阴离子表面活性剂(概论).ppt

1、2.3 SAA的性能参数、SAA的临界胶束浓度(CMC) HLB、临界胶束浓度(CMC)、影响临界胶束浓度(CMC) saa结构的决定性因素：烃链长度(c，CMC)、烃链支链数(多支链、烃链之间的力、CMC)、极性基团位置(极性基团位于烃链的中部、CMC)、烃链中的其它取代基(当烃链中存在极性基团时，CMC)、亲水基团(CMC离子、CMC非离子)、外部条件温度(t，CMC非离子)、胶束结构、 saa的HLB，定义HLB值的计算，HLB值的计算，单一saa的HLB值的计算，混合SAA的HLB值的计算，单一SAA的HLB值的计算聚氧乙烯醚和多元醇常用表面活性剂HLB值的经验公式非离子SAA多元醇脂

2、肪酸酯非离子SAA。 实施例1中获得的壬基酚聚氧乙烯醚的HLB值已知如下：壬基酚聚氧乙烯醚的相对分子量为616，多元醇脂肪酸酯非离子型SAA，S为皂值)；多元醇酯；a是实施例2的粗脂肪酸的酸值。硬脂酸单甘酯的酸值为198，皂化值为161，故其HLB20(1161/198)为3.8，离子表面活性剂HLB值的经验公式，基团数法例3:太古油的分子式为计算其HLB值，SAA的HLB值为计算(式中WA和WB为混合SAA中A和b的重量， HLBA和HLBB是纯A和纯B的HLB值。实施例4的吐温80(HLB15)和30的司盘80(HLB4.3)构成混合表面活性剂，并计算混合物的HLB值。 使用具有不同HLB

3、值的SAA，在配制复合产品的配方中，当制备各种试剂和产品时，由于产品的不同性质、目的要求和用途，表面活性剂的HLB值的需要和应用是不同的。一般来说，为了保证配方的稳定性和优异性能，表面活性剂的HLB值必须满足一定的要求。例如，在制备各种乳液时，需要知道各组分所需的HLB值，并选择HLB值最合适的表面活性剂作为乳化剂。例如，液体石蜡应制成水包油乳液，乳化所需乳化剂的HLB值为1012。当棉籽油水包油乳液所需乳化剂的HLB值为7.5时，用蜂蜡制备水包油乳液所需乳化剂的HLB值为5，制备水包油乳液所需乳化剂的HLB值为1016。阴离子表面活性剂概述2.4.2阴离子表面活性剂的性能和合成原理2.4.3

4、阴离子表面活性剂的生产方法和工艺流程2.4.4主要阴离子表面活性剂简介阴离子表面活性剂的一般特性：(1)溶解度随温度的变化有一个明显的转折点，即在较低的温度范围内，它随温度上升很慢，当温度上升到一定值时，它的溶解度随温度的升高而迅速增加，这就是表面活性剂的克拉夫特点。一般来说，离子表面活性剂有克拉夫特点。克拉夫特点(Krafft特性)对于离子型表面活性剂，如十二烷基硫酸钠在水中的溶解度随温度变化的AKB曲线，十二烷基硫酸钠在水中的溶解度与温度之间的关系如图所示。克拉夫特点是离子型表面活性剂的特征值，克拉夫特点也是表面活性剂应用温度的下限，或者只有当温度高于克拉夫特点时，表面活性剂才能发挥更好的

5、作用。例如，十二烷基硫酸钠的克拉夫特点为8，而十二烷基硫酸钠的克拉夫特点为70。当在室温下使用时，前者作为增溶剂更好，而后者较高的克拉夫特点并不理想。分类和概述阴离子表面活性剂可以解离带负电荷的基团(阴离子或负离子)，这些基团在溶于水时发挥表面活性。阴离子表面活性剂按亲水基团分为脂肪羧酸酯、脂肪醇硫酸酯、磺酸酯和磷酸酯。阴离子表面活性剂的亲水基团种类有限，而疏水基团可以由各种基团组成，因此种类繁多。阴离子表面活性剂通常具有良好的渗透性、润湿性、乳化性、分散性、增溶性、起泡性、抗静电性和润滑性，并且当用作洗涤剂时具有良好的去污能力。羧酸盐阴离子表面活性剂羧酸盐阴离子表面活性剂，通常称为皂，是最常

6、用的表面活性剂之一。1.脂肪酸盐(1)肥皂是一种高脂肪酸盐。结构类型：化学式为RCOOM，其中r是烃基，可以是饱和的或不饱和的，其碳数在812之间，m是金属原子，通常是钠、钾或铵。合成路线：用油和碱性水溶液加热皂化反应制备肥皂。肥皂生产是最古老的表面活性剂生产工艺之一，设备简单，制备容易。工业肥皂生产有盐析法、中和法和直接法。原则上，盐析法和直接法都是油脂皂化法。目前，更先进的技术是中和和连续皂化。盐析法在中国肥皂厂使用最多。盐析法的主要工艺过程是皂化，将油和碱液放入皂化釜中加热煮沸。在开放式皂化釜中，先加入熔化的油脂，然后慢慢加入碱液。空的时候，加入容易皂化的油，如椰子油，皂化它作为乳化剂。

