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第八章特殊类型的表面活性剂

8.1碳氟表面活性剂

8.2含硅表面活性剂

8.3高分子表面活性剂8.4冠醚型表面活性剂8.5生物表面活性剂8.1碳氟表面活性剂含氟表面活性剂是指碳氢链中氢原子被氟取代了的表面活性剂。

氢原子可以部分被氟原子取代,也可全部被氟原子取代,后者称为全氟表面活性剂。这类表面活性剂性能特殊,具有憎水、憎油的双重特性,降低表面张力的能力极为显著,其应用越来越引人注目。20世纪60年代研制开发的一类特种表面活性剂传统类型表面活性剂的疏水基是由碳氢链组成的,而碳氟表面活性剂中的疏水基主要是由碳、氟两种元素组成。氟原子部分或全部代替碳氢链中的氢原子形成碳氟化学键。1化学稳定性和热稳定性能好8.1.1碳氟表面活性剂的性质耐高温耐强酸、强碱甚至强氧化剂也不能将其破坏氟原子取代氢原子后,因氟原子体积比氢原子大,使C-C键因氟原子的屏蔽作用而得到保护,使C-C键比原来更加稳定。如全氟磺酸盐的盐分解温度高达420℃,在浓硫酸、浓硝酸中也不会被破坏(氧化)。

碳氟链中碳氟键(C-F)具有较高的键能(485.67kJ/mol),大于C-H键能(416.31kJ/mol),C-F键比C-H键稳定,不易断裂。例如,C8F17OC6H4SO3K的分解温度在335℃以下,使用温度可在300℃左右,这是一般表面活性剂所达不到的。2溶解性全氟表面活性剂不但能降低水的表面张力

氟表面活性剂具有高熔点、高Krafft点和在溶剂中溶解度底的特点。而且也能降低液态碳氢化合物的表面张力同时具有既疏水又疏油的性质氟碳链间的作用力弱,憎水性强,排斥水的作用更强。因此,更容易在溶液表面吸附和在水中形成胶团,所以它不仅有很低的表面张力,而且有很低的临界胶束浓度。碳氟表面活性剂在水中的溶解度在0.1-0.01%(质量分数),即可把水的表面张力由72mN/m降至20mN/m,甚至更低。憎油性全氟表面活性剂不仅憎水,而且憎油,所以它在有机溶剂中也显示出相当好的表面活性。例如,N-取代的全氟辛酰胺类能使烃类降低表面张力5-15mN/m。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20nN/m以下(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。3表面活性碳氟表面活性剂在6个碳原子的时候就有很好的表面活性。8~12个碳原子最佳。4CMC

高表面活性表面在一方面能使水的表面张力降低至很低,另一方面表现在用量很少。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.005-0.1%时,就可使水的表面张力下降至20mN/m以下,而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.1-1.0%时才可使水的表面张力下降到30-35mN/m。

总结:含氟表面活性剂具有“三高”和“二憎”的特点,具有特殊的功能。8.1.2碳氟表面活性剂的分类离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型8.1.3碳氟表面活性剂的应用高效稳定复配与选择1高效灭火剂轻水泡沫灭火剂在油面上迅速铺展成膜缩短灭火时间提高灭火性能抗复燃型好2电镀抑铬酸雾剂安全生产3织物整理剂4高聚物添加剂5感光材料8.1.4碳氟表面活性剂的合成8.1.4碳氟表面活性剂的主要合成方法合成一般包括三步:

①合成含6-10个碳原子的碳氟化合物②制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体。③引进各种亲水基团制成各种碳氟表面活性剂。含氟烷基的合成是制备碳氟表面活性剂的关键。

合成碳氟化合物的主要方法有三种:电解氟化法氟烯烃调聚法氟烯烃低聚法。1、电解氟化法

20世纪40年代由美国的J.H.Simons研制成功。方法:把磺酸或羧酸的酰氯化物溶于无水氢氟酸液体中,在Simons电解槽中用镍板阳极进行电解氟化,电极间电压一般在4-6V。在有机物氟化过程中,只有有机物的氢原子被氟原子取代,其他一些官能团仍被保留。电解控制在无氟气体排出的条件下,碳氢化合物在阳级氟化成全氟化有机化合物。

