表面活性剂-在职

1、第二章第二章 表面活性剂表面活性剂 表面活性剂作为多 种工业品的主要添加剂和 原料，应用于日常生活， 工农业及高新技术领域。 因此近年来，我国表面活 性剂工业得到迅速发展， 产量不断扩大，品种不断 增多。 据统计全国合成洗涤用品 产量：1980年为39.32104t， 1989年增加到146.5104t，十 年间增加了3.73倍，到1996年 又猛增到441.36104t，比1989 年又增加了3倍。 这一方面是由于表 面活性剂在工农业生产 中的广泛应用，更重要 的是由于日常生活中家 用洗涤用品需求量与日 俱增。 表面活性剂概述表面活性剂概述 表面活性剂之间可以互配，也可以和其他助剂在一起 配

2、制成用途各异的液体或固体洗涤剂。从工业上说，有各 种品牌的重垢清洗剂，用于清洗印刷、机械加工、石油化 工、纺织印染、交通运输等设备。从生活上说，有果蔬、 餐具清洗剂、洗发剂、沐浴液、家具增光剂、液体洗衣剂 等。除此之外很多新面市的洗衣粉都含有一种或几种性能 优异的表面活性剂，达到理想的增白洗涤效果。 问题： 水在荷叶表面 为何呈滴状？ 从广义上讲，能使体系表面张力降低的溶质均从广义上讲，能使体系表面张力降低的溶质均 可称为表面活性物质；但习惯上只将可称为表面活性物质；但习惯上只将显著降低表面显著降低表面 张力张力的这类化合物称为表面活性剂。的这类化合物称为表面活性剂。 非极性基团。非极性基团。

3、 表面活性剂由结构上不对称的表面活性剂由结构上不对称的 两部分组成，两部分组成， 为双亲化合物。为双亲化合物。 极性基团。极性基团。 常见的亲水基有羧基、磺酸基、醚基和羟基等。常见的亲水基有羧基、磺酸基、醚基和羟基等。 一般为长链烃基。一般为长链烃基。 易溶于水，具有亲水性质。易溶于水，具有亲水性质。 易溶于油，具有亲油性质。易溶于油，具有亲油性质。 (憎水基憎水基) 表面活性剂分子在溶液表面吸附状态的示意图表面活性剂分子在溶液表面吸附状态的示意图 (a) 浓度极稀时的状态 (b) 中等浓度时的状态 (c) 吸附近于饱和时的状态 a 极稀溶液极稀溶液 b 稀溶液稀溶液 c d 大于大于 n当水

4、中加入表面活性剂后，水的表面张力即下降， 开始随表面活性剂浓度增加而急剧下降，以后则 大体保持不变。 n当水中表面活性剂增加时，活性剂分子很快聚到 液面上，使溶液表面张力急剧下降，此时活性剂 疏水基靠拢成小胶束 n当活性剂再增加，最终在水的表面形成单分子膜， 表面张力最小。 n 再增加活性剂浓度，表面张力不再下降，溶液中 活性剂成胶束。 CMC 以单分子和胶束的动态平衡状态存在于溶液。以单分子和胶束的动态平衡状态存在于溶液。 当溶液浓度达到临界胶束浓度时，表面活性剂的当溶液浓度达到临界胶束浓度时，表面活性剂的 一些物理性质如电阻率、渗透压、冰点下降以及颜色一些物理性质如电阻率、渗透压、冰点下降

5、以及颜色 变化等就会发生改变。变化等就会发生改变。 表面活性剂浓度稍大于表面活性剂浓度稍大于CMC时，才能充分发时，才能充分发 挥其表面活性作用。挥其表面活性作用。 1. 按溶解性来分： 油溶性表面活性剂 水溶性表面活性剂 2. 按分子量大小来分： M 10000,高分子表面活性剂 M1000，低分子表面活性剂 1000M10000，中分子表面活性剂 3. 按用途来分： 润湿剂 乳化剂 分散剂 絮凝剂 起泡剂 消泡剂 杀菌剂 缓蚀剂 柔软剂 防水剂 匀染剂 洗涤剂工业洗涤剂工业 石油工业 化学纤维工业化学纤维工业 化妆品工业 表表 面面 活活 性性 剂剂 在在 工工 业业 中中 应应 用用 造

