第九表面活性剂.ppt

1、第九章表面活性剂，第一节表面活性剂分类是带电荷的正负：阳离子、负离子、非离子、良性表面活性剂。1，以负离子表面活性剂，(1)羧酸负离子，石蜡为原料合成脂肪酸，制成金属盐。多羧基表面活性剂作为薄膜产业中的润湿剂。(2)磺酸负离子器，Aerosol OT负离子型表面活性剂，是用于干洗溶剂的良好润湿洗涤剂。Igepon A负离子表面活性剂：用直链-烯烃制造：烷基苯合成：十二烷基苯磺酸钠经常用于洗涤剂。另一种合成方法是，或：，等，(3)硫酸负离子基础，代表性的十二烷基硫酸钠，以及咪唑系阳离子表面活性剂，结构如下：十六烷基三甲基溴化铵：吡啶盐四级铵盐：3，非离子型表面活性剂，水溶液中或其他介质中不电离的

2、特性。亲水基团一般由尿素和羟基等含氧基团组成。(1)由脂肪聚氧乙烯醚、脂肪醇和几种环氧乙烷催化剂作用制备。像月桂醇聚氧乙烯基醚。表面活性剂稳定性高，是一种好的乳化剂。(2)用脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸和聚乙二醇或几种环氧乙烯合成。(3)聚醇表面活性剂，酯缩合为脂肪酸和聚羟基化合物。1)，氨纶(span)，山梨醇和各种脂肪酸形成的酯。例如，span-40是由脱水山梨醇和棕榈酸组成的酯，span-20是由实数山梨醇和月桂酸组成的酯，2)，Tween(吐温)是在氨纶的羟基上连接聚氧乙烯而成的。-80、(4)烷基酚聚氧乙烯醚，如吐温，结构：n=1-3，可用性可用作乳泡乳化剂。n=3-6时油溶解，在水中分

3、散，油泥湿润，具有渗透力。n7，可用作水溶性，水包油乳化剂。n=8-9时，湿润性和乳化性能优秀。(5)烷基醇胺和烷基醇胺、聚氧乙烯烷基醇胺的结构如下：聚氧乙烯烷基醇胺的结构如下。准备：二乙醇胺的缩合反应，是月桂酸和摩尔的两倍。聚氧乙烯烷基酰胺是一种可用于洗涤剂和干洗肥皂的良好稳定剂和乳化剂，对钢具有一定的防腐性能。(6)聚氧烯烃嵌段共聚表面活性剂，聚氧烯烃嵌段共聚物为多氯联苯非离子活性剂，分子量低于1000。由聚氧乙烯(或环氧乙烷)和聚氧丙烯(环氧丙烯)的共聚组成。聚氧丙烯基是亲水部分，聚氧乙烯基是亲水部分。应用最广泛的是烷基聚醚。化学结构如下：调整M和N值后，不同性质的表面活性剂。反转收敛顺

4、序，就能得到另一种性质的产物。也就是说，亲水性和发泡性能明显下降。这是因为它夹在亲水-(C2H4O)n-牙齿两个小数部分R和-(C3H6O) M之间。将丙烷二醇作为反应生长点依次添加环氧丙烷、环氧乙烷等，可获得pluronice类型的嵌段共聚物。这种涤纶没有无味、无毒、刺激性，稳定性好，不能与酸、碱、金属离子化学反应。因此，钙皂有很好的分散效果。也有防止硬水沉淀的能力。4，两性表面活性剂，一个分子中同时存在酸性基团和碱性基团，酸性基团主要是羧基、硫酸基、磺酸基等。碱性组主要是胺或季铵碱。它们容易形成“耐盐”。典型阳性表面活性剂：咪唑阳性型，第二节高分子表面活性剂和特殊表面活性剂，1，聚合物表面

5、活性剂概述，分子量2003000范围内表面活性的化合物，水溶性，流星，容易吸附到任何界面时，介面和溶液的状态和性质发生变化，表面化学实用物质例如，合成聚合物聚乙烯醇，聚丙烯钠等具有乳化分散作用和凝聚作用，海藻酸钠，淀粉衍生物，蛋白质等可以吸附在界面上，界面降低。聚合物表面活性剂，降低表面张力的能力越大，优秀的表面活性剂。如果表面张力减少能力下降，就没有表面活性。聚合物表面活性剂也分为负离子、阳离子、两性、非离子型表面活性剂等。2，合成高分子表面活性剂，烷基酚和甲醛缩合，环氧乙烷和苯酚缩合，聚氧乙烯烷基酚缩合醚非离子型表面活性剂。可硫酸化聚氧乙烯烷基酚缩合醚，形成负离子型表面活性剂。聚4(或2)