羧酸酰氯电解氟化后得到全氟羧酸酰氟,磺酸酰氯电解氟化后得到全氟磺酰氟。C7H15COCl+HF→C7H15COF→C7H15COOH(全氟羧酸)C8H17SO2Cl+HF→C8H17SO2F→C8H17SO3H(全氟磺酸)电解过程中,由于C-F键盘的结合能较大,因而出现C-C键断裂等大量的副反应,一般羧酸酰氯电解氟化的收率为10-15%,磺酰氯电解氟化的收率为25%。

电解池是由耐氟化氢腐蚀的金属(如铜、镍等)制成,阳极用镍,阴极用铁。电解池应有回流装置,回流温度保持-10℃以下的低温,并用固体氟化钠吸收溢出的氟化氢气体。电解氟化的合成生产的最大优点是只有一步反应,但氟化产率低,且成本高。2、氟烯烃调聚法氟烯烃调聚法是利用全氟烷基碘等物质作为端基物调节聚四氟乙烯等含氟单体制得低聚合度的含氟烷基调节物。该方法最早是由英国剑R.N.Haszeldine等人研究的,

该方法最早是由英国剑桥大学R.N.Haszeldine等人研究的,他在1951年发现三氟碘甲烷可与乙烯和四氟乙烯发生调节聚合反应。随后,美国杜邦公司研制开发了以五氟碘乙烷为端基物,与四氟乙烯在加热加压条件下进行调节聚合反应的工业生产路线。这类合成方法的特点是利用不同的调聚剂(全氯烷基碘、低级醇等)与四氟乙烯反应,得到不同分布的低相对分子质量的调聚物。产物是不同链长的混合物,按需要可以分离。

按调聚剂的不同,可分别制成全氟碘化物和ω–氢原子的含氟烷基化合物。1)全氟碘代烷的调聚反应由四氟乙烯和全氟低级烷基碘调聚反应一般有三氟碘甲烷和五氟碘乙烷。由于全氟烷基的电性,全氟烷基碘很难由取代反应导入亲水基团。引入有反应能力的基团,成为制取碳氟表面活性剂的中间体。

在M.Hatem专利中报道了用臭氧直接氧化全氟碘代烷来合成全氟羧酸的方法。将20g全氟碘代辛烷C8F17I溶于150mL丙酸中,在室温下搅拌,通入臭氧与氧气的混合气体(体积比为6:94),常压下反应2天,析出全氟羧酸后过滤,干燥可得5g白色固体产物全氟辛酸C8F15COOH,产率为30%。2)四氟乙烯与低级醇的调聚反应由低级醇与四氟乙烯的调聚合成产物是一类疏水疏油碳氟链末端有一个氢原子,即ω-氢-碳氟化合物。低级醇一般为甲醇、乙醇、异丙醇等。含ω-氢的碳氟表面活性剂的表面张力一般在35-40mN/m之间,其他类型的表面活性剂的表面张力可达15mN/m。3、氟烯烃低聚法

20世纪70年代发展起来的。它是利用氟烯烃的非质子性溶剂中发生低聚反应得到高支叉低聚合度的全氟烯烃低聚物。最常的有四氟乙烯低聚法、六氟丙烯低聚法和六氟环氧丙烯烷低聚法三种。1)四氟乙烯的低聚四氟乙烯在氟离子催化下,可发生阴离子聚合反应。催化剂常用氟化铯或氟化钾,在非质子溶剂中进行。所得低聚物是四、五、六、七低聚体的混合物,其中五聚体约占65%,这些低聚物都是多支链的内烯烃。例如:将四氟乙烯的四聚体与稀NaOH水溶液进行反应,对反应产物进行酸化得到酮,再用碱可将酮转化为烯醇,随后烯醇与POCl3反应,反应产物水解得到磷酸酯型碳氟表面活性剂。