6、纸工业 纺织工业 皮革制造工业 塑料橡胶工业 涂料工业 胶粘剂工业 建筑 工业 采矿 工业 金属加工 煤炭工业 生物表明活性剂（槐糖脂、鼠李糖脂等）生物表明活性剂（槐糖脂、鼠李糖脂等） 目前，全球表面活性剂的年产量已超过目前，全球表面活性剂的年产量已超过300万万吨吨(总价值为总价值为40亿美元亿美元以上以上)，绝，绝 大部分表面活性剂都是以石油化工产品为原料经化学合成得到。现代生物技术的迅大部分表面活性剂都是以石油化工产品为原料经化学合成得到。现代生物技术的迅 猛发展，已引起人们对生物技术生产表面活性剂的强烈兴趣，人们环保意识的增强猛发展，已引起人们对生物技术生产表面活性剂的强烈兴趣，人们环

7、保意识的增强 更是推动了生物表面活性剂取代化学合成表面活性剂的发展趋势更是推动了生物表面活性剂取代化学合成表面活性剂的发展趋势;另一方面，人工合另一方面，人工合 成物对皮肤不利的过敏影响以及新的环保立法，都迫使人们寻找新的可替代品。成物对皮肤不利的过敏影响以及新的环保立法，都迫使人们寻找新的可替代品。 生物表面活性剂具有传统表面活性剂的优良性能，且毒性很低，容易生物降解，生物表面活性剂具有传统表面活性剂的优良性能，且毒性很低，容易生物降解， 应用范围广，同时生产过程简单、节省资源。生物表面活性剂的这些特性尤其适合应用范围广，同时生产过程简单、节省资源。生物表面活性剂的这些特性尤其适合 于石油工

8、业和环境工程，如石油的生物降粘、提高原油采收率、重油污染土壤的生于石油工业和环境工程，如石油的生物降粘、提高原油采收率、重油污染土壤的生 物修复等物修复等 。另外，生物表面活性剂作为天然添加剂，在食品工业、精细化工、医药。另外，生物表面活性剂作为天然添加剂，在食品工业、精细化工、医药 和农业等工业方面也愈来愈受到人们的青睐。随着人们崇尚自然和环保意识的增强，和农业等工业方面也愈来愈受到人们的青睐。随着人们崇尚自然和环保意识的增强， 生物表面活性剂将有更加广阔的应用前景，并有可能成为化学合成表面活性剂的替生物表面活性剂将有更加广阔的应用前景，并有可能成为化学合成表面活性剂的替 代品或升级换代品。

9、代品或升级换代品。 生物表明活性剂（槐糖脂、鼠李糖脂等）生物表明活性剂（槐糖脂、鼠李糖脂等） 应用实例：应用实例： 石油工业石油工业-利用来自美国利用来自美国Petrogen公司的生物表面活性剂合成菌株处理科威公司的生物表面活性剂合成菌株处理科威 特石油公司的原油罐的污泥特石油公司的原油罐的污泥,可以回收可以回收90%以上的沉积于污泥中的原油。以上的沉积于污泥中的原油。 生物修复生物修复-铜绿假单胞菌合成的海藻糖脂的使用，大大提高了原油泄漏所造铜绿假单胞菌合成的海藻糖脂的使用，大大提高了原油泄漏所造 成的阿拉斯加原油污染的降解速度。成的阿拉斯加原油污染的降解速度。 食品工业食品工业-产阮假丝酵

10、母合成的生物乳化剂可用作色拉调味剂。产阮假丝酵母合成的生物乳化剂可用作色拉调味剂。 化妆品化妆品-花王公司花王公司(Kao)将槐糖脂作为一种保湿剂用于化妆品将槐糖脂作为一种保湿剂用于化妆品(商品名为商品名为 Sofina)口红以及皮肤及头发的保湿产品。口红以及皮肤及头发的保湿产品。 医药医药-生物表面活性剂对生物表面活性剂对HIV, 流感病毒、烟草花叶病毒等都具有抑制作用。流感病毒、烟草花叶病毒等都具有抑制作用。 生物表面活性剂在造纸、纺织、农药、采矿等许多领域都有着极大的应生物表面活性剂在造纸、纺织、农药、采矿等许多领域都有着极大的应 用潜力。美国用潜力。美国Jeneil公司因商业化生产生物

