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文档简介
第3章表面活性剂3.1概述3.2表面活性剂物化性质和功能应用3.3阴离子表面活性剂3.4阳离子表面活性剂3.5两性表面活性剂3.6非离子表面活性剂3.7新型表面活性剂2023/2/31应掌握的内容
1.表面活性剂的定义、结构、性能及作用。
2.各类表面活性剂的特点、合成原理及应用。3.重点掌握LAS、十二烷基甜菜碱、壬基酚聚氧乙烯醚及邻苯二甲酸酯等的合成原理、工艺条件、工艺过程或流程示意图、反应设备。学习中应注意的问题
在学习过程中,从工程应用的角度出发,加深对表面活性剂作用原理及合成原理的理解。学时安排
授课6学时第3章表面活性剂.学习要求2023/2/32第3章表面活性剂1.界面是指物质的相与相之间的交界面。是一个具有相当厚度的过渡区。表面--液相或固相与气相的界面。常见的界面有:气-液界面,气-固界面,液-液界面,液-固界面,固-固界面。
3.1概述一、定义2023/2/33第3章表面活性剂气-液界面气-固界面
表面或界面的分子与内部分子所处引力状况不同,因此表现出很多特殊的现象,此即为界面现象或表面现象。2023/2/34第3章表面活性剂固-固界面2023/2/35第3章表面活性剂各种表面现象:θ不润湿θ润湿凸面(储汞)凹面(储水)附加压力总是指向曲率中心一边去污、乳化、分散等性能都与润湿现象密切相关。毛细管上升毛细管下降2023/2/36第3章表面活性剂2.表面张力是影响表面现象的重要因素,指作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力,单位为mN·m–1。原因:从简单分子引力观点来看,是由于液体内部分子与液体表面层分子(厚度约10-7cm)的处境不同。液体内部分子所受到的周围相邻分子的作用力是对称的,互相抵消,而液体表面层分子所受到周围相邻分子的作用力是不对称的,其受到垂直于表面向内的吸引力更大,这个力即为表面张力。其受到垂直于表面向内的吸引力更大,这个力即为表面张力。2023/2/37第3章表面活性剂
3.表面活性剂表面活性--指溶质能降低液体表面张力的性质。表面活性剂(surfactant,简写为SAA,)
--指具有很强表面活性,较低浓度能显著降低液体表面张力的物质。正吸附:表面活性剂在溶液表面层聚集的现象。各种物质水溶液浓度c与表面张力γ的关系γ/N.m-1c/mol.L-1无机盐、酸、碱等低碳醇、羧酸等肥皂、长链烷基苯磺酸钠2023/2/38第3章表面活性剂4、表面活性剂的结构特点——
分子结构具有两亲性
含有非极性的亲油基团和极性的亲水基团,两者均可以是一个或多个,简称两亲性。表面活性剂的独特性能均来源于该种特殊的两亲性结构。非极性烃链(疏水基,亲油基):8个碳原子以上烃链
极性基团(疏油基,亲水基):羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等
2023/2/39第3章表面活性剂102023/2/310第3章表面活性剂二、表面活性剂分类2023/2/311第3章表面活性剂两性离子型表面活性剂羧酸盐型:R-COONa磺酸酯盐型:R-OSO3Na磺酸盐型:R-SO3Na磷酸酯盐型:R-OPO3Na伯胺盐型:R-NH2HCI仲胺盐型:R-NH(CH3)HCI叔胺盐型:R-N(CH3)2HCI季胺盐型:R-N(CH3)3CI氨基酸型:R-NH2CHCHCOOH甜菜碱型:RN+(CH3)2CH2COO-乙二醇型:R-O(CH2CH2O)nH多元醇型:R-COOCH2C(CH2OH)3阴离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂非离子表面活性剂2023/2/312第3章表面活性剂
元素表面活性剂是指碳氧链上的氢(碳)原子被其它元素所代替,而显现出与普通表面活性剂不同的性能硅表面活性剂氟表面活性剂元素表面活性剂2023/2/313第3章表面活性剂3.2表面活性剂的物化性能和功能应用表面活性剂产生的特殊作用主要来源于两个方面:1.降低体系的表面张力;2.胶束的形成表面活性剂的活性:A、界面吸附
B、定向排列
C、生成胶束
D、双亲媒性
2023/2/314第3章表面活性剂表面活性剂的基本功能一、在表面(界面)吸附成膜(一般是单分子膜);二、在溶液内部自聚,形成多种类型的分子有序组合体。
从这两种基本功能出发,衍生出表面活性剂的其它多种应用功能。2023/2/315第3章表面活性剂3.2.1表面活性剂的物化性能胶束(micelles):当溶液内表面活性剂分子数目不断增加时,其疏水部分相互吸引,缔合在一起,亲水部分向着水,几十个或更多分子缔合在一起形成缔合的粒子,称为胶束。临界胶束浓度(criticalmicellconcentration,CMC):表面活性分子缔合形成胶束的最低浓度。CMC的大小与物质的结构、组成有关。
CMC越小,表面活性越高。
