洗涤用表面活性剂的类型.doc

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1、洗涤用表面活性剂的类型原则上讲，凡是能降低表面张力的物质都具有表面活性。而表面活性剂则是指能显著降低溶剂(一般为水)表面张力和液-液界面张力并具有一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。表面活性剂具有亲水亲油的特性，易于吸附、定向于物质表面(界面)，而表现出能降低表面(界面)张力、渗透、润湿、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、洗涤、杀菌、润滑、柔软、拒水、抗静电、防腐、防锈等一系列性能。  表面活性剂用途广泛，涉及方方面面。从合成洗涤剂、化妆品、食品工业，乃至纺织工业、皮革工业、橡胶、塑料工业、土木建筑业、涂料、油墨工业、金属加工工业、石油、燃料工业、采矿业、煤炭工业、造纸

2、工业、农林业以及医疗卫生、环境保护等部门都广泛使用表面活性剂，以改进生产工艺、提高产品质量、增加产量、降低消耗、节约能源、提高生产效率及改善生产环境等。   从结构看，所有的表面活性剂都是由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成。亲水基与水分子作用，使表面活性剂分子引入水；而亲油基与水分子相排斥，与非极性或弱极性溶剂分子作用，使表面活性剂分子引入油(溶剂)。表面活性剂分子的亲油基一般是由烃基构成的，而亲水基则由各种极性基团组成，种类繁多。因此，表面活性剂在性质上的差异，除与烃基的大小和形状有关外，主要与亲水基团的类型有关。亲水基团在种类和结构上的改变远比亲油基团的改变对表面

3、活性剂性质的影响要大，所以，表面活性剂一般以亲水基团的结构为依据来分类。按亲水基是否荷电将表面活性剂分为离子型和非离子型两大类。离子型表面活性剂的分子在水中能电离，形成带正电荷、带负电荷或者同时既带正电荷又带负电荷的离子。带正电荷的称为阳离子表面活性剂；带负电荷的称为阴离子表面活性剂。既带正电荷又带负电荷的则称为两性表面活性剂。非离子型表面活性剂分子在水中不电离，呈电中性。   表面活性剂的相对分子质量一般为几百至几千，而几千至几万以上的则称为高分子表面活性剂。表面活性剂有的是从天然物质提取制得的，有的是化学合成制备的，前者称为天然表面活性剂(以区别于后者)。此外，还有在疏

4、水基上氢为氟取代的氟碳类表面活性剂，聚硅氧烷类的硅氧烷类表面活性剂，含钛的特种金属表面活性剂以及冠醚类表面活性剂。这些表面活性剂均有其独特的性能，故统称为特种表面活性剂。1  阴离子表面活性剂   阴离子表面活性剂的历史最久。l8世纪兴起的制皂业所生产的肥皂即为阴离子表面活性剂，肥皂属高级脂肪酸盐。此外，有代表性的阴离子表面活性剂还有磺酸盐、硫酸酯盐、脂肪酰-肽缩合物等。   阴离子表面活性剂在低温下较难溶解，随温度升高溶解度加大，溶解度达到极限时会析出表面活性剂的水合物。但是，水溶液加热至一定温度时，表面活性剂分子发生缔合，溶解度会急剧增大。   阴离子表面活性剂亲水基团

5、的种类有限，而疏水基团可以由多种结构构成，故种类很多。阴离子表面活性剂一般具有良好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、抗静电和润滑等性能，用作洗涤剂有良好的去污能力。1.1 高级脂肪酸盐   肥皂即属高级脂肪酸盐，其化学式为RCOOM。这里R为烃基，可以是饱和的，也可以是不饱和的，其碳数在5～22之间。M为金属原子，一般为钠，也可以是钾或铵。   肥皂为典型的阴离子表面活性剂，它是以油脂与碱的水溶液加热起皂化反应制得的。此外，也可先将油脂水解，分离出脂肪酸，然后再用碱中和制取。   所使用的油脂，可以是动物油脂如牛油，也可以是植物油脂如椰子油、棕榈油、米糠油、大豆油、花生

6、油、硬化油等。皂化所使用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾或氨水。用氢氧化钠皂化油脂得到的肥皂称为钠皂，而用氢氧化钾或氨水皂化油脂得到的肥皂分别叫做钾皂和铵皂。洗涤用肥皂一般为钠皂，化妆用肥皂为钾皂和铵皂，钠皂质地较钾皂硬，铵皂最软。此外肥皂的性质还与脂肪酸部分的烃基组成有关，脂肪酸的碳链越长，饱和度越大，凝固点越高，用其制成的肥皂越硬。例如用硬脂酸、月桂酸和油酸制成的三种肥皂中，硬脂酸皂最硬，月桂酸皂次之，油酸皂最软。硬脂酸钠为具有脂肪气味的白色粉末，疏水性强，难溶于冷水，易溶于热水和热乙醇中，在低温下去污力差，主要用作化妆品乳化剂。硬脂酸的钾盐和铵盐也用于此目的。油酸钠由于分

7、子中有双键，所以分子的极性大，亲水性好，易溶于水，去污力也较好。月桂酸钾是淡黄色浆状物，易溶于水，起泡力大，主要用于液体皂和香波生产，也常用作乳化剂。除简单的脂肪酸皂外，也可用多羧酸制造具有某些特殊作用的肥皂，这种多羧酸皂在胶片生产中用作润湿剂。用三乙醇胺与油酸制成的油酸三乙醇胺皂为淡黄色浆状物，溶于水，易氧、化变质，常用作乳化剂。挥发性胺的脂肪酸盐主要用于上光剂，铵盐水解生成的游离胺挥发后，表面涂层中留下疏水物质，可提高表面的抗水性能。松香酸与纯碱溶液中和形成的松香皂易溶于水，有较好的抗硬水能力和润湿能力，主要用