11、表面活性剂，获得美国公司因商业化生产生物表面活性剂，获得美国“总统绿总统绿 色化学挑战奖色化学挑战奖”中的中小企业奖。上海有机所李祖义教授对这一课题的研究，中的中小企业奖。上海有机所李祖义教授对这一课题的研究， 在国内处于领先水平。在国内处于领先水平。 纳米技术、超临界技术和超声波技术在传统纳米技术、超临界技术和超声波技术在传统 过程中得到了广泛应用：过程中得到了广泛应用： l纳米复合剂制备中使用表面活性剂使蒙脱土纳米复合剂制备中使用表面活性剂使蒙脱土 以纳米级片层均匀分散；以纳米级片层均匀分散； l纳米复合涂饰剂制备中使用表面活性剂处理纳米复合涂饰剂制备中使用表面活性剂处理 纳米粒子，降低纳

12、米粒子的表面能，有效地纳米粒子，降低纳米粒子的表面能，有效地 防止纳米粒子的团聚。防止纳米粒子的团聚。 应用于高新技术应用于高新技术 丙烯酸树脂丙烯酸树脂/纳米纳米SiO2复合复合涂饰剂涂饰剂 l表面活性剂用于改性纳米表面活性剂用于改性纳米SiO2，防止团聚，防止团聚 现象的产生；现象的产生； l用于无皂纳米复合涂饰剂制备的低分子齐用于无皂纳米复合涂饰剂制备的低分子齐 聚物（高分子表面活性剂）聚物（高分子表面活性剂） 未改性的纳米未改性的纳米SiO2溶胶溶胶 表面活性剂改性后的纳米表面活性剂改性后的纳米SiO2溶胶溶胶 酶制剂酶制剂 采用不同的表面活性剂与酶制剂进行复配，采用不同的表面活性剂与

13、酶制剂进行复配， 应用于皮革的浸水、浸灰工序。应用于皮革的浸水、浸灰工序。 生物柴油生物柴油 加入不同乳化性能的表面活性剂使柴油和加入不同乳化性能的表面活性剂使柴油和 乙醇进行均匀共混，保持体系稳定并不减乙醇进行均匀共混，保持体系稳定并不减 少柴油的理化指标。少柴油的理化指标。 表面活性剂通常采用按化学结构来分类，分 为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为 阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。 1.离子型 2.非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 表面活性剂 4. 按离子类型来分： 阴离子表面活性剂 RCOONa羧酸盐 R-OSO3Na 硫酸酯盐 R-SO3Na磺酸盐 R-OPO3Na2

14、磷酸酯盐 + - 阳离子表面活性剂 R-NH2HCl伯胺盐 CH3 | R-N-HCl仲胺盐 | H CH3 | R-N-HCl叔胺盐 | CH3 CH3 | R-N+-CH3Cl-季胺盐 | CH3 -+ 两性表面活性剂 R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型 CH3 | R-N+-CH2COO-甜菜碱型 | CH3 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚 非离子表面活性剂 R2N-(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基胺 R-CONH(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基酰胺 R-COOCH2(CHOH)3H 多元醇型 R-O-(CH2CH2O)nH 脂肪醇聚氧乙烯醚 2.3 阴离

15、子表面活性剂阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂在表面活性剂产品中耗量最多，阴离子表面活性剂在表面活性剂产品中耗量最多， 达达7680，是最早应用的一种表面活性剂，且价格，是最早应用的一种表面活性剂，且价格 低，应用性能广泛。低，应用性能广泛。 磺酸盐型磺酸盐型和和硫酸酯盐型硫酸酯盐型阴离子表面活性剂是目前产阴离子表面活性剂是目前产 品中的主要类别。品中的主要类别。 肥皂脂肪酸盐(钠盐为多)，是一种最古老 的表面活性剂，现在仍大量应用于日常生活和生产 中。肥皂比较容易制造，油脂与碱作用即生成脂肪 酸钠与甘油。 (1)油脂水解皂化法 2.3.1 羧酸盐型阴离子表面活性剂羧酸盐型阴离子表面活性剂 (

16、RCOONa) n(2) 硬脂酸直接中和法 n以硬脂酸为原料，用氢氧化钠或碳酸钠直接中和即可 制得硬脂酸钠。其反应原理如下： n中和法制备工艺简单直观，一般在65，将氢氧化钠 或碳酸钠水溶液直接与硬脂酸混合即可制得硬脂酸钠 产品。 n 20世纪30年代末,刚开始发展烷基苯磺酸盐时，将煤 油先经氯化制成氯化烷烃，然后作为烷基化剂再与苯 合成烷基苯，最后用浓硫酸、发烟硫酸或三氧化硫磺 化成为烷基苯磺酸，再经中和成为钠盐成品。 n第二次世界大战后，曾利用石油化工的副产物丙烯的 四聚体作为烷基化剂，使苯经烷基化、磺化、中和制 得十二烷基苯磺酸钠盐。产品虽有良好的表面活性， 经济效果也好，但由于丙烯四聚