1、临界胶束浓度2023/2/316第3章表面活性剂表面活性剂溶液的性质表面活性的主要性质:形成吸附膜形成胶束空气(a)极稀溶液水(b)稀溶液小型胶束吸附于表面的表面活性剂单分子膜(c)临界胶束浓度的溶液(d)大于临界胶束浓度的溶液
表面活性剂的浓度变化与聚集态的关系2023/2/317第3章表面活性剂胶束结构的变化形态浓度>cmc,形成胶束,大小-1~100nm
单体二(三)聚体胶团棒状胶团棒状六角团H2O层状胶团1.0-3.5nmH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O水柱的六角堆积H2O微乳状液表面活性剂结晶油醇表面活性剂溶液中形成的胶团结构2023/2/318第3章表面活性剂2023/2/319第3章表面活性剂润湿作用乳化作用分散作用起泡与消泡增溶作用洗涤作用肥皂、洗涤剂化妆品食品加工纺织工业金属加工石油、建筑功能应用2023/2/320第3章表面活性剂CMC的测定1.表面张力法:以表面张力对浓度的对数作图,曲线的转折点即为CMC值。适合于离子表面活性剂和非离子型表面活性剂。2.电导法:以表面活性剂溶液的摩尔电导率对浓度或浓度的平方根作图,曲线的转折点即CMC值。适合于离子表面活性剂。3.染料法:表面活性剂溶液增溶染料前后吸收光谱的变化。4.光散射法:胶束形成与散射光强度成正比。
庚基乙二醇十二烷基醚的表面张力与浓度的关系
十二烷基磺酸水溶液的电导率与浓度的关系2023/2/321第3章表面活性剂影响cmc的因素表面活性剂类型的影响碳氢链的长度碳氢链的分支极性基团的位置碳氢链中其他取代基的影响疏水链的性质其他因素2023/2/322第3章表面活性剂2.亲水亲油平衡值:HLB值(Hydrophile-LipophileBalance)
表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力,是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
HLB值越大,该表面活性剂的亲水性越强。根据其数值大小,就可以知道表面活性剂的适宜用途。
亲油|亲水
HLB值01
3
67810121315
1820 |
|消泡|
—
|
|
润湿剂
|—增溶剂——||
石蜡
W/O乳化剂
|去污|
聚乙二醇
|——
渗透作用———|
|—————O/W乳化剂
————|
2023/2/323第3章表面活性剂HLB值计算:(1)多元醇型和聚乙二醇型非离子表面活性剂Griffin(格里芬):
HLB=(2)大多数多元醇脂肪酸酯:
HLB=20(1-S/A)
S为酯的皂化价,A为脂肪酸的酸价。(3)混合表面活性剂:
HLBab=(HLBa×Wa+HLBb×Wb)/(Wa+Wb)
(4)官能团HLB计算法:
HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7
并不是所有表面活性剂HLB值能用算式计算,须用实验方法加以验证。2023/2/324第3章表面活性剂定义:PIT是指在某一特定的体系中,表面活性剂的亲水、亲油性质达到平衡时的温度。确定方法:在等量的油和水中加入3%~5%的SAA,配制成O/W型乳状液,在不断搅拌下缓慢加热升温,当体系由O/W型转变为W/O时的温度即为该体系的PIT。影响因素:PIT与水相、油相性质,溶液温度,乳化剂用量等多种因素密切相关,与HLB值也有一定关系。PIT-相转变温度--衡量表面活性剂亲水亲油性的物理量2023/2/325第3章表面活性剂
Krafft点:离子型表面活性剂的溶解度随温度的增加而增加,溶解度随温度变化的转折点称为Krafft点(临界溶解温度)。
起昙与昙点:非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而降低,溶液由澄清变混浊时的现象称为起昙,此时的温度称为浊点或昙点(cloudpoint)。3、克拉夫特点Krafft点和浊点或昙点—溶解性2023/2/326第3章表面活性剂浊点和Krafft点皆反映温度与表面活性剂之间的关系。非离子表面活性剂的浊点和离子型表面活性剂的Krafft点相比有所不同。离子型表面活性剂在温度高于Krafft点时,溶解度显著增加。非离子表面活性剂只有当温度低于浊点时,在水中才有较大的溶解度。如果温度高于浊点,非离子表面活性剂就不能很好的溶解并发挥作用。浊点可表示非离子表面活性剂亲水性的高低。浊点和Krafft点有何区别与联系?对于应用而言,克拉夫特点是下限,而浊点是上限。2023/2/327第3章表面活性剂3.2.2表面活性剂的应用泡沫:气—液乳化:液—液分散:固—液增溶:提高溶解度润湿和渗透:液体迅速均匀地浸湿固体表面由于用量小而又能起到显著效果,表面活性剂又被称为“工业味精”。2023/2/328第3章表面活性剂一、润湿定义:固体表面和液体接触时,原来的固-气界面消失,形成新的固-液界面,这种现象称润湿。