此类氟碳链中,分支甚多的含氟表面活性剂的表面活性稍差,其水溶液的表面张力很少小于20mN/m,但其优点是制备较易,表面吸附平衡较快。2)六氟丙烯的氧化和聚合六氟丙烯的低聚也属阴离子聚合反应过程,并生成带直链的内烯,以二聚体和三聚体为主的产物。六氟丙烯低聚物分子中与双链碳原子直接相连的氟原子较活泼,在极性溶剂中很容易与亲核试剂发生取代反应,引入中间连接体并进而引入亲水基制成碳氟表面活性剂。8.2含硅表面活性剂

含硅表面活性剂具有很高的表面活性与稳定性,耐高温,对皮肤无刺激,无毒,十分安全。有些品种还是很好的抑泡剂。50年代初,美国UnionCarbide

(联碳)公司首先合成了含硅聚醚非离子表面活性剂。德国BayerA-GMobey化学公司将它用作聚氨酯泡沫体中的稳泡剂。此后阴、阳含硅表面活性剂相继问世,它的应用领域也不断扩大。一、含硅表面活性剂结构与性能的关系1、结构与性能的关系含硅非离子表面活性剂在水溶液中,表面张力下降只受疏水基的影响,而与环氧乙烷的加成数的大小关系不大。在疏水基的两端加成环氧乙烷与仅一端加成环氧乙烷,加成物的表面张力没有大的差别。不同结构的疏水基对表面张力的影响有以下几点:1)硅原子取代碳原子的位置,对表面张力有一定影响。硅原子取代碳原子的位置越远离亲水基,表面张力就越小。末端基形成三甲基硅烷或三甲基硅氧烷对表面张力有明显影响。2)对于聚硅氧烷疏水基,硅取代数在2-5之间,其环氧乙烷的加成物具有最佳表面张力;环氧乙烷数大于6,表面张力反而不好。3)疏水基有无侧链及环氧乙烷加成链的长短,对表面张力无明显影响,但影响临界胶束、分散性和润湿性能。4)疏水基聚硅氧系和疏水基聚硅烷系的表面活性剂,在乳化硅油时,降低系统的表面张力区别不大。在低浓度下,还是聚亚甲基硅烷系表面活性剂更好些;但在较高的浓度下,硅原子取代数又较多时,聚硅氧烷系表面活性剂就优于聚硅烷系表面活性剂。因此,常用的硅油乳化剂一般选用聚硅氧烷的环氧乙烷加成物。2、特性1)具有优良的降低表面张力的性能。含硅表面活性剂是除含氟表面活性剂以外,目前发现的表面活性剂中最优良的品种。2)具有优良的润湿性能含硅表面活性剂甚至对于像苯乙烯那种具有低表面张力的固体表面,也能充分地润湿,接触角接近零。含有2-5个硅原子的聚甲基硅氧烷环氧乙烷加成物,表面张力可达20-21mN/m。对苯乙烯塑料表面有良好的润湿性。润湿性好坏与环氧乙烷的加成数有关,过大或过小,都不利于润湿。3)具有消泡性和稳泡性含硅表面活性剂尤其是聚硅醚表面活性剂,在不同的温度范围内,同一品种既可以作消泡剂,又可用作稳泡剂,在浊点以上有消泡作用,在浊点以下起稳泡作用。聚氨基甲酸酯泡沫塑料的发泡剂、稳泡剂就是采用各种型号的聚硅氧烷环氧乙烷加成物。到目前为止,世界公认其是一种优质稳泡剂。Si-O键要比C-C键稳定,不易断裂。因而含硅表面活性剂具有较高的耐热稳定性离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型二、合成含硅表面活性剂按亲水基的不同可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型四种主要类型。合成分为两步:①含硅疏水基中间体的合成(由专业有机硅生产厂家完成)②亲水基的引入1、阳离子表面活性剂的合成季铵化反应是合成含硅阳离子表面活性剂最常用的一种方法。按卤原子所连基团的不同又可分为两类。①与有机硅基团上的卤原子反应,反应通式为:

②卤代烷与含有有机硅的胺类化合物反应,反应通式为:

式中,R1、R2、R3:烷基、烷氧基、芳基、芳烷基、有机硅基等。R4、R5:氢或小分子烷基。R6、R7、R8:烷基、芳基、芳烷基、羧烷基、聚环氧烯烃基等,R6、R7、R8总碳数一般≥12。X:卤素原子n:0~5。

上述两类反应,一般先由硅氧化合物和不饱和的有机卤化物或不饱和的有机胺(最常用的是烯丙基氯和烯丙基胺)在催化剂(如H2PtCl6·6H2O)作用下加成,再分别与胺类或卤代物反应。用季铵化反应合成含硅阳离子的低聚物或高聚物,一般先将有机硅聚合物与含氮有机物进行聚合反应,再与卤代烷烷基化。或者将含氮的聚合物和含氯的聚合物分别与含氯有机硅和含胺有机硅反应。如果将含硅季铵盐与高聚物直接偶联或交联起来,也有类似效果。

2、非离子表面活性剂的合成在疏水性的聚二甲基硅氧烷分子中嵌段或接枝亲水性的聚醚基团,这类非离子表面活性剂根据有机部分与有机硅部分连接方式,可分为Si—O—C键连接和Si—C键连接两类。

含Si—O—C键聚二甲基硅氧烷—聚醚共聚物的制备方法有:①含烷氧基的聚(二甲基)硅氧烷与聚醚反应

HO—PE:聚醚(环氧乙烷、环氧丙烷嵌段共聚物)。该反应相当于酯交换反应,可采用三氟乙酸作催化剂。②氨基聚(二甲基)硅氧烷与聚醚反应

该反应不需要催化剂。

③含氢聚硅氧烷与聚醚反应

该反应采用羧酸锌盐或铅盐作催化剂。

上述合成产品的结构中含有Si—O—C键,在酸、碱存在下会发生水解反应,析出硅油相。一般,在中性水溶液中能保持一周,只有在合适的胺类化合物缓冲下,才能保持较长的时间。在pH<7时,则迅速水解。含Si—C键的聚硅氧烷—聚醚共聚物的制备:①含氢硅氧烷与含烯基聚醚反应

催化剂采用氯铂酸。这是制备Si—C键含硅表面活性剂常用的一种方法。

②Si—H键与烯丙基缩水甘油醚加成得到的环氧有机硅和聚醚反应。

③羟代甲基衍生物与聚醚反应

含Si—C键的共聚物,具有较好的水解稳定性,在缺氧情况下可保存二年以上而无任何变化。带有长链烷基的聚硅氧烷的制备可采用能水解的Si—Cl或Si—OR基的聚硅氧烷与脂肪醇进行反应;也可以采用α—烯烃的氢化硅烷化方法。3、阴离子表面活性剂的合成羧酸盐型可采用如下路线合成:

该反应利用了丙二酸酯中次甲基上的活性氢与卤代硅烷反应,反应产物水解后加热脱羧的特性。引入羧基后的硅烷及硅氧烷化合物本身中和后可用作阴离子表面活性剂,还可进一步反应生成酰胺型或酯型的一系列表面活性剂产品。

先将硅烷或含氢硅氧烷加到不包含的环氧化合物上生成环氧有机硅烷,再与亚硫酸氢钠反应,生成磺酸盐型表面活性剂:4、两性离子表面活性剂的合成环氧基硅氧烷与仲胺反应生成叔胺基硅氧烷,再与氯乙酸钠反应生成硅氧烷甜菜碱:

三、应用含硅表面活性剂具有化妆品配方所需的润滑性、光泽,硅氧烷的特殊触感、调理性和疏水性等优良特性,在这一领域的应用前景很好。在含水体系中,非离子聚二甲基硅氧烷系表面活性剂的起泡能力较低。若水温低于浊点,则可起稳泡作用。若水温高于浊点,则起消泡作用。