17、体有支链结构，生物 降解性很差，因此会污染江湖水源。后来改为直链烷 基苯磺酸钠，就有足够的生物降解性，可以安全使用。 n生物降解性是指洗涤剂活性物在一定条件下，被微生 物分解程度的大小。分解率在90以上者称为软性洗 涤剂；分解率在80以下者称为硬性洗涤剂。目前， 世界和中国生产的洗涤剂大部分均属软性洗涤剂。 2.3.2.1 十二烷基苯磺酸钠十二烷基苯磺酸钠 n十二烷基苯磺酸钠，简称LAS。LAS是一种黄色油状液体，经纯化后 可形成六角形或斜方型薄片状结晶。理想的LAS结构应该是C10C14的直 链烷基，苯环在烷基的第三或第四个碳原子上连接，亲水基为苯环对位 单磺酸基团，化学简式为C12H25C

18、6 H4SO3Na。 n LAS溶于水后呈中性，对水的硬度较敏感，对酸碱水解的稳定性好， 不易氧化。 n表面活性作用表面活性作用表现为起泡能力强、去污能力高，易与各种助剂复配， 兼容性好，且成本较低，合成工艺成熟，因此应用领域广泛。 nLAS用途 2.3.2 磺酸盐型阴离子表面活性剂磺酸盐型阴离子表面活性剂 n合成方法：三氧化硫磺化法；发烟硫酸磺化法。 n三氧化硫磺化法 n三氧化硫磺化烷基苯的反应原理如下： n对设备加工精度及材质均有较高要求，设备庞杂，造 价均在几百万元以上，一般中小型企业和乡镇企业难 以实现。 n发烟硫酸磺化法 n以发烟硫酸作为磺化剂与烷基苯反应如下： n与三氧化硫磺化相比

19、，发烟硫酸磺化反应速率较易控 制，反应放热量也较小，但由于反应过程同时生成大 量废酸，故生产成本偏高。 它除了具有表面活性以外，还具有两个它除了具有表面活性以外，还具有两个特点特点： (1). 其水溶液有很强的杀菌能力，因此常用作消其水溶液有很强的杀菌能力，因此常用作消 毒、杀菌剂。毒、杀菌剂。 (2). 容易吸附在一般固体表面，因为在水介质内，容易吸附在一般固体表面，因为在水介质内， 固体表面固体表面(液固界面液固界面)常带有负电荷，因此阳离子表常带有负电荷，因此阳离子表 面活性剂强烈地吸附在界面。面活性剂强烈地吸附在界面。 阳离子表面活性剂的用量较少，仅占整个表面活阳离子表面活性剂的用量较

20、少，仅占整个表面活 性剂用量的性剂用量的23，主要因为价格贵，洗涤能力很，主要因为价格贵，洗涤能力很 低。近年来用量逐渐增多，印染工业用作为柔软剂、低。近年来用量逐渐增多，印染工业用作为柔软剂、 乳化剂、抗静电剂、匀染剂等。乳化剂、抗静电剂、匀染剂等。 2.4 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂 消毒杀菌 n大多数阳离子表面活性剂和两性离子表大多数阳离子表面活性剂和两性离子表 面活性剂都可用作消毒剂，少数阴离子面活性剂都可用作消毒剂，少数阴离子 表面活性剂也有类似作用，如甲酚皂、表面活性剂也有类似作用，如甲酚皂、 甲酚磺酸钠等。甲酚磺酸钠等。 n表面活性剂的消毒和杀菌作用可归结于表面活性剂的消毒

21、和杀菌作用可归结于 它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作 用使之变性或破坏。用使之变性或破坏。 附附1：表面活性剂的毒性：表面活性剂的毒性 n阳离子及阴离子表面活性剂不仅毒阳离子及阴离子表面活性剂不仅毒 性较大，而且还有较强的溶血作用。性较大，而且还有较强的溶血作用。 表面活性剂用于静脉给药的毒性大表面活性剂用于静脉给药的毒性大 于口服。于口服。 n非离子表面活性剂的溶血作用较轻非离子表面活性剂的溶血作用较轻 微。微。 附附2：表面活性剂的刺激性：表面活性剂的刺激性 n虽然各类表面活性剂都可以用于外用制虽然各类表面活性剂都可以用于外用制 剂，但长期应用或高浓度使

