表面活性剂应用导论第5章阳离子表面活性剂

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1、8/24/2021表面活性剂应用导论—第五章阳离子表面活性剂轻化工程专业丁斌第5章阳离子表面活性剂5.1阳离子表面活性剂概述5.2阳离子表面活性剂的性质5.3几种阳离子表面活性剂5.4阳离子表面活性剂的应用5.1阳离子表面活性剂概述阳离子表面活性剂是具有阳离子亲水基团的表面活性剂。依据亲水基结构分类：(1)胺盐型(2)季铵盐型(3)杂环型(4)鎓盐型(1)胺盐型该类产物是脂肪胺与无机酸形成的盐，只溶于酸性溶液中，在酸性条件下具有表面活性，而在碱性条件下，胺盐与碱作用生成游离胺而使其溶解度降低失去表面活性，因此它的使用范围受到一定的限制。代表品种结构式：5.1阳离子表面活性剂概

2、述R-NH2·HCl伯胺盐CH3

3、R-N-HCl仲胺盐

4、HCH3

5、R-N-HCl叔胺盐

6、CH3(2)季铵盐型季铵盐与胺盐不同，它在碱性和酸性介质中都能溶解，且离解为带正电荷的表面活性离子。季铵盐洗涤能力差，但杀菌能力强，在阳离子表面活性剂中的地位最为重要，产量也最大。代表品种结构式：5.1阳离子表面活性剂概述R1

7、R2-N+-CH3X-

8、R35.1阳离子表面活性剂概述(3)杂环型杂环类阳离子表面活性剂是分子中除碳、氢原子外，还含有其它原子，且呈环状结构的化合物。这类表面活性剂有：吗啉型吡啶型5.1阳离子表面活性剂概述(3)杂环型咪唑啉型哌嗪型喹啉型5.1阳离子表面活性剂概述(

9、4)鎓盐型按照携带正电荷的原子不同，如P、As、S、I等，阳离子表面活性剂还包括鏻盐、锍盐、碘鎓和鉮盐化合物等。①鏻盐化合物该类阳离子表面活性剂具有良好的杀菌性能，主要用作乳化剂、杀虫剂、杀菌剂等。此外，四羟甲基氯化鏻还具有优良的阻燃性能，可作为织物阻燃整理剂。CH2OH

10、HOH2C-P+-CH2OHCl-

11、CH2OH5.1阳离子表面活性剂概述②锍盐化合物锍盐化合物可溶于水，具有除草、杀灭软体动物、杀菌和杀真菌等作用，是有效的杀菌剂，而且对皮肤的刺激小，因此使用性能优于传统的季铵盐化合物。氧化锍衍生物是锍盐型阳离子表面活性剂中性能十分优异的品种，它在阴离子洗涤剂和传统的松香皂

12、配方中均能保持良好的杀菌性。5.1阳离子表面活性剂概述③碘鎓化合物碘鎓化合物的优点是同阴离子型洗涤剂和肥皂具有较好的相容性，抗微生物效果好，而且对次氯酸盐的漂白作用有较好的稳定性。其结构通式为邻碘联苯亚碘酰联苯联苯碘鎓硫酸盐5.1阳离子表面活性剂概述④鉮盐化合物鉮盐型阳离子表面活性剂的性质与鏻盐化合物近似，其化学通式为第5章阳离子表面活性剂5.1阳离子表面活性剂概述5.2阳离子表面活性剂的性质5.3几种阳离子表面活性剂5.4阳离子表面活性剂的应用5.2阳离子表面活性剂的性质在阳离子表面活性剂中，应用最广泛的是季铵盐型，且具有代表性，因此，这里仅讨论季铵盐型阳离子表面活性剂结构

13、与性能的关系。(1)溶解性(g/100ml)R的碳数水中95%乙醇中1170841250～75751352811426.774.51516.174160.8562170.4872180.1052.6190.09654①随着碳链长度的增加，其水溶性和醇溶性均呈下降趋势。②碳原子数<15个的易溶于水，碳原子数>15个的水溶性急剧下降。5.2阳离子表面活性剂的性质(1)溶解性疏水性烷基的个数、链上的取代基的性质对表面活性剂的溶解性能也有影响：①含有单个长链时(R1)，能溶于极性溶剂，但不溶于非极性溶剂；而含有两个长链时(R1，R2)，几乎不溶于水，但溶于非极性溶剂。②当烷基链上带有

14、亲水性或不饱和基团时，能增加其水溶性。5.2阳离子表面活性剂的性质(2)Krafft温度点离子型表面活性剂在低温时溶解度较低，随着温度的升高溶解度增大，当达到某一温度以后其溶解度突然迅速增加，该温度即Krafft点或临界溶解温度(CST)。Krafft点是离子型表面活性剂单体、胶束和未溶解的表面活性剂固体共存的三相点。阳离子表面活性剂的Krafft点是表征其在水溶液中溶解性能的特征指标：Krafft点越高，表面活性剂越难溶，溶解度越低；Krafft点越低，表面活性剂越易溶，溶解度越高。5.2阳离子表面活性剂的性质(2)Krafft温度点①Krafft点与疏水碳链长度的关系通常

15、，Krafft点与表面活性剂疏水基碳链的长度呈线性关系，并可表示为：Krafft点＝a+bna，b--常数；n--碳链所含碳原子的个数。依此式：碳链越长，n值越大，则Krafft点越高，溶解度越低。5.2阳离子表面活性剂的性质(2)Krafft温度点①Krafft点与疏水碳链长度的关系同系物的碳氢链越长其Krafft点的温度越高。通过Krafft点可以衡量表面活性剂的溶解性能。5.2阳离子表面活性剂的性质(2)Krafft温度点②Krafft点与成盐的配对阴离子的关系如，配对阴离子对十六烷基吡啶Kraf