接触角:固、液、气三相交界处,自固-液界面经过液体内部到气-液界面的夹角叫作接触角,以θ表示。表面活性剂能够降低界面张力,使接触角变小,增大液体对固体表面的润湿作用。由接触角θ可以估计润湿性的大小2023/2/329第3章表面活性剂完全不润湿不能润湿能润湿完全润湿2023/2/330第3章表面活性剂这种能使液体湿润或能加速固体表面湿润的表面活性剂叫做湿润剂润湿方面的应用1矿物的泡沫浮选2金属的防锈、缓蚀3织物的防水、防油处理4农药中的应用2023/2/331第3章表面活性剂二、增溶作用Solubilization
表面活性剂在水溶液中形成胶团以后,使不溶于或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加,这种作用称为表面活性剂的增溶作用。增溶作用与表面活性剂在水溶液中形成胶团有关,在cmc到达以前并没有增溶作用,只有在cmc以后增溶作用才明显表现出来.而且表面活性剂浓度愈高,生成的胶团数愈多,增溶作用愈强。与普通溶解过程不同的是,增溶后溶质是以分子团簇分散在表面活性剂的溶液中,其溶液的沸点、凝固点和渗透压等没有明显的改变。2023/2/332第3章表面活性剂增溶方式A、被增溶物进入胶束内部B、与表明活性剂分子并列分布C、吸附在增溶胶束表面D、包裹在亲水长链内2023/2/333第3章表面活性剂增溶作用的应用洗涤去污(油垢)化妆品(香精、精油的增溶)医药(中药的有效成分,药剂的制备)印染(匀染、缓染、固色)乳液聚合其它:农药、石油开采、胶片生产等2023/2/334第3章表面活性剂三、乳化与破乳作用1.定义乳化:加入表面活性剂,在强烈搅拌下油被分散在水中,形成乳状液的过程。乳状液:一种或多种液体以微滴状分散到另一种不相混溶的液体中所形成的多相分散体系,称为乳状液。乳化剂:除水相、油相外,加入的凡可以阻止分散相聚集而提高乳状液稳定的第三种物质。形成稳定乳化体的条件:乳化剂的HLB值=被乳化物质的HLB值。
分散相(内相、不连续相)分散介质(外相、连续相)水相/油相2023/2/335第3章表面活性剂2.乳化剂的作用原理A、降低界面张力当水相与油相混合时,加入表面活性剂(乳化剂)可降低油水的界面张力,分散成稳定的乳剂。B、形成牢固的乳化膜乳化剂有规律地排列在液滴表面形成乳化膜,可阻止液滴合并。乳化剂在乳滴表面上排列越整齐,乳化膜就越牢固,乳剂也就越稳定。
2023/2/336第3章表面活性剂乳状液的油/水界面示意图乳状液水包油型乳状液,以O/W表示油包水型乳状液,以W/O表示套圈型O/W/OW/O/W液珠大小/μm乳液外观>10.1~10.05~0.1<0.05乳白色乳状液蓝白色乳状液灰色半透明液透明液分散相连续相2023/2/337第3章表面活性剂O/W型乳剂和W/O型乳剂的区别
O/W型乳剂W/O型乳剂外观乳白色油状色近似稀释可用水稀释可用油稀释导电性导电不导电或几乎不导电水溶性颜料外相染色内相染色油溶性颜料内相染色外相染色2023/2/338第3章表面活性剂影响乳状液稳定性的因素有两相界面存在是热力学不稳定体系
1表面张力
2界面膜的性质
3界面电荷
4乳状液分散介质的黏度
5固体粉末的加入2023/2/339第3章表面活性剂增溶与乳化的区别乳化作用是一种液相分散到另一液相中的得到的不连续、热力学不稳定的多相体系。增溶作用的到得是单相、均匀的热力学稳定体系。2023/2/340第3章表面活性剂3、破乳破乳的定义:使稳定的乳状液的两相达到完全分离,成为不相溶的两相的过程。一般破乳的方法:物理化学方法:物理化学破乳法关键在于改变乳状液的界面膜性质以降低界面膜强度或破坏其界面膜,从而使稳定的乳状液易于发生破乳。从而使稳定的乳状液变得不稳定。物理机械方法:电沉降法、加热法、过滤法;2023/2/341第3章表面活性剂4、表面活性剂在乳化方面的应用1.在农药中的应用2.在食品工业中的应用3.在化妆品中的应用4.在金属加工中的应用5.乳化沥青6.在原油开采中的应用7.在乳液聚合中的应用2023/2/342第3章表面活性剂四、分散和絮凝作用分散--将固体以微小粒子形式分布于分散介质中,形成具有相对稳定性体系的过程。分散剂--可起到分散作用的表面活性剂。絮凝剂--用于使固体微粒从分散体系中聚集或絮凝的表面活性剂。应用:染料、印染、陶瓷、涂料、超微粉制备、农药、药物。1.定义2023/2/343第3章表面活性剂2.作用原理分散作用原理:
分散过程一般分为三个阶段:由于表面活性剂的加入,降低了表面张力,加速了固体粒子的润湿、渗透,粒子团的碎裂在缝隙中发生、表面活性剂在固体微粒表面吸附,增加了防止微粒重新聚集的能障,降低了粒子聚集的倾向,提高了分散体系的稳定性。絮凝作用原理:
分散体系中固体微粒的絮凝包括两个过程:被分散粒子的去稳定作用(导致粒子间的排斥作用减弱)和去稳定粒子的相互聚集。絮凝剂与固体质点的结合方式既可以通过自身的极性基或离子基与固体质点形成氢键或离子对,也可以通过范德华力以疏水基吸附固体微粒。
2023/2/344第3章表面活性剂五、起泡和消泡作用打开啤洒、香槟瓶即有大量泡沫出现等,液体泡沫。人们通常所说的泡沫多指面包、蛋糕等弹性大的物质以及泡沫塑料、饼干等为固体泡沫。液体泡沫2023/2/345第3章表面活性剂ABC五、起泡和消泡作用