7、当反应重复时，让锅底作为乳化剂。皂化的第一阶段应形成稳定的胶体；在第二阶段，加入浓碱液后皂化速度快，因此有必要防止结块；在第三阶段，由于不皂化油的浓度低，皂化速度非常慢，皂化时间长。皂化率可达95%，游离碱小于0.5。皂荚是脂肪皂化后形成的。盐析将电解质盐加入到皂荚胶中，将多余的水和杂质从皂荚胶中分离出来，得到纯皂荚胶。杂质包括甘油、色素、磷脂、动植物纤维、机械杂质等。通过去除有害杂质，可以从废液中回收甘油。为了使分离干净，盐析和碱沉淀可以进行几次。碱沉淀向皂荚胶中加入一定量的碱，进一步皂化不完全皂化的油，降低皂荚胶中无机盐如氯化钠的含量，进一步除去杂质，提纯皂荚胶。碱沉淀后，成品皂胶结晶粗糙

8、，电解质含量高(氢氧化钠0.61%；置信区间-0.40.8 %；Na2CO3LNa2SO4等。)。在整理过程中，进一步加入电解液补充皂化，排出皂胶中的杂质，使皂胶精细结晶。混合通过搅拌或研磨向皂胶中添加填料是控制肥皂质量的最后一道工序。它直接影响肥皂的硬度、晶型、脂肪酸含量、外观、气味、洗涤力和保存性。填料包含硅酸钠(水玻璃)、碳酸钠、滑石粉等。硅酸钠和碳酸钠可以改善肥皂的洗涤性能，防止酸败。滑石粉可以增加肥皂中的固体，防止肥皂收缩变形，使肥皂具有良好的外观。填料也能软化硬水。在调配方面，皂类香料，如香草油、松油醇、萘甲醚等。有时是用来掩盖肥皂的臭味。总之，制皂最重要的步骤是皂化，盐析、碱沉和

9、整理都是为了去除杂质、减少水分和增加脂肪酸含量，以获得符合工艺要求的纯皂基。皂基可以通过混合和添加皂化合物来形成。这种方法的生产周期至少是一天，有时甚至是几天。这是传统工艺的主要缺点。为了缩短皂化时间，可以使用氧化锌和石灰石等催化剂。在高压下水解油，然后加入碱中和。先进的连续皂化方法利用了油在高温高压(200，2030 MPa)下快速皂化的原理，4分钟可获得40.80%的皂液，质优价廉。具体生产方法请参考相关信息。性质和用途：油可以是动物油如黄油，或植物油如椰子油、棕榈油、米糠油、大豆油、花生油、硬化油等。由于使用了不同的天然油，所得肥皂具有不同的性质。聚羧酸皂聚羧酸皂很少使用，通常是用作润滑

10、油添加剂和防锈剂的烷基琥珀酸产品。琥珀酸的学名是琥珀酸(3)松香皂松香皂是天然植物树脂酸经碱中和的产物。结构类型：分子式为C19H29COOH。它没有洗涤功能，但具有良好的乳化和发泡能力。合成路线：rcooh Mohr coom m: k，Na等。性能和用途：松香钠盐广泛用于洗衣皂生产，可改变肥皂泡沫性能，防止酸败，增加边缘透明度。由松香皂、聚硅氧烷和其他非离子表面活性剂制成的低泡沫洗涤剂特别适用于高温(85)的自动洗衣机。松香皂溶液、己二醇、乙酸、水和乙酸乙酯可用于清洁金属表面。乙二醇和乙二胺的混合物可用作润滑剂和颜料分散剂。松香和改性松香皂也可用作混凝土发泡剂来制造轻质混凝土构件。松香酸皂

11、的另一个重要应用是作为纸张施胶剂。最近，这种施胶剂得到了不断的发展和改进。例如，松香加入马来酸酐(或富马酸)，然后用甲醛改性，最后制成钾皂，可用作增强施胶剂。松香是一种来源丰富、价格低廉的可再生天然化学原料。中国松节油资源丰富，年产量50万吨，松香产量40万吨/年，居世界第一位。目前，随着表面活性剂原料的短缺、价格的上涨和环保要求的提高，开发利用松香合成表面活性剂无疑具有资源优势。2.N-酰基氨基羧酸盐N-酰基氨基羧酸盐是脂肪酰氯和氨基酸反应产物的结构类型：由于碳链长度和氨基酸类型的不同，可以产生许多同源产物。N-酰基氨基羧酸酯的结构是R-CONH(CONHR)nCOONa R，R是长碳链烷基