22、用可能出现剂，但长期应用或高浓度使用可能出现 皮肤或粘膜损害。例如季铵盐类化合物皮肤或粘膜损害。例如季铵盐类化合物 浓度高于浓度高于1%即可对皮肤产生损害。即可对皮肤产生损害。 氨氨 伯胺伯胺 仲胺仲胺 叔胺叔胺 季胺盐季胺盐 阳离子表面活性剂绝大部分是含氮的有机化合物，阳离子表面活性剂绝大部分是含氮的有机化合物， 少数是含磷或硫的有机化合物，主要是少数是含磷或硫的有机化合物，主要是。 NH3 R-NH2 R-NH-R R R-N-R R-N-R R R + X- 溶于水后，起表面活性作用的是阳离子。溶于水后，起表面活性作用的是阳离子。 一般，阳离子表面活性剂水溶液显一般，阳离子表面活性剂水溶

23、液显 。 n季铵盐和一般胺盐的区别在于，它是强碱，无论在酸性或碱 性溶液中均能溶解，并解离为带正电荷的脂肪链阳离子。季 铵盐占有重要的地位。 n阳离子表面活性剂带有正电荷，它的吸附能力比阴离子和非 离子强 ，易在基质表面上形成亲油性膜或产生阳电性。 n苄基季铵化的阳离子型表面活性剂具有较强的杀菌消毒作用。 n一般认为阳离子表面活性剂需要在有氧条件下进行降解，且 能力较弱，甚至还会抑制其他有机物的降解。但也有某些阳 离子表面活性剂具有较好的生物降解性。 六、表面活性剂的分类六、表面活性剂的分类 在水和油中的溶解性：在水和油中的溶解性：水溶性、油溶性水溶性、油溶性 用途：用途：润湿剂、乳化剂、泡沫

24、剂、分散剂、增溶剂、润湿剂、乳化剂、泡沫剂、分散剂、增溶剂、 洗涤剂、抗静电剂等洗涤剂、抗静电剂等 在水中是否离解，在水中是否离解， 和离解出来的具和离解出来的具 有表面活性的基有表面活性的基 团所带电荷的性质团所带电荷的性质 阴离子阴离子 阳离子阳离子 两性离子两性离子 非离子非离子 特种特种 磺酸盐型磺酸盐型 SO3Na R SO3Na()pCH2CHCHR SO3Na RCH OH CH2() q SO3Na CH3CHR ROOC SO3Na COONa CHCH2 硫酸盐型硫酸盐型 _ ROSO3Na OSO3Na n OCH2CH2)(R + 磷酸盐型磷酸盐型 P ONa ONa

25、O RO RO O ONaP OR 羧酸盐型羧酸盐型 CH3NCH2COONa COR RCOONa + - - 季铵盐型季铵盐型 H H R N Cl - + R 1 + - ClNR H H H + - Cl CH3 CH3 CH3 NR 胺盐型胺盐型 + ROCH2CHCH2 OH N(C2H5)3 Cl - + N(CH3)3 Cl CCH2 O - CH2 R NH - +N NR CH2CH2OHH3C CH3SO4 R -+ ON CH3 Cl I HSO4 + - - + BrC12H25P(C2H5)3 杂环型杂环型 鎓盐型鎓盐型 SC16H33C2H5 CH3 X + -

26、甜菜碱型甜菜碱型 Na + CH3 CH2COO CH3 NR + - R CH3 CH3 NCH2CH2CH2SO3 CH2SO3Na OH CHCH2 CH2CH2OH CH2CH2NNH O C R 咪唑啉型咪唑啉型C O NHCH2CH2N CH2COONa R CH2CH2OH ON R2 R1 R 磷酸酯型磷酸酯型 氨基酸型氨基酸型 氧化胺氧化胺 + OCH2CH2N(CH3)3 OH O P CH2O CHOOCR1 CH2OOCR RNHCH2CH2COOH 多元醇型多元醇型 ROH n CH2CH2O () RO )( CH2CH2O nH CHOH CH2OH CH2OOC