对表面活性剂溶液进行搅拌,使空气进入溶液中,从而被周围的溶液包围形成气泡。疏水基伸向气泡的内部,亲水基向着液相的吸附膜。形成的泡由于溶液的浮力而上升到溶液的表面,最终逸出液面形成双分子薄膜--表面活性剂的这种作用叫发泡作用。泡沫可以看成是一种由液膜隔开的气泡聚集物。2023/2/346第3章表面活性剂“泡”就是由液体薄膜包围着气体。泡沫的形成及其稳定性“泡沫”是气体分散于液体中的分散体系。2023/2/347第3章表面活性剂
这些表面活性剂通常有较强的亲水性和较高的HLB值,在溶液中可降低溶液的界面张力而使泡沫稳定,称这些物质为起泡剂(foamingagent)。泡沫产生条件:
发泡性高表面活性,易于发泡
稳泡性易在气液界面形成定向排列的吸附膜,且可提高液膜的表面粘度,增加泡沫的稳定性,延长泡沫的寿命
2023/2/348第3章表面活性剂1表面张力2界面膜的性质3表面张力的修复作用4表面电荷5泡内气体的扩散泡沫的稳定性与那些条件相关呢?1降低局部表面张力2破坏界面膜的弹性使其失去自动修复作用3降低膜黏度4固体颗粒总之:液膜的强度最重要。消泡:2023/2/349第3章表面活性剂消泡剂1降低局部表面张力2破坏界面膜的弹性使其失去自动修复作用3降低膜黏度4固体颗粒1天然油脂、矿物油2固体颗粒3合成表面活性剂消泡剂是指能够破除已经存在的泡沫的物质。抑泡剂是指能够阻止泡沫的产生的物质。2023/2/350第3章表面活性剂起泡剂的工业应用—泡沫灭火剂—矿石浮选消泡剂的工业应用—
在发酵工业中的应用—在轻工业中的应用2023/2/351第3章表面活性剂洗涤剂中通常要加入多种辅助成分,增加对被清洗物体的润湿作用,又要有起泡、增白、占领清洁表面不被再次污染等功能。六、洗涤和去污作用洗涤体系是复杂的多相分散体系,润湿、渗透、吸附、乳化、分散、增溶、解吸、起泡等等的物理的化学的过程……2023/2/352第3章表面活性剂加入表面活性剂后,憎水基团朝向织物表面和吸附在污垢上,使污垢逐步脱离表面。污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除,洁净表面被活性剂分子占领。其中占主要成分的表面活性剂的去污过程可用示意图说明:2023/2/353第3章表面活性剂
表面活性剂在洗涤剂中具有两个基本作用:1、降低污垢与物体表面的结合力,具有促使污垢脱离物体表面的能力;2、具有防止污垢再沉积的功能。表面活性剂在洗涤剂中的应用2023/2/354第3章表面活性剂影响表面活性剂洗涤作用的因素1)表面或表面张力2)表面活性剂在界面上的吸附状态3)表面活性剂的分子结构4)乳化与起泡作用5)表面活性剂的增溶作用6)黏附强度2023/2/355第3章表面活性剂3.3阴离子表面活性剂
亲水性基团是阴离子的表面活性剂叫阴离子型表面活性剂。它们在整个表面活性剂生产中占有较大的比重,世界表面活性剂总产量的40%属于这一类。具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。一般不与阳离子表面活性剂一同使用,在水溶液中生成沉淀而失去效力。2023/2/356第3章表面活性剂2023/2/357第3章表面活性剂
其后,表面活性剂的发展经历了数次变革。30年代,德国化学家广泛进行表面活性剂的研制,开创了近代表面活性剂时期,并形成合成表面活性剂与肥皂相竞争的局面。40一50年代支链烷基苯磺酸钠(TPS)因优良的洗涤性和耐硬水性占据洗涤剂的主导地位;随后由于TPS难以生物降解造成河流污染。在1964年被性能优异的直链烷基苯磺酸钠取代。
本世纪初,肥皂对水质硬度和酸度的敏感性引起人们的重视。这种缺点首先在纺织工业中产生强烈的反应。1917年,德国化学家刚什尔成功地合成了烷基奈磺酸盐,它具有很高的发泡性和润湿性。虽然这种物质还没有达到肥皂的洗涤功能,但为以后表面活性剂的开发奠定了基础。3.3.1
磺酸盐型阴离子表面活性剂2023/2/358第3章表面活性剂
同硫酸酯盐型阴离子表面活性剂相比,磺酸盐型阴离子表面活性剂由C-S键相连,因而对酸、热等更稳定。哪个是硫酸酯盐,哪个是磺酸盐?2023/2/359第3章表面活性剂一、烷基苯磺酸盐
十二烷基苯磺酸钠简称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C10~C14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。Na2023/2/360第3章表面活性剂⑵LAS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。⑶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。烷基苯磺酸盐是阴离于表面活性剂中最重要的一个品种,产品占阴离子表面活性剂生产总量的90%左右。其中烷基苯磺酸钠是我国洗涤剂活性物的主要成分。2023/2/361第3章表面活性剂一、烷基苯磺酸盐烷基苯磺酸钠的制取工艺路线