12、，常用的氨基酸原料是肌氨酸和蛋白质水解物。最著名的是N-油酰聚(氨基酸钠)(商品名是拉米邦)。合成路线：N-油酰聚氨基酸钠的制备过程为蛋白质水解；油酰氯的制备；油酰氯与蛋白质的缩合。性能及用途：本品除具有表面活性外，还具有低毒、低刺激的突出优点。因此，它被广泛应用于人体洗涤用品、化妆品、牙膏、食品等。3。聚醚羧酸酯的结构类型：聚醚羧酸酯的分子式如下：R-(OC2H 4)NOH2Coona合成路线：聚醚羧酸酯是阴离子聚乙二醇非离子表面活性剂的产物。高级醇聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，可以作为原料与氯乙酸钠或丙烯酸酯反应。r-(och 2ch 2)no hclch 2co na r-(och

13、2ch 2)noch 2co na r-(och 2ch 2)no HCH 2=chcoor/r-och 2ch 2)nch 2ch 2co na性质和用途：聚醚羧酸酯主要用于湿润剂、钙皂分散剂和化妆品。2.4.2磺酸根的引入方法，直接引入法。芳烃磺化：过量硫酸磺化法、共沸脱水磺化法、三氧化硫磺化法、氯磺酸磺化法、芳香伯胺焙烧磺化法间接引入法：原料采用带磺酸基团的原料，烷基芳烃为表面活性剂的疏水基团，通过磺化作用以磺酸为亲水基团对芳烃进行磺化是生产表面活性剂的重要步骤。烷基苯磺酸是一种高粘度、低挥发性的强酸。不溶于普通有机溶剂，易溶于水，吸湿性强。当它与少量水凝聚时，它可以溶解在水中。烷基苯磺

14、酸本身是无色的，由于原烷基苯中的杂质或磺化副反应而呈棕红色。由于杂质含量和磺化副反应程度不同，色深变化很大。磺化度相同时，越轻越好。1烷基苯的磺化机理工业上常用的磺化剂有：硫酸、发烟硫酸(H2SO4SO3 H2S2O7 7含20%SO3)、三氧化硫、氯磺酸、氨基磺酸和亚硫酸盐磺化剂不同，磺化颗粒主要有SO3、H2SO4、H2SO4、HSO3 H3SO4等。以及烷基芳烃的磺化。膜反应器在表面活性剂生产中的应用：las(直链烷基苯磺酸盐)、FAS(脂肪醇硫酸盐)、AOS(烯烃磺酸盐)和AES(醇乙氧基化硫酸盐)的生产、膜连续磺化工艺、烷基苯磺酸盐的应用、家用洗涤剂配方：轻垢洗涤剂配方：与手接触，十

15、二烷基直链烷基苯磺酸盐和直链脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐的混合物不含碱性成分，如烷基醇酰胺和氧化胺，也用于其它洗涤剂配方，如炉灶、地毯、头罩、美容护理、化妆品等。以及烷基苯磺酸盐的应用。用作工业表面活性剂：石油破乳剂、油井空气钻井发泡剂、石墨和颜料分散剂、防结块剂、工业清洗剂等。农业方面：化肥的防结块剂、农药制剂的乳化剂和润湿剂、AOS-烯烃磺酸盐、-烯烃磺酸盐的性质、特性和用途：-烯烃磺酸盐具有良好的生物降解性、良好的去污性和在硬水中的起泡性，对皮肤刺激性小。AOS的生物降解性和毒性、AOS的各种组分的生物降解率、烯基磺酸盐、羟基磺酸盐二磺酸酯、产品中各组分的比例对其生物降解性有很大影响、AOS的

16、毒性、LAS的毒性、小刺激性、三烷基磺酸盐(SAS)、烷基磺酸盐(SAS)、烷基RSO 3 Me R 336 01 317、Me:碱金属或碱土金属合成生产方法：氧磺化法主要是支链的，伯氯磺化法的伯烷基磺酸盐主要是由二磺酸组成。1、烷基磺酸盐(SAS)的性质和特性，其在碱性、中性和弱酸性溶液中稳定，具有良好的润湿、乳化、分散和去污能力，良好的生物降解性和对皮肤的刺激性小，2、氧磺化产生烷基磺酸盐的机理，长链烷烃的氧磺化机理：自由基反应链引发：烷烃通过紫外线或射线的照射吸收能量，氧磺化产生烷基磺酸盐的机理， 氧磺化生产烷基磺酸盐的机理， 烷基氧自由基与二氧化硫反应生成磺酰基氧自由基_ H，RSo2OOH SO2 H2O RSo3H H2SO 4由于正构烷烃链中的伯碳原子与仲碳中的氢的相对活性比为1:3，所以氧磺化法生产的大多数产品都是仲取代基。 氧磺化法生产烷基磺酸盐的机理控制反应过程的关键是控制烷基过氧磺酸的用量。方法：向反应体系中加入水，使RSO2OOH分解为烷基磺酸，使其在体系中的浓度不太高，将单磺酸产物溶于水中，从反应区