高分子表面活性剂

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1、高分子表面活性剂的简介一、表面活性剂简介二、高分子表面活性剂简介三、高分子表面活性剂的结构与性能四、高分子表面活性剂的应用五、总结主要内容一、表面活性剂简介表面活性剂是分子中具有亲溶剂基与疏溶剂基,能富集(吸附)于界面,使界面性质发生显著改变而出现界面活性的物质。通常所说的表面活性剂是指水中的表面活性剂。其分子常被称作“双亲分子”，因为表面活性剂的特有结构通常称之为“双亲结构”。表面活性剂分子的一端为亲油的疏水基，分子的另一端为极性亲水的亲水基。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，

2、便又不是整体亲水或亲油的特性。1.1表面活性剂的分类阴离子表面活性剂：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠1阳离子表面活性剂：季铵化物2两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型3非离子表面活性剂：司盘系列，吐温系列4按极性基团的解离性质分类5a.十二烷基硫酸钠b.十二烷基三甲基氯化铵c.月桂醇聚氧乙烯醚d.十二烷基甜菜碱表面活性剂两亲分子示意图1.2表面活性剂的结构特点表面活性剂分子构成疏水（亲油）基团（hydrophobicgroup）亲水基团（hydrophilicgroup）1.3表面活性剂的作用机理6离子型表面活性剂b.聚氧乙烯型非离子型表面活性剂胶束的结构示意图两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其

3、非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，以减少憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束1.3.1胶束的形状7棒状片状球状层状1.3.2临界胶束浓度表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（CriticalMicelleConcentration，简写为cmc）。十二烷基硫酸钠水溶液的物理化学性质与浓度的关系临界胶束浓度越小，表面活性剂形成胶束和达到表面（界面）吸附饱和所需的浓度越低，改变表面（界面）性质，产生润湿、乳化、起泡和增溶等作用所需的浓度也越低。1.3.3胶束作用简介乳化作用:指将一种液体的细小颗粒分

4、散于另一种不相溶的液体中，所得到的分散体系被成为乳液。泡沫作用:泡沫实际是气体分散于液体中的分散体系，泡沫的形成涉及起泡和稳泡两个因素。分散作用:增加固体粒子在溶液中的分散分散稳定性问题。增溶作用:指水溶液中表面活性剂的存在能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加的现象，这种作用只有在表面活性剂的浓度超过临界胶束浓度后才显现出来。催化作用:表面活性剂胶束的直径通常为3～5nm，其大小、结构和性质与含酶球状蛋白相似，因此具有与酶类似的催化作用，合理选择表面活性剂可以使化学反应的速度显著提高。常用的表面活性剂多为分子量为数百的低分子量化合物。随着诸多热点领域，如强化采油(enhanced

5、oilrecovery)、药物载体与控制释放、生物模拟、聚合物LB膜、医用高分子材料(抗凝血)、乳液聚合等的深入研究,对表面活性剂的要求日趋多样化和高性能化,具有表面活性的高分子化合物现已成为人们关注的焦点。通常将分子量在数千以上且具有表面活性的物质称为高分子表面活性剂。与普通表面活性剂相似，高分子表面活性剂尚未有标准分类法。通常根据低分子表面活性剂的分类法，按其在水中的离子性来分类，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。根据在溶液中是否形成胶束，可分为聚皂及水溶性高分子表面活性剂。二、高分子表面活性剂简介2.1聚皂绝大多数的聚皂都带电荷，这一点与聚电解质类似。事实上，聚皂大多数

6、都是对聚电解质进行疏水改性的产物，一般是不溶于水的。目前已合成的聚皂有以下几种(式中R均表示长链烷基)：在溶液中不形成胶束的高分子表面活性剂，一般主要是水溶性高分子表面活性剂。按其来源分为天然、半合成和合成高分子表面活性剂三大类。天然高分子如我们常见的各种树胶、淀粉、微生物发酵多糖等；半合成高分子是以淀粉、纤维素、蛋白质经化学改性得到的各种高聚物，如阳离子淀粉、甲基纤维素等；合成高分子则是由石油化工衍生聚合单体聚合得到的高分子，如聚丙烯酰胺衍生物、聚丙烯酸等。按其在水中的离子性来分类，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。2.2水溶性高分子表面活性剂2.2.1阴离子高分子表面活性

7、剂(1)羧酸型典型聚合物有聚丙烯酸及其共聚物、丁烯酸及其共聚物、丙烯酸马来酸酐共聚物以及它们的部分皂化物等。(2)硫酸酯型典型的聚合物有:(3)磺酸型有部分磺化聚苯乙烯、苯磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物、磺化聚丁二烯等，木素磺酸盐亦是一种磺酸型高分子表面活性剂。典型磺酸型高分子表面活性剂如：(1)胺盐或多胺类如聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚马来酰亚胺及其衍生物等。典型聚合物有：2.2.2阳离子高分子表面活性剂(2)季