2023/2/362第3章表面活性剂LAS的合成方法:
如以正十二烯作原料为例,反应式:反应的第一步是付-克反应,采用HF酸或无水AlCl3作催化剂。第二步磺化反应用气体SO3磺化的先进工艺,气体SO3用空气稀释到含量约为3%~5%。然后用NaOH水溶液中和磺化物料,最后进入喷雾干燥系统干燥。得到的产品为流动性很好的粉末。
2023/2/363第3章表面活性剂生产过程可分为三部分:烷基苯的制备,烷基苯的磺化和烷基苯磺酸的中和。1.烷基苯的制备烷基苯的四条原料路线中以煤油路线应用最多。煤油来源方便,成本较低,工艺成熟,产品质量也好。天然煤油中正构烷烃仅占30%左右,将其提取出来的方法有两种:尿素络合法和分子筛提蜡法。2023/2/364第3章表面活性剂
烷基苯的制备:正构烷烃可经两条途经制得烷基苯:一为氯化法,一为脱氢法。氯化法--将正构烷烃用氯气进行氯化,生成氯代烷。氯代烷在催化剂三氯化铝存在下与苯发生烷基化反应而制得烷基苯。脱氢法--
此法是美国环球油品公司(UOP)开发并于1970年实现工业化的一种生产洗涤剂烷基苯的方法。由于其生产的烷基苯内在质量比氯化法好,又不存在使用氯气和副产盐酸的处理与利用问题,因此在许多国家被推广。
2023/2/365第3章表面活性剂催化剂络合物和重烃
氯化法生产烷基苯流程简图2023/2/366第3章表面活性剂加氢精制分子筛脱腊烷基脱氢烷基化精馏精制油正构烷烃单烯烃烷烃化物氢气煤油脱腊油循环烷烃烷基苯重烷基化物HF苯回收苯
脱氢法生产烷基苯流程简图2023/2/367第3章表面活性剂
2.烷基苯的磺化常用磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸(SO3·H2SO4—105酸-SO3·20%)、三氧化硫等。以浓硫酸作磺化剂,酸耗量大、产品质量差,生成的废酸多,效果很差。烷基苯的磺化一直采用发烟硫酸作为磺化剂。它的有效利用率仅为32%,且产生废酸。但其工艺成熟,产品质量较为稳定,操作易于控制,至今仍有采用。三氧化硫磺化,无废酸生成,节约烧碱,降低成本,三氧化硫来源丰富等优点。因此,三氧化硫替代发烟硫酸作为磺化剂已成趋势。SO3磺化反应是一个瞬时快速放热反应,由于放热集中,因此常将三氧化硫用空气稀释到浓度为3-5%后使用。2023/2/368第3章表面活性剂表不同磺化剂对反应的影响项目磺化剂H2SO4SO3•H2SO4SO3沸点,℃290~31746磺化速度慢较快瞬间完成磺化转化率达到平衡,不完全较完全定量转化磺化热效应需加热一般放热量大,需冷却磺化物粘度低一般十分粘稠副反应少少多,有时很高产生废酸量大较少无反应器容积大一般很小2023/2/369第3章表面活性剂磺化机理一般认为磺化反应是亲电取代反应,属阳离子反应机理。磺化剂都是阳离子,缺乏电子,很容易进攻具有亲核性能的苯分子,在电子云密度大的地方,接受电子,形成共价键,和苯环上的氢发生取代反应。由于磺化剂的种类、被磺化对象的性质和反应条件的影响,有的磺化剂(如发烟硫酸)本身就是很强的氧化剂,因此在主反应进行的同时,还有一系列二次副反应(串联反应和平行)等副反应发生2023/2/370第3章表面活性剂
SO3磺化工艺主要工艺过程:SO3的制取磺化尾气处理①
SO3制取:三种方法液体SO3蒸发,发烟硫酸蒸发,燃硫法(国内常采用此法来生产SO3)。2023/2/371第3章表面活性剂2023/2/372第3章表面活性剂②SO3磺化工艺磺化反应特点:气液非均相反应,主要发生在液体表面或内部,扩散速度是主要的控制因素反应为强放热瞬时反应,特别都是在初始阶段
主反应伴随有副反应磺化产物粘度较大
它属于扩散控制,因此扩散距离,气流速度,气流分配的均匀程度以及迅速排除反应热的效能都是影响磺化反应的重要因素。2023/2/373第3章表面活性剂磺化设备
单釜
釜式
多釜串联(罐式)SO3磺化
升膜
膜式
降膜此外,TO反应器(等温反应器)-一种环状的多孔材料或是覆盖有多孔网的简单装置,采用了二次保护风,即在液膜和三氧化硫气流之间,吹入一层空气流,使气浓稀释,并在主风与物料间起隔离作用,使反应速率减慢,延长反应段。2023/2/374第3章表面活性剂T.O反应器2023/2/375第3章表面活性剂图烷基苯三氧化硫磺化工艺过程示意图生产十二烷基苯磺酸的工艺流程2023/2/376第3章表面活性剂主要反应条件(1)三氧化硫体积分数为5.2~5.6%;(2)三氧化硫与被磺化物摩尔比为(1.0~1.03):1;(3)磺化温度35~53℃;(4)三氧化硫停留时间小于0.2s;(5)磺化收率95%;(6)老化、水解收率98%。2023/2/377第3章表面活性剂磺化反应的主要影响因素硫酸的浓度和用量
对磺化反应的速度有很大影响。随着磺化反应的进行,生成的水逐渐增加,硫酸的浓度逐渐下降,使磺化开始阶段和磺化末期,磺化反应速度就可能下降几十倍,甚至几百倍而几乎停止反应。这时的硫酸被称为“废酸”,用“π值”表示。为了消除磺化反应生成的水的稀释作用的影响,必须使用过量很多的硫酸(х值)。磺化反应温度和时间磺化温度会影响磺基进入芳环的位置和磺酸异构体的生成比例。特别是在多磺化时,为了使每一个磺基都尽可能地进入所希望的位置,对于每一个磺化阶段都需要选择合适的磺化温度。低温、短时间的反应有利于α取代,高温、长时间的反应有利于β取代。2023/2/378第3章表面活性剂3.烷基苯磺酸的中和
