染料、颜料、食品、制药、机械、日用化工、纺织工业、染料、颜料、食品、制药、机械、冶金、洗涤等方面。冶金、洗涤等方面。洗涤剂洗涤剂 ( (detergent) detergent) 乳化剂乳化剂 ( (emulsitying agent)emulsitying agent)润湿剂润湿剂 ( (wettng agent) wettng agent) 清洗剂清洗剂 ( (cleaning agent)cleaning agent)发泡剂发泡剂 ( (foaming agent) foaming agent) 抗静电剂抗静电剂 ( (anti

18、static agent)antistatic agent)洗发剂洗发剂 ( (shampoo) shampoo) 柔软剂柔软剂 ( (softening agent)softening agent)缓蚀剂缓蚀剂 ( (anticorrosion agent) anticorrosion agent) 染料助剂染料助剂 ( (dyeing assistant)dyeing assistant)分散剂分散剂 ( (dispersing agent) dispersing agent) 螯合剂螯合剂 ( (sequestrant)sequestrant)杀菌剂杀菌剂 ( (bectericidal

19、 agent) bectericidal agent) 抗微生物剂抗微生物剂( (antimicrobial antimicrobial agent)agent) 1. Krafft点点(克拉夫点）：克拉夫点）： 离子型表面活性剂在水中的溶解度在低温时随温度的升离子型表面活性剂在水中的溶解度在低温时随温度的升高缓慢地增加，但温度升至某一值后，溶解度即迅速增高缓慢地增加，但温度升至某一值后，溶解度即迅速增大，该温度称为临界溶解温度，即所谓的大，该温度称为临界溶解温度，即所谓的Krafft点。点。（四）离子型表面活性剂的（四）离子型表面活性剂的Krafft点点( (克拉夫点）克拉夫点）这一点的浓度

20、其实就是该这一点的浓度其实就是该温度下的温度下的cmccmc。离子型表面活性剂在该温度下形离子型表面活性剂在该温度下形成胶束。成胶束。由图所示同系列表面活性剂的由图所示同系列表面活性剂的KrafftKrafft点随碳氢链长度增加点随碳氢链长度增加KrafftKrafft点向高温移动。点向高温移动。图图2 24 4 烷基磺酸盐的溶解度与温度的关系烷基磺酸盐的溶解度与温度的关系2 2. .用途用途 可以采用可以采用Krafft点的高低来判断表面活性剂的亲水亲油点的高低来判断表面活性剂的亲水亲油性。性。 Krafft点高者亲油性好，亲水性差，点高者亲油性好，亲水性差， 反之反之Krafft点低者亲水

21、性好，而亲油性差。点低者亲水性好，而亲油性差。 当洗涤温度低于当洗涤温度低于Krafft点时，表面活性剂的溶解量很点时，表面活性剂的溶解量很 少，不能达到临界胶团浓度，少，不能达到临界胶团浓度，得不到好的去污垢效得不到好的去污垢效果果 因此欲配制在较低的温度下使用的洗涤剂，就不能选择因此欲配制在较低的温度下使用的洗涤剂，就不能选择疏水基过长的表面活性剂疏水基过长的表面活性剂 非离子表面活性剂的非离子表面活性剂的KrafftKrafft点一般都低于零度，对钙、点一般都低于零度，对钙、镁离子的敏感性也较低镁离子的敏感性也较低 表表2-5 2-5 烷基硫酸钠在水中的烷基硫酸钠在水中的Krafft温度

22、温度活性剂活性剂Kraff点点活性剂活性剂Kraff点点 C10H21SO4Na 8 C10H21CHC6H4SO3Na | CH331.5C12H25SO4Na16C12H25CHC6H4SO3Na | CH346 C14H29SO4Na30C14H29CHC6H4SO3Na | CH354.2 C16H33SO4Na45C16H33CHC6H4SO3Na | CH360.8C18H37SO4Na56（一）非离子型表面活性剂结构特点（一）非离子型表面活性剂结构特点 在水溶液中不电离。在水溶液中不电离。 亲水基由具有一定数量的含氧基团亲水基由具有一定数量的含氧基团( (一般为醚基和羟基一般为醚

23、基和羟基) )构成。构成。 如：聚氧乙烯基如：聚氧乙烯基(C2H4O)nH （聚乙二醇基）（聚乙二醇基） 多醇多醇( (甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等甘油、季戊四醇、蔗糖、葡萄糖、山梨醇等) ) 二、非离子型表面活性剂二、非离子型表面活性剂脂肪酸甘油酯，失水山梨醇脂肪酸酯（司盘），聚山梨酯（脂肪酸甘油酯，失水山梨醇脂肪酸酯（司盘），聚山梨酯（聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 ） （吐温）（吐温）非离子型表面活性剂的特点非离子型表面活性剂的特点: : 非离子型表面活性剂在溶液中稳定性高非离子型表面活性剂在溶液中稳定性高: 不易受强电解质无机盐类存在的影响，也不易受不易

