精细化工概论-

1、表面活性剂,表 面 活 性 剂,阳离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,定义： 形式：,其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的 亲水基是带阳电荷的表面活性剂。,阳离子表面活性剂就形式来看，正好与阴离 子表面活性结构相反，其憎水基另一端的亲 水基是阳离子。,表 面 活 性 剂,结构： 长链亲油基通常是由脂肪酸或石化产品衍化而来，表面活性阳离子的正电荷除由氮原子携带外，也可由硫原子及磷原子携带但目前应用较多的是氮原子携带。,化学结构中至少含有一个长链亲油 基和一个带正电荷的亲水基。,表 面 活 性 剂,代表性物质：,脂肪胺与季铵盐（氨基与季氨基带有正电荷）,氨基低碳烷基取代的仲、叔胺水溶解性增大，季铵

2、盐是 强碱，溶于酸或碱液，胺、季铵与盐酸、硫酸、羧酸形 成中性盐。,阳离子表面活性剂通常不与阴离子表面活性剂混合使用， 两者易生成不溶于说的高分子盐。,表 面 活 性 剂,特点,抗静电性能能良好,具有很强的吸附力,降低纤维表面摩擦系数,表 面 活 性 剂,分类,铵盐型阳离子表面吸附剂,季铵盐型阳离子表面活性剂,其他阳离子表面活性剂,表 面 活 性 剂,表 面 活 性 剂,一、铵盐型阳离子表面吸附剂,长链脂肪烃的单烃、二胺和多胺也属于此类表面活性剂； 脂肪伯胺和烷基丙二胺是常用的缓蚀剂； 脂肪类在吸收酸中介质后形成的胺盐能定向排列在金属或管道内壁与酸液的界面上，这种紧密排列的脂肪链基团形成一种厚

3、度只有12个分子的保护薄膜，使金属免受酸的腐蚀。,表 面 活 性 剂,定义：指以适当的浓度和形式存在于环境（介质） 中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物 质或复合物，因此缓剂也可以称为腐蚀抑 制剂;,缓蚀剂,分类：根据产品化学成分，可分为无机缓蚀剂、 有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂;,根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类， 分为阳极型缓蚀剂，阴极型缓蚀剂和混 合型缓蚀剂。,表 面 活 性 剂,作用：在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化 物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜， 这样就抑制了金属向水中溶解。,种类：阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化 剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚

4、 硝酸盐、硼酸盐等 。,表 面 活 性 剂,除脂肪伯胺外，N烷基丙二胺也有广泛应用，与 此类似的还有醚胺，它们可由脂肪胺或醇与丙烯腈 加成后再加氢还原而成。,表 面 活 性 剂,脂肪胺溶解于酸生成盐，以醋酸盐、油酸盐、环烷酸盐等商品出售，因此，称为胺盐型阳离子表面吸附剂。,表 面 活 性 剂,胺盐型表面吸附剂,表 面 活 性 剂,二、季胺盐型阳离子表面活性剂,季铵盐是阳离子表面活性剂中最重要的一类，有强碱性，它使表面活性剂有强亲水性，能溶于水与碱液。 结构式：,R1 R3 N+ Cl- R2 R4,R1是高碳烷基（C12C18）;,R2可以是高碳烷基或甲基；,R3是甲基,R4可以是甲基、苄基、

5、烯丙基,表 面 活 性 剂,季铵盐由脂肪叔胺再进一步烷基化而成，常用的烷基化剂为氯甲烷或磷酸二甲酯。 它们的种类繁多，产量在各种阳离子表面活性剂中占首位，在工业上有实用价值的季铵盐有三类：,长碳链季铵盐,咪唑啉季铵盐,吡啶季铵盐,表 面 活 性 剂,表 面 活 性 剂,长链季铵盐用途,织物柔软剂,杀菌,有机膨润土,表 面 活 性 剂,特例,长碳链季铵盐中一般都含有一个以上的长碳链烷基，它们在阳离子表面活性剂中产量最高。 结构式：,织物柔软剂,双十八烷基双甲基氯化铵,H37C18 CH3 N+ Cl- H37C18 CH3,烷基中的碳原子数主要为1618，平衡离子除氯离子外，也有采用 甲基硫酸盐

6、离子的。,表 面 活 性 剂,双十八烷基双甲基季铵盐主要作用在洗涤衣物操作中作为柔软剂； 作用原理： 柔软作用来自纤维表面吸附的分子中脂肪尾基的排列状态，可使纤维平滑，使被洗的衣物达到所需柔软性和良好的手感；,织物柔软剂,表 面 活 性 剂,有机膨润土是一种流变性调节剂； 控制流变性的原理： 是因为其分子结构中有羟基，在静置的介质中能生成氢键，使浆料成为均匀的胶状物，并有一定粘度。 当有外力作用（如搅拌）时，氢键被破坏，粘度变小，这种特性叫流变性。,有机膨润土,表 面 活 性 剂,有机膨润土的应用,涂料工业,油田工业,在油田钻探中用来配制钻井油浆以及用 作各种金属加工的润滑剂。,在涂料工业中用

7、于控制油漆的流变性,表 面 活 性 剂,杀菌,用作杀菌的季铵盐在结构中多数含有苄基； 用于杀菌的领域有： 家用、医用和工业杀菌、消毒、防霉； 游泳池藻类； 洗衣过程中消毒； 油田杀微生物；,表 面 活 性 剂,三、其它阳离子表面活性剂,代表性物质氧化叔胺(R（CH3）2N-O) 氧化叔胺也称氧化物，它是烷基二甲基叔胺或烷基二羟乙基叔胺的氧化物，烷基为C16C18的烃基。 氧化叔胺的胺氧基是极性的，易于H+结合，形成羟基铵离子R(CH3)2N+-OH，因此它在酸性溶液中是阳离子。,表 面 活 性 剂,在中性与碱性溶液中是非离子； 在酸液中与阴离子表面活性剂相遇，会产生沉淀物； 在中性与碱性溶液中能与阴离子表面活性剂混合使用。,表 面 活 性 剂,胺氧化物采用脂肪叔胺为原料，采用双氧水进行氧化而成。,R-N,CH3,CH3,+,+,+,R-N,CH3,CH3,H2O2,O,H2O,H+,CH3,CH3,CH3,CH3,O,OH,R-N,R-N+,在酸性介质中生成阳离子，而在中性或碱性介质中是非 离子型。,表 面 活 性 剂