中和部分含如下两个反应:中和产物,工业上俗称单体,它是由烷基苯磺酸钠(称为活性物或有效物)、无机盐(如芒硝、氯化钠等)、不皂化物和大量水组成。单体中除水以外的物质含量称为总固体。不皂化物是指不与烧碱反应的物质,主要是不溶于水、无洗涤能力的油类,如石蜡烃、高级烷基苯及其衍生物、砜等。
RSO3H+NaOHRSO3Na+H2O+H2SO4
NaOHNa2SO4+H2O2023/2/379第3章表面活性剂中和时选择适宜的工艺条件
中和时碱的浓度过高,会由于强电解质的凝结作用而使表面活性剂单体由隐凝结剧变为显凝结,从而形成米粒状沉淀,这种现象叫做“结瘤现象”。中和温度对体系的黏度和流动性均有影响。在一定的温度范围内,溶液黏度随温度的升高而下降;但超过某一温度后,又随温度的升高而升高,即存在一个最佳值。实践表明中和温度一般应控制在40-50℃为好。2023/2/380第3章表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的合成工业上均采用三氧化硫-空气混合物磺化的方法。三氧化硫可由60%发烟硫酸蒸出,或将硫磺和干燥空气在炉中燃烧,得到含SO34%~8%体积分数的混合气体。将该混合气体,通入装有烷基苯的磺化反应器中进行磺化。磺化物料进入中和系统用氢氧化钠溶液进行中和,最后进入喷雾干燥系统干燥。得到的产品为流动性很好的粉末。2023/2/381第3章表面活性剂图3-7TO反应器抽取LAS的工艺流程示意图
1-磺化器;2-气液分离器;3-循环泵;4-冷却器;5-老化器;6-水化器;7-中和器;8-除雾器;9-吸收塔2023/2/382第3章表面活性剂直馏煤油经脱氢后,十二烯烃和苯由供料泵进入烷化器,再将生成的十二烷基苯(LAB)送入磺化器1,与进入磺化器的三氧化硫(3%~5%),瞬间发生磺化反应,产物经气液分离器2、循环泵3、冷却器4处理之后,部分回到反应器底部,用于磺酸的急冷,部分反应产物被送入老化器5,调整反应保持时间再进入水化器6成酸,最后经中和器7制得烷基苯磺酸钠(LAS)。尾气经除雾器8去酸雾,再经吸收塔9吸收后放空。2023/2/383第3章表面活性剂2023/2/384第3章表面活性剂
2023/2/385第3章表面活性剂二、α-烯烃磺酸钠(AOS)
α-烯烃磺酸钠(AOS)是表面活性剂的主要品种之一。其主要由烯基磺酸盐(约55%)、羟基磺酸盐(约37%)和二磺酸盐(约8%)所组成。AOS中的烯基磺酸盐和羟基磺酸盐在性能上有互补性,两种成分复合时的性能优于单一组分,使AOS在很多应用中无需添加其他阴离子表面活性剂进行复配。AOS具有良好的生物降解性,对硬水不敏感,对人体皮肤刺激性小。广泛应用于复配家用洗涤剂、餐具洗涤剂、洗发香波、液体肥皂等领域。
2023/2/386第3章表面活性剂AOS所用原料α-烯烃可由乙烯聚合及蜡裂解法制备。AOS工业生产条件及工艺流程如下:
2023/2/387第3章表面活性剂2023/2/388第3章表面活性剂3.3.2.硫酸酯盐型阴离子表面活性剂化学通式为ROSO3M,碳链中碳数为8~18。
A:脂肪醇硫酸酯盐(AS)
最有代表性的是十二烷基硫酸钠,或称月桂醇硫酸酯钠.B:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES)通常n为2~42023/2/389第3章表面活性剂
高级醇硫酸酯盐也称为伯烷基硫酸酯盐(AS)。它具有良好的洗净力、乳化力,泡沫丰富,易于生物降解、其水溶性和去污力均比肥皂好,又由于溶液呈中性,不损织物,且在硬水中不像肥皂产生沉淀,固而广泛应用于家庭及工业洗涤剂,还用于香波、化妆品等。其缺点是亲水基和亲油基由酯键相连接。与磺酸盐型表面活性剂比较,热稳定性较差,在强酸或强碱介质中易于水解。高级醇硫酸酯盐作洗涤剂时会受硬水影响而降低效能,需添加相当量的螯合剂才行。高级醇硫酸酯(FAS)盐特点2023/2/390第3章表面活性剂3.3.3磷酸酯盐型阴离子SAA结构类型:结构上有单酯盐和双酯盐两种。它具有优良的抗静电,乳化,防锈和分散等性能,但抗硬水性差,溶解度小两大系列:烷基磷酸酯和聚氧乙烯醚磷酸盐2023/2/391第3章表面活性剂一、高级醇磷酸酯盐二、聚氧乙烯醚磷酸酯盐代表产品:“PK”—纺织油剂式中:R为C8~C18烷基;n一般3~5。
2023/2/392第3章表面活性剂烷基磷酸双酯盐的表面活性高于烷基磷酸单酯盐。表现在:双酯钠盐的cmc大大低于单酯盐,双酯盐的表面张力也比单酯盐低。去污力:双酯盐较单酯盐更好;起泡性:两种磷酸酯盐均很差。实际使用的产品都为两者的混合物