24、受强电解质无机盐类存在的影响，也不易受pH值值的影响。的影响。 与其他类型表面活性剂相容性好。与其他类型表面活性剂相容性好。嵌段聚醚嵌段聚醚 品种繁多，用途广泛。 常用的是环氧丙烷和环氧乙烷的整体共聚物。常用的是环氧丙烷和环氧乙烷的整体共聚物。 按其聚合方式可分为整嵌、杂嵌、全杂嵌三种类型。按其聚合方式可分为整嵌、杂嵌、全杂嵌三种类型。 整嵌型聚醚（整嵌型聚醚（全整体共聚型）：应用最广。应用最广。 引发剂引发剂一种氧化烯烃一种氧化烯烃另一种氧化烯烃另一种氧化烯烃 （聚氧烯烃）（聚氧烯烃） （聚氧烯烃）（聚氧烯烃） 调节聚氧丙烯的调节聚氧丙烯的“分子量分子量”和聚氧乙烯的百分比，可得和聚氧乙烯的

25、百分比，可得一系列具有不同性质的聚醚。一系列具有不同性质的聚醚。聚醚中：聚醚中： 分子量小者润湿性能较好，起泡作用极差，洗涤作用不好； 随着分子量增加，洗涤性能变好，起泡作用亦渐增； 分子量很大时则润湿性能不好，洗涤性能有所下降，但分散性能增加。 以丙二醇和丙三醇为起始剂的氧化丙烯与氧化乙烯的整以丙二醇和丙三醇为起始剂的氧化丙烯与氧化乙烯的整嵌聚合物，具有较强的消泡功能，常用于高效低泡洗涤嵌聚合物，具有较强的消泡功能，常用于高效低泡洗涤剂和洗衣粉中剂和洗衣粉中。1 1. .浊点浊点 缓慢加热非离子型表面活性剂的透明水溶液，当表面活缓慢加热非离子型表面活性剂的透明水溶液，当表面活性剂开始析出，溶

26、液呈现混浊时的温度为非离子表面活性剂开始析出，溶液呈现混浊时的温度为非离子表面活性剂的性剂的“浊点浊点”。 说明温度升高会使其溶解度降低。2 2. .产生的原因产生的原因 亲水基：羟基和醚键，通过羟基和醚键中的氧原子与水亲水基：羟基和醚键，通过羟基和醚键中的氧原子与水形成氢键而溶于水，故亲水性不强。形成氢键而溶于水，故亲水性不强。（二）非离子型表面活性剂的（二）非离子型表面活性剂的“浊点浊点” 当加热聚氧乙烯非离子表面活性剂溶液时：当加热聚氧乙烯非离子表面活性剂溶液时： 随着温度的升高，醚键与水分子间形成的随着温度的升高，醚键与水分子间形成的氢键会被破坏，非离子表面活性剂的亲水氢键会被破坏，非

27、离子表面活性剂的亲水性会下降，溶解度会减小，甚至不溶于水，性会下降，溶解度会减小，甚至不溶于水，使非离子表面活性剂成为细小的“油珠”析出，致使原来透明的溶液变为浑浊。 非离子表面活性剂往往具有在浊点以下溶非离子表面活性剂往往具有在浊点以下溶于水，在浊点以上不溶于水的特性。于水，在浊点以上不溶于水的特性。 表表2 26 6 壬烷基酚壬烷基酚EO数对其浊点的影响数对其浊点的影响EO数数 HLB浊点浊点 亲水性水亲水性水亲油性矿物油亲油性矿物油133 0 不溶不溶极易溶解极易溶解4 89 0 稍微分散稍微分散易溶解易溶解5 10 100C19 (EO) 20100在疏水基相同的条件下，聚氧乙烯非离子

28、表面活在疏水基相同的条件下，聚氧乙烯非离子表面活性剂的浊点随其聚氧乙烯中环氧乙烷加成数性剂的浊点随其聚氧乙烯中环氧乙烷加成数( (EO数数) )增加、亲水性增强而升高。增加、亲水性增强而升高。3 3. .用途用途 浊点是推测聚氧乙烯型非离子表面活性剂浊点是推测聚氧乙烯型非离子表面活性剂性质的最重要的指标。性质的最重要的指标。 在生产和应用中起指导作用。在生产和应用中起指导作用。 可以根据需要，合成表面活性剂。可以根据需要，合成表面活性剂。三、双子三、双子(Gemini)表面活性剂表面活性剂新一代表面活性剂新一代表面活性剂Gemini双子表面活性剂的定义双子表面活性剂的定义通过化学键将两个或两个