季铵盐含硅表面活性剂的杀菌能力很强。一般配成0.1~104mg/kg稀溶液,就能杀死各种细菌,如革兰氏阴性菌、葡萄球菌、真菌等,能抑制很多种类的有害微生物的生育。硅氧烷的阳离子和两性表面活性剂大多用于洗发剂和调理香波中。它们能改善头发的梳理性、光泽和触感。氨基硅氧烷也用于护发剂中。

含氟硅氧烷比普通硅氧烷性能更特殊。它的耐热稳定性和化学稳定性更好,表面张力值更低。它不仅可赋予防水、防污能力,还可赋予防油能力。常将产品配成溶液,对织物进行整理,使其具有特殊的性能。季铵盐含硅表面活性剂的杀菌能力很强,一般配成稀溶液,就能杀死各种细菌例如革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌等。硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的润滑性、光泽、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很好。大多用于洗发剂、护发素和调理香波中。它们能改善头发的梳理性、光泽和触感。含氟硅氧烷表面活性剂

特点:“三防”(防水、防污、防油)0.005%消泡剂8.3高分子表面活性剂表面活性较差乳化效果好稳泡剂分散性

和絮凝性增稠性

高分子表面活性剂的相对分子质量要比普通型表面活性剂高出很多,一般表面活性剂的相对分子质量在数百左右,而相对分子质量在数千以上并具有表面活性的物质被称为高分子表面活性剂。一、高分子表面活性剂的特性1、表面活性高分子表面活性剂的表面活性通常较弱,表面张力要经过很长时间才能达到恒定,降低表面、界面张力的能力并不显著。表面活性剂伴随着相对分子质量的提高急剧下降,常用的高分子表面活性剂如聚乙烯醇的表面张力只有50mN/m;

2、乳化性高分子表面活性剂的乳化能力较好,多形成稳定的乳液,用量较大时还具有很好的乳化稳定性,并可作为稳泡剂使用。许多高分子表面活性剂还具有良好的保水作用、增稠作用,成膜性和黏附性也很优秀。3、胶束性质高分子表面活性剂一般不具备低分子表面活性剂在水溶液中形成胶束的性质,这可能是由于高分子表面活性剂分子大,链较长,分子内或分子间的缠绕使其很难按一定的顺序整齐排列。为获得必要的水溶性应对其引入亲水基。4、分散性和絮凝性由于高分子表面活性剂在各种表面、界面上有很好的吸附作用,因而分散性、凝聚性和增溶性均较好。高分子表面活性剂最引人注目的是对分散体系的稳定作用。除了被称为聚合物表面活性剂或表面活性剂外,当作分散稳定剂时,这些两亲性聚合物还被称为乳化剂、洗涤剂或分散剂;当用于控制胶乳变性时,被称为增稠剂;当用于不相容聚合物的混合时,它们被称为增容剂。

5、增稠性增稠性有两个含义:①利用其水溶液本身的高黏度,提高别的水性体系的黏度;②水溶性聚合物可和水中其他物质如小分子填料、高分子助剂等发生作用,形成化学或物理结合体,导致黏度的增加。后一种作用往往具有更强的增稠效果。一般作为增稠剂使用的高分子应有较高的相对分子质量,如聚氧乙烯作为增稠剂时,相对分子质量应在250万左右。

常用的增稠剂有酪素、明胶、羟甲基纤维素、聚氧乙烯、硬脂酸聚乙二醇酯、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪胺聚氧乙烯、阳离子淀粉等。二、分类离子型非离子型阳离子型两性型阴离子型天然型合成型半天然半合成三、高分子表面活性剂的主要品种木质素磺酸钠聚皂由对烷基苯酚和甲醛制得的高分子表面活性剂系列由丙烯腈及丙烯酰胺制得的高分子表面活性剂系列超高分子量破乳剂8.4冠醚型表面活性剂一、冠醚型表面活性剂的结构与性能