。2023/2/393第3章表面活性剂磷酸酯的合成磷酸酯的合成可采用五氧化二磷、三氯氧磷、三氯化磷等与醇或醇醚反应制得。其中五氧化二磷由于条件温和,工艺简便,收率较高,在工业上最为常用。如五氧化二磷与烷基聚氧乙烯醚(摩尔比为1:2~4.5)在30~50℃下反应,先生成单酯,继续反应生成双酯,因此在产品中是单酯和双酯盐的混合物。反应式如下:
2023/2/394第3章表面活性剂3.3.4.羧酸盐型阴离子表面活性剂
羧酸盐型阴离子表面活性剂俗称皂类,是使用最多的表面活性剂之一。肥皂---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。2023/2/395第3章表面活性剂使用肥皂时应注意:酸性介质和水中的钙、镁等容易使肥皂失效。通常所用的碱多为氢氧化钠,所以一般的肥皂即钠皂,但制化妆用皂时也用氢氧化钾,此时不经过盐析,这种含有甘油的钾皂可在比较柔和的状态下使用。
作为原料油脂可以使用的有许多种,如牛油脂、椰子油、棕榈油、米糠油、大豆油、花生油、硬化油等,其中牛脂用量最多。因为原料油脂的种类不同,所含的脂肪酸的种类和比例也不同,所以生产出的肥皂性能各异。硬脂酸钠的一个主要应用是在化妆品中作乳化剂。2023/2/396第3章表面活性剂
洗涤用的钠皂为硬质肥皂,钾皂为软质肥皂,其它二价和三价金属盐为不溶性肥皂,pH<7时生成不溶性游离脂肪酸。所以,肥皂这类表面活性剂不适用于硬水、酸性溶液和海水。
肥皂除了具有清洗作用,还有润湿、乳化和发泡作用,碳链从C8开始能显著降低水的表面张力,C14-C18时达到最低值,而且与温度有关,碳链较长的肥皂,在温度较高时才能显著降低表面张力,例如硬脂酸肥皂最适宜温度为70-80℃,而椰子油肥皂最好在常温。2023/2/397第3章表面活性剂工业制皂:盐析法、中和法和直接法。国内制皂大多采用盐析法。其工艺过程:皂化-(制皂中最重要的一步)----在皂化釜中先加入熔融态油脂,在慢慢加入碱液。盐析-在皂胶中加入电解质食盐,分离杂质和水。碱析-在皂胶中加入一定的碱,使未完全皂化的油脂进一步皂化。整理-进一步加电解质,补充皂化和排出杂质,使皂胶结晶细致。调和--通过搅拌或碾磨将填料加入皂胶中,是控制肥皂质量的最后一道工序。
2023/2/398第3章表面活性剂制备工艺流程:精炼、皂化、盐析、洗涤、碱析、整理、成型。2023/2/399第3章表面活性剂3.4阳离子表面活性剂
1928年,阳离子表面活性剂开始应用,当时用作杀菌剂。这类表面活性剂的产量增长较快,品种发展迅速,应用范围日益广泛。杀菌剂、腈纶匀染剂、纤维柔软剂、抗静电剂、浮选剂使用阳离子表面活性剂时应注意,它不能与肥皂或其他阴离子表面活性剂共用,否则会引起阳离子活性物沉淀失效。
阳离子表面活性剂品种很多,工业上常用的都是含氮化合物。主要包括两类:胺盐和季铵盐。胺盐包括伯、仲、叔胺盐。
胺盐类和季铵盐类阳离子表面活性剂在制法和性质上差别很大。胺盐可由相应伯、仲、叔胺用酸简单中和即可。而季铵盐一般需要由叔胺与烷基化剂反应才能制备,反应较难进行。
R-NH2·HCl
伯胺盐
CH3|R-N·HCl
仲胺盐|H
CH3|R-N+-CH3Cl-
季铵盐|CH3
CH3|R-N·HCl
叔胺盐|
CH3其它含氮等的有机衍生物胺盐型阳离子表面活性剂的分类2023/2/3101第3章表面活性剂R-NH2·HCl
伯胺盐
CH3|R-N-HCl
仲胺盐|H
CH3|R-N-HCl
叔胺盐|
CH3胺盐型该类产物是弱酸的盐,在酸性条件下具有表面活性,在碱性条件下,胺游离出来而失去表面活性,因而使它的使用受到限制。无杀菌能力纤维柔软剂匀染剂浮选剂2023/2/3102第3章表面活性剂阳离子表面活性剂特点绝大部分是含有一个五价氮原子。氮的化合物,即有机胺盐和季铵盐。主要用于杀菌、消毒、防水、匀染、固色、抗静电、使纤维柔软及某些特殊用途。杀菌去污能力弱抗静电降低纤维表面静电摩擦系数(柔软整理剂)2023/2/3103第3章表面活性剂
3.4.1季铵盐型
R1|R2-N+-CH3X-
季铵盐|
R3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。2023/2/3104第3章表面活性剂主要是N-烷基化反应3.4.1.1烷基季铵盐X.N+CH3CH3CH3C16H33季铵化反应2023/2/3105第3章表面活性剂2.烷基链的影响
1.卤离子的影响
>R-Clδ-δ+一、
高级卤代烷与低级叔胺的反应R-BrR-I>烷基链越长卤代烷的活性越弱3.叔胺的碱性越强,亲核活性越大,越容易反应。大的取代基的空间位阻效应阻碍反应。2023/2/3106第3章表面活性剂高级卤代烷与低级叔胺水介质60-80oC醇介质回流十二烷基三甲基溴化铵-表活剂1231-Br十六烷基三甲基溴化铵—表活剂1631-BrBr-溴十八烷基三甲基氯化铵(阳离子表面活性剂1831)2023/2/3107第3章表面活性剂二、
高级烷基叔胺与低级卤代烷的反应加热加压十二烷基三甲基氯化铵DT乳胶防粘剂十六烷基三甲基氯化铵CTAC纤维柔软剂Cl-氯X-石油醚溶剂加压80oC1hX-2023/2/3108第3章表面活性剂三、