29、以上的同一或几乎同一的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两亲成份联接在一起，形成的一种表面活性剂称为双子表面活性剂。 该类表面活性剂有阴离子型、非离子型、阳离子型、两性离子型及阴 - 非离子型、阳- 非离子型等。双子表面活性剂的结构双子表面活性剂的结构 1.双子表面活性剂都具有两个疏水链和亲水头基； 2.链接基团可以是短链基团；可以是刚性基团，也可以是柔性基团，可以是亲水集团，也可以是疏水基团。 3.亲水头基可以是阴离子的（磺酸盐，硫酸盐，羧酸盐）也可以是阳离子的（铵盐），还可以是非离子的（糖，聚醚）。 离子型离子型Gemini表面活性剂的特征性质：表面活性剂的特征性质

30、： （1）更易吸附在气/液表面，从而更有效地降低水溶液表面张力。 （2）更易聚集生成胶团。 （3）Gemini降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向，降低水溶液表面张力的效率是相当突出的。 （4）具有很低的Krat相转移点。 （5）对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言，Gemini和普通表面活性剂尤其是和非离子表面活性剂的复配能产生更大的协同效应。 （6）具有良好的钙皂分散性质。 （7）在很多场合，是优良的润湿剂。双子表面活性剂的应用双子表面活性剂的应用 1. 分子结构决定性能，而性能又决定其应用范围。双子表面活性剂的独特结构决定了它有独特的性能及应用。 例如，在化妆品中，低的c

31、mc意味着双子表面活性剂比普通的表面活性剂对皮肤的刺激性更小。 双子表面活性剂cmc值较低表明它比普通活性剂在更低浓度下就能溶解不溶于水的物质。 2. 与普通活性剂相比，双子表面活性剂在溶液界面的吸附能力大1001000倍。这意味着双子表面活性剂比普通活性剂效率更高。所需的浓度更低。 有天然和合成的两类。 天然高分子及改性产物如淀粉、羧甲基淀粉、羟乙基淀天然高分子及改性产物如淀粉、羧甲基淀粉、羟乙基淀粉以及羟甲基纤维素等可作为吸水剂和胶体保护剂。粉以及羟甲基纤维素等可作为吸水剂和胶体保护剂。 由于分子量高，故渗透力弱； 高分子表面活性剂用途：高分子表面活性剂用途： 可用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂

32、、絮凝剂、分散剂、乳可用作胶凝剂、减阻剂、增粘剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。剂等。 四、高分子表面活性剂四、高分子表面活性剂 含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂。1 1含氟表面活性剂含氟表面活性剂 具有具有“三高三高”、“二憎二憎”特点。特点。 “三高三高”：即高表面活性，高耐热性，高化学惰性：即高表面活性，高耐热性，高化学惰性。 “二憎二憎”：即既憎水又憎油。：即既憎水又憎油。 有低毒特性。有低毒特性。能把水的表面张力值降至很低且用量少，热分解温度高，在浓硫酸、浓硝酸中也不被破坏。 CF3 C2F

33、5(OCF2CF)2OC2F4SO3Na。 “轻水灭火剂轻水灭火剂”其磺酸盐水溶液的表面张其磺酸盐水溶液的表面张力极低，可在油的表面上力极低，可在油的表面上铺展，形成一层水膜隔断铺展，形成一层水膜隔断油与空气的接触而灭火油与空气的接触而灭火五、特种表面活性剂五、特种表面活性剂2 2含硅表面活性剂含硅表面活性剂 可分阴离子、阳离子和非离子三种类型。 阴离子型 CH3Si(CH2)10SO3Na 阳离子型 (CH3)3Si(CH2)8N(CH3)3Br- 非离子型 (CH3)3Si(CH2)6O(CH2CH2O)6H 降低表面张力的性能很强；降低表面张力的性能很强； 优良的润湿性；优良的润湿性；

34、具有消泡性和稳泡性；具有消泡性和稳泡性； 尤其是聚硅醚表面活性剂，在浊点以上有消泡作用，在尤其是聚硅醚表面活性剂，在浊点以上有消泡作用，在浊点以下起稳泡作用。浊点以下起稳泡作用。 3 3含磷表面活性剂含磷表面活性剂 分阴离子型、非离子型、阳离子型和两性含磷表面活性分阴离子型、非离子型、阳离子型和两性含磷表面活性剂。剂。 表面活性高、抗电解质及抗硬水性较强，生物降解性好。表面活性高、抗电解质及抗硬水性较强，生物降解性好。 在洗涤剂工业中用于低泡洗涤剂。在洗涤剂工业中用于低泡洗涤剂。 在合纤工业中用作合纤纺织油剂及纤维的抗静电剂。在合纤工业中用作合纤纺织油剂及纤维的抗静电剂。 其中烷基磷酯的盐类，

