表面化学-表面活性剂

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1、表面活性剂内容表面活性剂的分类表面活性剂溶液的性质表面活性剂的溶解度与温度的关系表面活性剂的活性表面活性剂的HLB值表面活性剂性质与分子构型胶束3.1表面活性剂的分类3.1.1按表面活性剂的亲水基分类阴离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂两性型表面活性剂非离子型表面活性剂混合型表面活性剂3.1.1.1阴离子型表面活性剂该类活性剂在水中解离后，起活性作用的是阴离子基团，其中又分两种类型。(1)盐类型由有机酸根与金属离子组成，如羧酸盐型RCOO-·Na+，磺酸盐型RSO3-·Na+。(2)酯盐类型分子中既有酯的结构，又有盐的

2、结构，如硫酸酯盐ROSO3·Na+，磷酸酯盐ROPO3·Na+。阴离子型表面活性剂是目前应用最广的一类，它可作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、增溶剂等。3.1.1.2阳离子型表面活性剂此类物质在水中解离后，起活性作用的是阳离子，常见的阳离子型表面活性剂有以下几种。(5)胺氧化物阳离子型表面活性剂大多用于杀菌、防腐或作织物的柔软剂和抗静电剂。3.1.1.3两性型表面活性剂该类表面活性剂分子中带有两个亲水基团，一个带正电，一个带负电。其中正电性基团主要是氨基和季铵基，负电性基团主要是羧基和磺酸基。氨基丙酸、咪唑啉、

3、甜菜碱和牛磺酸是最主要的两性型表面活性剂。3.1.1.4非离子型表面活性剂此类表面活性剂溶于水后不发生解离，因而不带电。其极性基大多为氧乙烯基、多元醇基和酰胺基.(1)酯型失水山梨糖醇脂肪酸酯即斯盘(Span)型，聚氧乙烯脂肪酸酯RCOO(CH2·CH2O)nH。这类表面活性剂是油溶性的。(2)醚型聚氧乙烯烷基醇醚(拜加)RO(CH2·CH2O)nH，聚氧乙烯烷基苯酚醚(OP型)(3)胺型聚氧乙烯脂肪胺RN(CH2·CH2O)nH·(CH2·CH2O)mH。(4)酰胺型聚氧乙烯烷基酰胺RN(CH2·CH2O)nH·(C

4、H2·CH2O)mH。有的既属于酯型也属于醚型，即属于醚酯型，如吐温(Tween)类是失水山梨糖醇脂肪酸氧乙烯醚。这是一种水溶性表面活性剂。(5)糖酯和糖醚型如烷基多苷(APG)，结构如下该类表面活性剂被称为“绿色”表面活性剂，是出自天然资源，具有无毒、对皮肤无刺激、易生物降解等特点，是一种很有发展前景的产品。非离子型表面活性剂的原料来源广，性质稳定，不受盐类的pH影响，而且可与离子型表面活性剂复配使用，应用极为广泛。3.1.1.5混合型表面活性剂表面活性剂分子中有两种亲水基团，一种带电，一种不带电，主要有非离子一阴离

5、子型和非离子一阳离子型，如醇醚硫酸盐R(C2H4O)nSO4Na。3.1.2按表面活性剂的疏水基分类按表面活性剂疏水基分类主要有以下几种。(1)碳氢链以碳氢链为疏水基。(2)聚氧丙烯由环氧丙烷低聚而成，聚氧丙烯为疏水基。(3)氟表面活性剂以碳氟链为疏水基，如全氟辛酸钾CF3(CF2)6COOK。这类表面活性剂表面活性高，可使水的表面张力降到20mN·m-1，以下。化学性质稳定，具有抗氧化性，耐强酸、强碱和耐高温等特性。(4)硅表面活性剂以硅氧烷链为疏水基，一般是二甲硅烷的聚合物，其表面活性仅次于氟表面活性剂。以Si-C

6、-Si为主干的称硅氧烷表面活性剂以Si-Si为主干的称聚硅烷表面活性剂(5)含硼表面活性剂如硼酸单甘油酯含硼表面活性剂具有沸点高、不易挥发、高温下稳定等特点，又与高分子化合物有良好的相容性，常用于合成树脂的抗静电剂。3.1.3高分子表面活性剂相对分子质量在1000以上的表面活性剂称为高分子表面活性剂，有的相对分子质量甚至可高达几千万。高分子表面活性剂有天然型、改性天然型和合成型三种。它也有离子型与非离子型及阴离子型、阳离子型、两性型之分。高分子表面活性剂乳化能力好，分散力、凝聚力优良，多数是低毒的。它的起泡能力差，但稳

7、泡能力好。由于其分子量高，故渗透能力差。有的高分子表面活性剂表面活性好，但有的高分子化合物不能显著地降低水的表面张力，也不能形成胶束，但它们可以吸附于固体表面，从而具有分散、稳定、絮凝、稳泡、乳化、破乳、增溶、保湿、抗静电等作用，在工农业生产中起着重要作用，也被称为高分子表面活性剂。褐藻酸钠、羧甲基纤维素钠、明胶、淀粉衍生物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等，是常用的水溶性高分子表面活性剂。3.1.4新型表面活性剂双子型表面活性剂(Geminis，或称dimeric)，是由两个单链单头基在离子头基处用-CH2-连接而成的，如可简

8、写成CnSCn·2Br。其中n一般为8、l0、12，S代表两头基间亚甲基数。Gemini型表面活性剂与相应的单体表面活性剂比较，表面活性高得多，其临界胶束浓度要低两个数量级。Bola型两亲分子是一个疏水链两端各接一个亲水基团而成。其结构式为X(CH2)16N+(CH3)3Br其中，X为-COOH、-COOM或CHOHCH2OH等。