6、-乙烯吡啶和溴代烷(C12H25Br)牙齿反应，形成季铵分支链的阳离子聚合物表面活性剂。C12H25Br对聚乙烯移民反应后，可与氯醋酸反应，形成两性型表面活性剂。例如：3，天然聚合物的表面活性剂，天然水溶性聚合物的表面张力减少能力不大，经常用作乳化稳定剂、泡沫稳定剂、分散剂、保护胶体等。一种纤维素多糖化合物，-1，4-包含糖苷的葡聚糖，每个葡萄糖基有3个羟基，这些羟基，氢键作用，纤维分子之间有相当的相互作用，不能溶于水。纤维素适度甲化可以解除氢键束缚，制成各种水溶性纤维素(MC)。结构如下：R:CH3-甲基纤维素(MC)；C2H5-乙基纤维素；弧(CH2) 2-羟乙基纤维素；HOOCCH2-羧

7、甲基纤维素，HO(CH2)2-，C2H5-，乙基羟乙基纤维素，HO(CH2)3-羟丙基纤维素。(1)乙氧基纤维素，乙氧基的存在没有被纤维素分子间氢键抑制取代的-HO，只能用氢键手语溶于水。替代度为0.50.7时溶于4%8% NaOH水溶液。0.71.3，可溶于冷水。1.41.8时溶于乙醇。1.82.2，可溶性普通有机溶剂；2.72.9时不能完全溶于水。(2)乙基羟乙基纤维素，含疏水乙基和亲水羟乙基，这些基团的替代度不同，水溶液的表面张力也不同。乙基取代度为0.7，羟乙基取代度为0.9时，乙基羟乙基纤维素水溶液的1%表面张力为48dain /cm。乙基取代度为1.3，羟乙基取代度为0.5时，乙基

8、羟乙基纤维素水溶液的1%表面张力为40dain /cm。(3)羧甲基纤维素，羧甲基纤维素水溶液的表面张力几乎没有变化。水溶性，有很多负离子，因此溶液的粘度会提高，在相当大的浓度范围内，可以用作稳定剂或增稠剂。4，特殊表面活性剂，(1)含氟表面活性剂，表面活性剂碳氢链中的氢原子被氟原子取代的碳链表面活性剂。全氟表面活性剂(全氟)不仅大大减少了水的表面张力，而且还显着减少了碳氢化合物液体和其他有机溶剂的表面张力。具有很高的表面活性。典型品种：含氟表面活性剂可以将水的表面张力降低到1520多因/厘米。化学性质比其他表面活性剂稳定。高温，强碱，江珊。甚至一些强大的氧化制造也不能与它反应。氟表面活性剂上

9、含氟的碳原子一般不超过10个。否则很难溶于水，不能使用。(2)含硅表面活性剂、聚硅氧烷是常见的SiO型硅化合物，疏水性强。在硅氧烷链中引入亲水基团，实现亲油和亲水平衡。例如：在这些表面活性剂中，Si-O键在酸碱中很可能水解，将Si-O-C键转换为Si-C键后，包含硅的表面活性剂稳定性更稳定。m=13.4或8.2时，含硅化合物水溶液(10-410-5M)的表面张力最高为20dain /cm，表面活性高于一般表面活性剂。Si-C和SiSi型含硅表面活性剂：短链中的硅化合物连接羧基或磺酸也具有表面活性。例如，在聚硅氧烷链的基础上环氧乙烷共聚，可以合成含硅聚合物表面活性剂。第三节溶液中表面活性剂的状态

10、和物性，1，溶液界面上表面活性剂的吸附状态，(1)非离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂溶液界面上的吸附情况可以直接用Gibbs公式说明。或：浓度很小时，公式可以更改，因为表面张力和浓度是线性关系。即介面吸附等温式，介面吸附非离子型表面活性剂分子的理想二维状态方程，是：角吸附分子在表面所占的平均面积。脂肪醇等极性分子浓度高时必须正确。就是范德沃尔斯状态方程：碳氢链(M是碳氢链中-CH2-基本数)之间的范德沃尔斯重力对手表面膜的修正。可以忽略油水界面中的修改。也就是说，通过Langmuir吸附等温式和Gibbs吸附公式得到。(2)无水解的1-1英寸表面活性剂，无水解的1-1英寸离子表面活性剂Na