27、R O OH OOCR OHHO 聚氧乙烯型聚氧乙烯型 CH2OH OH OH O On H OR RCONHCH2CH2OH RCON(CH2CH2OH)2 ab c (C3H6O)HO(C2H4O)(C2H4 O) H yxy x H(C2H4O)(C3H6O) (C3H6O) NCH2CH2N (C2H4O)H (C3H6O)H(C2H4O) x y H (C2H4O)(C3H6O) xy 烷基苷型烷基苷型 烷醇酰胺型烷醇酰胺型 聚醚型聚醚型 高分子高分子 元素元素 冠醚冠醚 微生物微生物 特种特种 表面活性剂表面活性剂 O N O O N O H H R 2000 几百万几百万 F S

28、i Sn B 用酵母、细菌、真菌等多种微生物作用酵母、细菌、真菌等多种微生物作 用在培养液而生成的具有表面活性的用在培养液而生成的具有表面活性的 特殊化合物特殊化合物 2.4.2.1脂肪胺盐脂肪胺盐 n用盐酸或其他酸中和烷基伯胺、仲胺和叔胺得到的产 物为脂肪胺盐。它能溶于水，并且具有良好的表面活 性。 n n2.4.2.2乙醇胺盐乙醇胺盐 n乙醇胺盐可采用如下方法制取。 na卤代烷在苯甲醇等适当溶剂中与单乙醇胺或二乙醇胺 反应 2.4.2 脂肪胺盐型表面活性剂脂肪胺盐型表面活性剂 nb脂肪胺与氯乙醇反应： nc脂肪胺与环氧化物反应： n烷基乙醇胺再与各种酸反应得到阳离子表面活性剂乙 醇胺盐。

29、季铵盐型季铵盐型 R1 | R2-N+-CH3 X- 季铵盐 | R3 季季铵铵盐与胺盐不同，它在碱性和酸性介质中都能盐与胺盐不同，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。溶解，且离解为带正电荷的表面活性离子。 季季铵铵盐盐洗涤能力差洗涤能力差但杀菌能力强，但杀菌能力强，在阳离子表面在阳离子表面 活性剂中的地位最为重要，产量也最大。活性剂中的地位最为重要，产量也最大。 高级卤代烷与低级叔胺高级卤代烷与低级叔胺 X X . N N + C CH H3 3 C CH H3 3 C CH H3 3C C1 12 2H H2 25 5 N N+C C1 12 2H H2 25

30、5 C CH H3 3 C CH H3 3 C CH H3 3X X 水介质水介质 60-80oC X X . N N + C CH H3 3 C CH H3 3 C CH H3 3C C1 16 6H H3 33 3 N N+C C1 16 6H H3 33 3 C CH H3 3 C CH H3 3 C CH H3 3X X 醇介质醇介质 回流回流 十二烷基三甲基溴化铵十二烷基三甲基溴化铵 1231-Br 十六烷基三甲基溴化铵十六烷基三甲基溴化铵 1631-Br Br- 溴溴 含苯环的季铵盐含苯环的季铵盐 氯化苄氯化苄 N N CHCH3 3 CHCH3 3 C C12 12H H2525

31、 CHCH2 2ClCl+ + 80 - 90oC 3h + C C12 12H H2525 CHCH3 3 CHCH3 3 N NClClCHCH2 2 . . 十二烷基二甲基苄基十二烷基二甲基苄基氯氯化铵化铵 1227 /洁尔灭洁尔灭/TAN 高级烷基叔胺与低级卤代烷高级烷基叔胺与低级卤代烷 1 洁尔灭洁尔灭 1227是一种非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效是一种非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效 的杀菌灭藻能力，并具有一定的分散、渗透作的杀菌灭藻能力，并具有一定的分散、渗透作 用和一定的缓蚀作用，因此广泛应用于石油、用和一定的缓蚀作用，因此广泛应用于石油、 化工、电力、纺织等行业的循环冷却水系统

32、中化工、电力、纺织等行业的循环冷却水系统中 用以控制循环冷却水系统菌藻滋生。用以控制循环冷却水系统菌藻滋生。 十二烷基二甲基苄基十二烷基二甲基苄基氯氯化铵化铵 1227 /洁尔灭洁尔灭/TAN + C C12 12H H2525 CHCH3 3 CHCH3 3 N NClClCHCH2 2 . . + C C12 12H H2525 CHCH3 3 CHCH3 3 N NCHCH2 2 . . BrBr 新洁尔灭新洁尔灭 低级叔胺与高级卤代烷低级叔胺与高级卤代烷 CHCH3 3 CHCH3 3 N NCHCH2 2 C CH H2 2C Cl lC C12 12H H2525 BrBr+ +