20世纪60年代,C.J.Pedersen(1987年的诺贝尔化学奖授于了C.J.Pedersen和J.M.Lehn)对冠醚的研究作了开创性的工作。他通过邻苯二酚合成了一系列的环状聚醚,并根据其结构形状貌视王冠而将其命名为冠醚。

冠醚表面活性剂是以冠醚作为亲水基团,在冠醚环上接有一长链烷基作为憎水基团的一类化合物,是一类新型的表面活性剂。由于冠醚大环主要由聚氧乙烯构成,所以与非离子型表面活性剂的极性很相似。1、表面活性冠醚的结构按冠醚环的不同可分为以下三类:1)一般表面活性冠醚这类表面活性冠醚的冠醚部分,可由聚氧乙烯环合成或由聚氧丙烯环合以及由聚氧乙烯与聚氯丙烯交替环合。在冠醚环上可以不同的取代基。2)氮杂表面活性冠醚氮杂表面活性冠醚是冠醚环的氧原子部分或全部被氮原子所取代,憎水基基团或连接在氮原子上,或连接在碳原子上。3)表面活性冠醚表面活性冠醚一般都含有两个以上的氮原子,而且憎水基团直接与碳原子相连。憎水基团的数量可以是一个、两个或更多。2、表面活性冠醚的特性

1)具有与金属离子络合性能。这类表面活性剂的特点,即其极性基与某些金属离子能形成络合物。形成络合物之后,此类化合物实际上即自非离子型表面活性剂转变为离子型表面活性剂(在大环中“隐藏”了金属离子,成为一个整体),而且易溶于有机溶剂中,故大环化合物可用作相迁移催化剂。2)表面活性冠醚的性质由于表面活性冠醚的亲水基为冠醚结构,故它与一般的非离子型表面活性剂有一定的差异:

①CMC有所下降表面活性冠醚随着疏水烷基链长的增加其CMC降低,且冠醚环EO数的增加,其CMC略有增大。冠醚的CMC要低于相应的开链化合物的CMC。当冠醚环上引入一个羟基后,表面活性冠醚的亲水性可大大增加,其CMC也有适当的增大。②浊点显著下降冠醚比开链化合物的浊点要低,这可以解释为表面活性冠醚结构中不含羟基,因而亲水性显著下降。③润湿与起泡能力的增大冠醚类表面活性剂的润湿能力均比相应开链化合物的大。盐的加入使润湿性和起泡性均下降。二、合成大致可分为两类:

1、以长链烷基衍生物作为起始原料进行多步合成,最后关环形成表面活性冠醚;2、首先形成冠醚,然后再进行烷基化,引入憎水基团。相转移催化剂对不同的阳离子有选择性络合模拟生物膜传输8.5反应型表面活性剂能同纤维织物反应柔软性防水性防缩性防皱性防虫、防霉、防静电8.6生物表面活性剂生物表面活性剂是指由细菌、酵母和真菌等多种微生物产生的具有表面活性剂特征的化合物。微生物在代谢过程中常分泌出一些具有表面活性的代谢产物。如简单脂类、复杂脂类或类脂衍生物。在这些物质分子中存在着非极性的疏水基团和极性的亲水基团。一、分类生物表面活性剂主要分为糖酯类、脂多肽和脂蛋白、磷脂和脂肪酸类、聚合表面活性剂类和微粒表面活性剂五类。1、糖醇脂类大多数已知道的生物表面活性剂属于糖酯类。在糖酯中,人们最熟悉的是鼠李糖酯、海藻糖酯和槐糖酯。