11、 R-，基本上完全电离。设定：设定：传记中立：水离子化平衡条件：所以：(3)容易水解的1-1型离子表面活性剂，在水中可水解的表面活性剂Na R-，一些HR。因此：过度添加共同离子(Na)电解质，常识是，由于离子型表面活性剂，电荷的排斥修改了二维状态方程，同一电荷的斥力对表面面膜压力有贡献。1-1型电解质的离子强度不是很大，因此：或：当表面活性剂浓度足够小时，常识可以简化为，2，固体-液体界面上的表面活性剂状态，一般认为表面活性剂在固体表面上的吸附是单表面活性离子或分子，但也有研究发现，(2)双分子层吸附，固体表面的离子交换吸附表面活性剂亲水浓度高时，界面上的表面活性剂疏水性徐璐用Vander

12、waals力吸引，形成依赖尾部的部分双分子吸附层。固体具有相反的电荷。这样固体表面有可能吸附在双分子层上。(1)胶束吸附，(3)不规则的单分子层吸附，氢键或配位键，与固体极性分子结合的表面活性剂分子或离子，结合的方向性，使分子不完全站在界面上，并且由于溶剂水分子吸附，影响固体-液体介面吸收分子的紧贴。(4)在平卧吸附、键电子定向核等表面活性剂、吸附剂表面强静电吸附上进行吸附时，经常以这些键的平卧姿势在固体-液体界面上进行吸附。表面活性剂分子也倾向于平躺固体表面。介面吸附层比较薄。(5)langmuir吸附，非极性固体吸附剂表面有色散力吸附的表面活性分子或离子通常有类似的langmuir吸附等温

13、线，是单层饱和吸附。3，溶液中出现的表面活性剂物性，(1)临界胶束浓度(CMC)，当表面活性剂浓度超过一定值时，由单个分子或单个离子组合成胶束的胶体聚合形成胶束，溶液物性可能突变。在牙齿点，浓度为临界胶束浓度。(2)kraff点(KP)，离子型表面活性剂水溶液中溶解度明显上升的温度称为kraff点，在kraff点以上，离子型表面活性剂溶解度明显提高。因此，KP越低，水溶液中的溶解度越大。，(3)浊点(CP)，非离子型表面活性剂，温度上升到特定温度时，水溶液呈浑浊状态。这时温度称为浊点。温度低于CP时，活化剂分子大部分是胶束状态，因此CP越低，非离子型表面活性剂形成胶束状态的性能越强。(4)临界

14、表面张力()，浓度增加到临界胶束浓度，表面张力突变发生后达到一定值，基本不变。这时临界胶束溶液表面张力。评价表面活性剂表面张力下调能力的两种茄子方法：方法1:活化剂的效率(efficiency)，降低到表面张力对比特定值时所需的活化剂浓度。20dain /cm或表面压力=20dain /cm所需的活性剂浓度越低，效率越高。方法2:比较活化剂的有效性(effectiveness)、一定浓度(CMC附近)下溶液可能下降的最小值，通常。也可以用最大表面压力值表示。大多数表面活性剂，CMC与单个碳氢链中的甲基(-CH2-)或碳原子数N具有以下关系：A，B是常数，取决于亲水体系结构。聚氧乙烯烷基醚非离子

15、型表面活性剂RO(EO)mH的CMC与分子中聚氧基平均M的关系为，4，表面活性剂溶液的部分性能，表面活性剂溶液的部分性能，如润湿力、泡沫、分散力、乳化力、污染力等表面活性剂分子结构。也就是说，根据亲水期和疏水期的分子量、亲水平衡值(HLB)的不同，会有差异。Griffin计算HLB值公式：MH:亲水系统分子量；m:表面活性剂分子量。非离子表面活性剂，如果A、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B、B，4节胶束形成的热力学及其影响因素，1，相分离理论，胶束是溶液中产生的一种液体“假”(pesudo phase)。分离从CMC开始。Cmc在未达到相分离时的表面活性剂饱和浓度。(1)离子表面活性剂，胶束的形成有以下平衡：1mol活化剂分子形成胶束的标准自由能，因为：胶束上：和：CMC很小，你可以认为：GBIS-HEE，2，描述质量作用定律，离子型表面活性剂：其中：溶液比较稀时：近似处理：(1)没有电解质时溶液浓度为CMC时：(2)收集数J大时，活化剂浓度小，胶束也小。下一个：讨论：(a)逆离子固定在胶束中时，胶束有效电荷为0，即z=