35、是很有前途的一类阴离子型表面其中烷基磷酯的盐类，是很有前途的一类阴离子型表面活性剂。活性剂。第三节第三节 表面活性剂在溶液中的状态和性质表面活性剂在溶液中的状态和性质一、表面活性剂溶液体系表现为两种重要一、表面活性剂溶液体系表现为两种重要的基本性质的基本性质 1 1. .在界面上产生选择性定向吸附，使界面性质发生显著在界面上产生选择性定向吸附，使界面性质发生显著变化；变化； 2 2. .在通常使用浓度下形成胶团。在通常使用浓度下形成胶团。图图2 25 5 表面活性剂在其溶液表面的表面活性剂在其溶液表面的定向吸附和在溶液内部形成胶团定向吸附和在溶液内部形成胶团二、表面活性剂在界面上的吸附二、表面

36、活性剂在界面上的吸附 表面活性剂分子表面活性剂分子( (或离子或离子) )在界面上吸附越多，界面张力在界面上吸附越多，界面张力降低越大。降低越大。 在一定温度和压力下，界面上的吸附量在一定温度和压力下，界面上的吸附量与溶液浓度与溶液浓度C C有关，有关， 吉布斯吸附等温式吉布斯吸附等温式：式 中式 中 表 面 活 性 剂 在 界 面 上 的 吸 附 量 ，表 面 活 性 剂 在 界 面 上 的 吸 附 量 ， m o l c m- 2； C表面活性剂溶液的浓度，表面活性剂溶液的浓度，molL-1； d/dC溶液的表面张力随浓度的变化率，称为表面活度溶液的表面张力随浓度的变化率，称为表面活度 。

37、 此式适用于非离子表面活性剂溶液，此式适用于非离子表面活性剂溶液， 阴、阳两种表面活性剂离子阴、阳两种表面活性剂离子对d也都有影响，若考虑这种作用，上式修正为下式： 式中：式中：n n常数，取决于离子表面活性剂的类型和离解常数，取决于离子表面活性剂的类型和离解程度，程度， 对对1-11-1型型 表面活性剂来说，表面活性剂来说，n=2n=2。 三、胶束的形成三、胶束的形成（一）、临界胶团（束）浓度（一）、临界胶团（束）浓度 临界胶团（束）浓度临界胶团（束）浓度( (缩写为缩写为cmc)cmc)：表面：表面活性剂在溶液形成胶团（束）的最低浓度。活性剂在溶液形成胶团（束）的最低浓度。 低于此浓度，表

38、面活性剂以单体分子方式存在；低于此浓度，表面活性剂以单体分子方式存在； 高于此浓度，单体和胶束的动态平衡状态存在。高于此浓度，单体和胶束的动态平衡状态存在。 在温度和压力一定的条件下，测定溶液的在温度和压力一定的条件下，测定溶液的一系列物理化学性质随浓度变化时发现，一系列物理化学性质随浓度变化时发现，在某一狭窄浓度区间它们发生急剧变化。在某一狭窄浓度区间它们发生急剧变化。图图2 26 6 十二烷基硫酸钠水溶液的一些性质随浓度的变化十二烷基硫酸钠水溶液的一些性质随浓度的变化 临界胶团浓度（临界胶团浓度（cmccmc），可以作为表面活性剂表面活性，可以作为表面活性剂表面活性的一种量度。的一种量度。

39、 cmccmc愈小，则该表面活性剂的表面活性愈高，改变界面愈小，则该表面活性剂的表面活性愈高，改变界面状态状态( (起到润湿、乳化、加溶、起泡、洗涤等作用起到润湿、乳化、加溶、起泡、洗涤等作用) )所需所需的表面活性剂浓度也愈低。的表面活性剂浓度也愈低。 表面活性剂溶液形成胶团的浓度（即饱和吸附浓度）愈表面活性剂溶液形成胶团的浓度（即饱和吸附浓度）愈低。低。 图图2-2-7 7 表面活性剂溶液的胶团化过程表面活性剂溶液的胶团化过程( (a)a)极稀溶液；极稀溶液；( (b)b)稀溶液；稀溶液；( (c)c)临界胶团浓度的溶液；临界胶团浓度的溶液；( (d)d)大于临界胶团浓度的溶液大于临界胶团浓度的溶液（二）、胶团（束）的结构（二）、胶团（束）的结构1 1. .胶团的结构胶团的结构（1）离子型表面活性剂胶团的结构。离子型表面活性剂胶团的结构。 图图2-2-8 8 离子型表面离子型表面 活性剂胶团模型活性剂胶团模型（2 2）非离子型表面活性剂胶团结构）非离子型表面活性剂胶团结构胶团内核胶团内核 由碳氢链碳氢链组成类似液态