1)鼠李糖脂鼠李糖脂常用假单孢菌(Pseudomonassp.)产生。用假单孢菌产生的鼠李糖脂可以使界面张力降到1mN/m,使表面张力降到25mN/m。2)海藻糖酯分枝杆菌属(Mycobacterium)、诺卡氏菌属(Nocardia)和棒杆菌属(Coonebaeteriun)的大多数都可产生海藻糖酯。红串红球菌(Rhodococcuserythropolis)会合成一种阴离子海藻糖酯。红串红球菌和节杆菌(Arthrobactersp.)产生的海藻糖酯能分别使培养液中的表面和界面张力降低到25-40mN/m和1-5mN/m。3)槐糖酯主要是酵母菌产生的,如球拟酵母(Torulopsisbombicola)、嗜石油球拟酵母(T.petrophilum)和蜜蜂生拟酵母(T.apicola)。槐糖酯能使正十六烷和水的界面张力从40mN/m降到5mN/m,并且对pH值和温度变化有很好的稳定性。2、脂多肽和脂蛋白类短小芽孢杆菌(Bacillusbrevis

)和多粘芽孢杆菌(B.polymyxa)产生的很多环脂肽,都有很好的表面活性。假单孢菌(P.rubescens)和硫氧化硫杆菌(Thiobacillusthiooxidans)产生的含鸟氨酸的脂、蜡状葡糖杆菌(Gluconobactercerinus)IFO3267产生的含鸟氨酸和牛磺酸的脂的生物表面活性剂都有很好的表面活性。3、脂肪酸、磷脂和中性脂不动杆菌(Acinetoboctersp.)HO1-N可产生磷脂酰乙醇胺,有乳化作用;曲霉(Aspergillusspp.)的一些品种和硫氧化硫杆菌也可大量产生磷脂;节杆菌AK-19和绿脓假单孢菌(P.aeruginosa)44T1在十六烷和橄榄油中生长时,能分别积累40%和80%(质量分数)的磷脂;红串红球菌在正烷烃中生长时产生的磷脂酰乙醇胺能把水和十六烷之间的界面张力降到1mN/m以下。4、高分子生物表面活性剂乙酸钙不动杆菌(Acinerwbacter

calcoaceticus)RAG-1能产生一种有效的聚阴离子杂多糖,是水中烃类非常有效的乳化剂。5、微粒生物表面活性剂不动杆菌(Acinetobacterspp.)HO1-N产生的囊泡,直径为20-50nm,浮力密度为1.158g/cm3,是由蛋白质、磷脂和脂多糖组成。比起相同生物体外面的膜,膜外面的囊泡大约可以包含5倍的磷脂和大约350倍的多糖。二、优于化学合成表面活性剂的特性1、生物表面活性剂的化学结构要比化学合成的表面活性剂复杂和庞大得多。单个分子要占据更大的空间,因而表面活性剂要强于化学合成表面活性剂,乳化能力也更强。

2、分子结构类型多样,具有许多特殊的官能团,专一性强,可用于一些特殊领域。由不同属类的微生物合成的生物表面活性剂具有不同的性质及生理功能。用微生物方法可以在分子中引进化学方法难以合成的复杂基团。3、产品本身无毒,使用中用量少,选择性好,环境友好,很快被微生物100%降解,使用时不会对环境构成污染,是典型的环保型“绿色”产品。这一点远远优于化学合成表面活性剂。生物表面活性剂生物相容性好,可用于药品,化妆品及食品添加剂。4、“绿色”工艺生产是生物发酵过程,生产工艺简单,在常温、常压下即可进行。生产的设备要求不高,生产过程-酶催化不含有毒化合物,生物表面活性剂的生产是典型“绿色”工艺。当微生物技术进一步成熟和产品达到一定规模之后,生产成本可进一步降低,因而可使生物表面活性剂更广泛应用。5、生物表面活性剂合成的原料多为天然家副产品(如油脂、蔗糖、磷脂、脂肪酸、氨基酸、葡萄糖等),在自然界广泛存在,价廉,甚至可以利用工业废料和农副产品加工的下脚料。生产过程也不会构成对环境的污染。6、某些生物表面活性剂还具有抗菌、抗肿瘤等药理作用和免疫功能。三、脂肽类表面活性剂的生物合成1、

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