33、+ . .Br Br C C12 12H H2525 N N CHCH3 3 CHCH3 3 CHCH2 2 性能更为优异的杀菌剂性能更为优异的杀菌剂 十二烷基二甲基苄基十二烷基二甲基苄基溴溴化铵化铵 阳离子活性剂阳离子活性剂1227易溶于水，稳定性良好，能耐热、易溶于水，稳定性良好，能耐热、 耐光、耐压、无挥发性耐光、耐压、无挥发性 但所带离子性与但所带离子性与阴离子表面阴离子表面 活性剂活性剂恰好相反恰好相反 所以二者不能与阴离子表面活性混在一起使用，若混合，所以二者不能与阴离子表面活性混在一起使用，若混合， 则产生沉淀并失去效能。则产生沉淀并失去效能。 阳离子表面活性剂的应用阳离子表面活

34、性剂的应用 1 消毒杀菌消毒杀菌 2 腈纶匀染剂腈纶匀染剂 3 抗静电剂抗静电剂 4 矿物浮选剂矿物浮选剂 5 相转移催化剂相转移催化剂 6 织物柔软剂织物柔软剂 两性表面活性剂两性表面活性剂 广义地说：广义地说：所谓两性表面活性剂，是指同时具有两所谓两性表面活性剂，是指同时具有两 种离子性质的表面活性剂。种离子性质的表面活性剂。 通常所说通常所说的两性表面活性剂，是指由的两性表面活性剂，是指由阴离子阴离子和和阳阳 离子离子所组成的表面活性剂。换言之，单就两性表所组成的表面活性剂。换言之，单就两性表 面活性剂结构来讲，在亲水基一端既有面活性剂结构来讲，在亲水基一端既有阳离子阳离子(+) 也有也

35、有阴离子阴离子(-)。 1 两性表面活性剂的特性两性表面活性剂的特性 4 耐水硬性和耐高浓度电解质性耐水硬性和耐高浓度电解质性 2 可以和所有其他类型的表面活性剂复配可以和所有其他类型的表面活性剂复配 3 毒性低、对皮肤眼睛刺激性小毒性低、对皮肤眼睛刺激性小 1 具有等电点具有等电点 5良好的生物降解性良好的生物降解性 两性表面活性剂的等电点两性表面活性剂的等电点 pH 4 阳离子阳离子表面活性剂表面活性剂 阴离子阴离子表面活性剂表面活性剂 1 按整体化学结构分类按整体化学结构分类 1 甜菜碱型甜菜碱型 阴离子阴离子部分还可以是磺酸基、硫酸酯基部分还可以是磺酸基、硫酸酯基 阳离子阳离子部分还可

36、以是磷、硫部分还可以是磷、硫 2 两性表面活性剂的分类两性表面活性剂的分类 甜菜碱型甜菜碱型表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫 多去污力好。可看成是两性表面活性剂的代表。多去污力好。可看成是两性表面活性剂的代表。 最大的特点最大的特点是无论是在酸性、中性或碱性都易溶于是无论是在酸性、中性或碱性都易溶于 水。即使在等电点也无沉淀，且在任何水。即使在等电点也无沉淀，且在任何pH值时均值时均 可使用。可使用。 甜菜碱型表面活性剂甜菜碱型表面活性剂 2 咪唑啉型咪唑啉型 属于甜菜碱型属于甜菜碱型 具有其他表面活性具有其他表面活性 剂无可比拟的剂无可比拟的温和温和 性质

37、性质，对皮肤、眼，对皮肤、眼 睛刺激极小，无过睛刺激极小，无过 敏反应。敏反应。 多用于高档、专多用于高档、专 用的洗发香波，而用的洗发香波，而 且在婴儿用品上前且在婴儿用品上前 景广阔。景广阔。 3 氨基酸型氨基酸型 特点是：特点是：对环境和生物体的安全性高，对环境和生物体的安全性高， 对皮肤和头发有亲和性，前景最好的对皮肤和头发有亲和性，前景最好的 是对安全性要求极高的化妆品。是对安全性要求极高的化妆品。 4 氧化胺型氧化胺型 增泡、稳泡作用明显增泡、稳泡作用明显 复配时能降低刺激性复配时能降低刺激性 特点是：特点是： 两性表面活性剂的应用两性表面活性剂的应用 1 洗涤剂及香波组分洗涤剂及

