染整助剂第七章添加剂对表面活性剂溶液性质的影响

1、第七章 添加剂对表面活性剂 溶液性质的影响,主要内容：,同系物对表面活性剂溶液性质的影响 无机物对表面活性剂溶液性质的影响 有机物对表面活性剂溶液性质的影响 不同类表面活性剂对表面活性剂溶液 性质的影响,当表面活性剂中加入另一种表面活性剂或其他添 加剂时，其表面张力低于表面活性剂水溶液所能达到 的表面张力，该情况称表面张力最低值现象。,一、表面张力最低值现象：,原因：,另一种表面活性剂或其他添加剂，在cmc 前竞争吸附到表面上，形成复合膜使下降， 达到最低水平。cmc后表面活性剂形成胶束， 另一种表面活性剂或其他添加剂进入胶束， 恢复正常水平。,例：,在洗涤剂配方中，常在LAS中加 入少量N,

2、N-羟乙基十二酰胺或氧化二 甲基十二烷基胺，以改善发泡性能及洗 涤作用。,提高表面活性剂的性能 降低表面活性剂的应用成本 减少表面活性剂对生态环境的污染和破坏,表面活性剂复配目的,二、同系物对表面活性剂溶液性质的影响,表面活性剂的同系物混合物，其理化性质介于各 单体表面活性剂之间。在表面活性上也如此。,混合后效率介于各单体表面活 性剂效率之间 同系物效能基本相等，混合后 亦如此,例：C10H21OSO3NaC12H25OSO3Na混合液的表面 张力（30）,C10H21OSO3NaC12H25OSO3Na混合表面活性剂 的cmc（30）,X(C10H21SO4Na),总结：混合物中较高活性的表

3、面活性剂在混合胶束 中比例较大。,三、无机物对表面活性剂溶液性质的影响,1、无机盐对离子型表面活性剂溶液性质的影响,离子型表面活性剂中加入与表面活性剂反离子具 有相同性能的无机盐离子，cmc下降。且随所加无机 盐浓度的增加，cmc下降趋势增大。,效率增大 效能增大,C12H25SO4Na 的cmc与Na浓度的关系,但无机盐浓度不可过量，否则导致胶束电势降低， 胶束间斥力减小，不利于乳液稳定性。,10 20.1mol/L 30.3mol/L 40.5mol/L 51.0mol/L,NaCl对C12H25SO4Na表面张力的影响,120ABS80Na2SO4 2 40ABS60Na2SO4 3 6

4、0ABS40Na2SO4 4 100ABS,ABS在棉布上吸附量与添加Na2SO4的关系,同种表面活性剂，不同反离子会有不同的cmc，随无 机盐离子价增大，cmc下降增多。效率增大，效能增大。,2、无机盐对非离子表面活性剂溶液性质的影响,对非离子表面活性剂，无机盐影响较小。 低浓度时，几乎没有显著变化； 浓度大时，表面活性才有改变，但其影响远小于离子 型表面活性剂，且对表面张力也无明显改变，但对浊点 有影响。,电解质对非离子表面活性剂的影响，主要是对疏水基 团的“盐析”或“盐溶”作用。“盐析”作用使表面活性剂更易 形成胶束，cmc下降；而“盐溶”作用则相反。,四、有机物对表面活性剂溶液性质的影

5、响,1、极性有机物,低级醇低浓度时：随醇浓度增加，cmc下降,随醇碳链增长，cmc下降更显著 若醇碳链与表面活性剂相接近，作用更明显，类似 表面活性剂混合,低级醇高浓度时：随醇浓度增加，cmc上升,低浓度醇参与了胶束的形成，使表面活性 剂胶束易于形成。而高浓度醇，溶液中水通过 氢键与之结合，破坏了水的结构，溶剂性质发 生变化，使表面活性剂分子溶解度变大，从而 使cmc上升。,原因：,1、当加入的有机物为尿素、乙二醇、N甲基 乙酰胺，cmc（ ）,增大,2、当加入的有机物为果糖、山梨醇、环己六醇， cmc( ),减小,实际生产中，凡能增加表面活性剂cmc的 这类极性有机物，也能提高表面活性剂的溶

6、解 度。称这类物质为助溶剂。,判断：,助溶剂：,2、水溶性高分子化合物,水溶性高分子化合物与表面活性剂分子的相互作用 主要是碳氢链的疏水结合，两者相互作用形成“复合物” 或发生大分子吸附表面活性剂分子。所以溶液的表面性 质随浓度的变化曲线往往呈现两个转折点。,表示：达饱和吸附，表面张力不随浓度变化而变 化，只是溶液中表面活性剂不断增多，开始形成胶 束。,不同性质的高分子化合物对不同类表面活性剂影响不同，有如下规律：,高分子化合物对阴离子表面活性剂的吸附能力： PVAPEGMCPVAcPPGPVP,高分子化合物对RNH2HCl的吸附能力： PEOPVPPEGPVAMCPVAc PPG,小结： 高

7、分子疏水性越强，相互作用越大； 表面活性剂与高分子电性差异越大，相互作用越强； 表面活性剂碳氢链越长，相互作用越大。,五、不同表面活性剂对溶液性质的影响,1、协同作用（增效作用）,协同作用定义：如果两种表面活性剂混合，产 生的效应超过了每种表面活性剂单独使用时的 效应，称该两种表面活性剂间发生了协同作用。,聚氧乙烯非离子混合 聚氧乙烯非离子阳离子 聚阳乙烯非离子阴离子 阳离子阴离子混合,疏水基相同的各表面活性剂体系中，协同效应 大小顺序：,2、非离子与阴离子表面活性剂混合,阴离子表面活性剂中加入非离子表面活性剂： 混合液cmc和表面张力均下降，因而效率效能均 提高，但加入非离子表面活性剂的浓度

8、是有限度的。,非离子表面活性剂中加入阴离子表面活性剂：,效率增加，但效能减小，且浊点升高,3、阴离子与阳离子表面活性剂混合,阴、阳离子表面活性剂混合协同作用最 大，效率、效能均增大。但要避免沉淀析出。,一定条件下，阴阳离子表面活性剂通过强烈的相 互作用，组成一种复合物或称分子间化合物，它具有更 高的表面活性，使溶液表面张力大大降低。,但是，并非所有阴、阳离子表面活性剂均可以混合， 只有当阴、阳离子表面活性剂疏水基较大且两者碳原子 数接近时，才有很高的表面活性。,4、离子型与两性型表面活性剂的混合,与阴、阳离子表面活性剂混合一样，离子 型与两性型表面活性剂相互作用，也形成一种 复合物或称分子间化合物，使混合液具更高的 表面活性。,差异：还受外部条件的影响（如PH值等）。,5、表面活性剂的复配：,例：上海美加净低泡洗衣粉配方,LAS 10份 聚醚 4 皂片 3 水玻璃 6 芒硝 20 三聚磷酸钠 38 羧甲基纤维素 1.4 增白剂 0.1 对甲基苯磺酸钠 3 水 一定量,美国抑