38、香波组分 2 杀菌剂杀菌剂 3 纤维柔软剂纤维柔软剂 4 缩绒剂缩绒剂 5 抗静电剂抗静电剂 6 金属防锈金属防锈 7 电镀助剂电镀助剂 非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中在水溶液中不电离不电离 其亲水基主要是由具有一定数量的其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团含氧基团（醚基（醚基 或羟基）或羟基）与水构与水构成氢成氢键实现溶解的一类表面活性剂键实现溶解的一类表面活性剂 正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在 某些方面比某些方面比离子型表面活性剂离子型表面活性剂优越优越 非离子表面活性剂非离子表面活性剂 多元醇型多元醇型 聚乙二醇型聚乙二醇型

39、 分分 类类 1 脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚 环氧乙烷环氧乙烷 2 烷基酚烷基酚聚氧乙烯聚氧乙烯醚醚 R R O O O O ( ( CHCH 2 2 CHCH 2 2 H H) )n n O O O O ( ( CHCH 2 2 CHCH 2 2 ) ) 1010 H H C C H H 9 91919 壬基壬基 酚酚 聚氧乙烯聚氧乙烯 醚醚 OP-10 特殊表面活性剂 n 含含氟氟表面活性剂是指碳氢链中表面活性剂是指碳氢链中氢原子氢原子 被被氟氟取代了的表面活性剂。取代了的表面活性剂。 n氢原子氢原子可以部分被可以部分被氟氟原子取代，一般原子取代，一般 是指全部被是指全部被氟氟原子取

40、代。原子取代。 1. 氟表面活性剂 特点： n 亲油基由C-H键变为C-F键，氟原子对C- C键有屏蔽保护作用 nC-F键其疏水作用比碳氢链强，表现在氟 表面活性剂的表面活性比同碳原子数的 一般表面活性剂高得多。 n同时表现出强烈的憎水性和憎油性。 n氟表面活性剂耐高温、有高的化学稳定性（特 别是磺酸盐），不怕强酸、强碱，甚至强氧化 剂也不能使其破坏。（特富龙不粘锅） n氟表面活性剂的碳原子数一般不超过10，否则， 在水中的溶度太小，不利于应用。 碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液的碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液的 表面张力可低至表面张力可低至20nN/m以下以下(有的甚至可低

41、到有的甚至可低到12nN/m)， 这是其它类型表面活性剂所远不及的。这是其它类型表面活性剂所远不及的。 碳氟表面活性剂在碳氟表面活性剂在6个碳原子的时候就有很好的个碳原子的时候就有很好的 表面活性。表面活性。812个碳原子最佳。个碳原子最佳。 应用： n 由于其高度稳定性和高表面活性，常用于镀铬电解 槽中，防治铬酸雾逸出（由于强酸性和强氧化性， 一般表面活性剂不能适用） n用于“轻水”配方中，作为油类及汽油火灾的高效 灭火剂 由于碳氢表面活性剂急剧降低了水溶液 的表面张力，使其在油类表面形成一层抑制油类蒸 发的防护膜，靠泡沫和防护膜的双重作用灭火。 2. 硅表面活性剂 按疏水基可分为：硅烷基型

42、（Si-C键)和硅氧烷型 (Si-O-C)两类。 Si-O 键要比键要比 C-C 键稳定，不易断裂。键稳定，不易断裂。 因而含硅表面活性剂具有较高的因而含硅表面活性剂具有较高的耐热稳定性耐热稳定性 离子型 非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 季铵盐季铵盐含硅表面活性剂含硅表面活性剂的杀菌能力很强，一般配成稀溶液，的杀菌能力很强，一般配成稀溶液， 就能杀死各种细菌例如就能杀死各种细菌例如革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌等。等。 硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的润滑性、光泽、润滑性、光泽、 调理性、耐水性和特殊触感调理性、耐水性和特殊触感等良好特性在这一领域应用前景等良好特性在这一领域应用前景 很好。很好。 大多用于大多用于洗发剂、护发素洗发剂、护发素和和调理香波调理香波中。它们能改善头中。它们能改善头 发的梳理性、光泽和触感。发的梳理性、光泽和触感。 n五）高分子型表面活性剂五）高分子型表面活性剂 n 这类表面活性剂的相对分子质量往往这类表面活性剂的相对分子质量往往 在数千以上，有时达数十万；分子内有在数千以上，有时达数十万；分子内有 极性和非极性部分。极性和非极性部分。 n常用的水溶性高分子化合物，如蛋白质、常用的水溶性高分子化合物，如蛋白质、 树脂、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚树脂、海