甲醛-甲酸法莫尼镍催化加氢2023/2/3109第3章表面活性剂甲醇溶剂加热高级烷基胺与低级卤代烷的反应石油醚溶剂加压80oC1hX-表活剂
16312023/2/3110第3章表面活性剂3.4.1.2含苯环的季铵盐氯化苄80-90oC
3h十二烷基二甲基苄基氯化铵1227
/洁尔灭/TAN高级烷基叔胺与低级卤代烷一、
洁尔灭1227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中用以控制循环冷却水系统菌藻滋生。2023/2/3111第3章表面活性剂新洁尔灭低级叔胺与高级卤代烷性能更为优异的杀菌剂阳离子活性剂1227易溶于水,稳定性良好,能耐热、耐光、耐压、无挥发性。但所带离子性与阴离子表面活性剂恰好相反。所以二者不能与阴离子表面活性混在一起使用,若混合,则产生沉淀并失去效能。十二烷基二甲基苄基溴化铵2023/2/3112第3章表面活性剂3.4.1.3含杂原子的季铵盐1含氧原子含酰氨基的含醚基的2含氮原子3含硫原子特点:是亲水的季铵阳离子与烷基疏水基是通过酰胺键、酯键、醚键或硫醚等基团相连接[C17H33C-NHCH2CH2N+CH3].CH3SO4-所以又叫做间接连接型阳离子表面活性剂。2023/2/3113第3章表面活性剂3.4.1.3含杂环的季铵盐吗啉环、吡啶环、咪唑环、哌嗪环、喹啉环湿润剂、洗涤剂、杀菌剂、缓蚀剂、纤维柔软剂、助染色剂、抗静电剂、分散剂、起泡剂等2023/2/3114第3章表面活性剂椰油酰胺丙基季铵盐合成方法1椰油酰胺丙基二甲基胺的合成在装有磁力加热搅拌器、分水器和温度计的三口烧瓶中,按摩尔比投入椰子油和N,N—二甲基丙二胺,并加人一定量的甲苯,升温至130℃—150℃,在搅拌回流条件下反应5h-8h(至分水器中的水量不再增加)。反应完毕后,减压燕馏,除去甲苯及过量的丙二胺。然后用正己烷重结晶,干燥后分别得浅黄色固体状产品。2季铵盐的合成椰油胺酰胺丙基二甲基胺和季铵化试剂氯甲烷按摩尔比1:1.1投料,在一公斤反应釜中加热反应,反应温度控制在95℃—98℃,时间为6h。反应完毕后,用无水乙醇反复萃取产品,然后干燥得到淡黄色带粘性的固体产品。
2023/2/3115第3章表面活性剂表1缩合反应最佳的反应条件丙二胺的用量(摩尔)反应温度(℃)反应时间(小时)转化率(%)1.5150695.31.2150794.31.2150894.1在考虑生产成本和综合效果的前提下,可知丙二胺用量1.2mol,反应温度150℃,反应时间8小时为宜。2023/2/3116第3章表面活性剂3.4.2胺盐型伯、仲、叔盐1长链伯胺盐酸盐3叔胺盐2仲胺盐纤维柔软剂、矿物浮选剂Priminox系列酯键连接的Soromine、渗透剂、匀染剂酰胺键连接的Ninol、Sapamine纤维柔软剂、固色剂2023/2/3117第3章表面活性剂高级伯、仲、叔胺与酸中和便成为胺盐
(十二烷基二甲基叔胺醋酸盐)应用:可在酸性介质中作乳化、分散、润湿剂,也用作矿物浮选剂、颜料粉末表面憎水剂。缺点:当溶液pH>7时,胺易从水中游离析出,从而失去表面活性。
2023/2/3118第3章表面活性剂季铵盐与胺盐的区别:季铵盐是强碱的盐,无论在酸性还是碱性溶液中均可溶解,并解离成带正电荷的铵根离子。杀菌能力强胺盐为弱酸的盐,在酸性条件下具有表面活性,在碱性条件下,胺游离出来而失去表面活性。无杀菌能力。2023/2/3119第3章表面活性剂3.5两性表面活性剂
通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子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,在亲水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-)。两性表面活性剂的特点在于分子内同时含有酸式和碱式亲水性基团。它在酸性溶液中呈阳离子性,在碱性溶液中呈阴离子性,而在中性溶液中有类似非离子表面活性剂的性质。在两性表面活性剂中,一定含有以氮原子形成的阳离子(也包括游离氨基)。阴离子多数是羧基,有时也有用磺酸基或硫酸基。2023/2/3120第3章表面活性剂一、
两性表面活性剂的特性4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3毒性低、对皮肤眼睛刺激性小1具有等电点:当PH低于等电点时,多呈阳离子性;当PH高于等电点时,多呈阴离子性;5良好的生物降解性2023/2/3121第3章表面活性剂等电点:又称等电区或等电带,在静电场中,由于电荷作用,阴离子形式存在的两性表面活性剂离子将向阳极移动,以阳离子形式存在的离子将向阴极移动。在一个狭窄的PH值范围内,两性表面活性剂以内盐的形式存在,此时将该表面活性剂的溶液放在静电场中时,溶液中的双离子将不向任何方向移动,即分子内的静电荷为零。此时溶液的PH值被称为该表面活性剂的等电点。二、等电点2023/2/3122第3章表面活性剂两性表面活性剂的等电点pH<4pH=4pH>4阳离子表面活性剂阴离子表面活性剂2023/2/3123第3章表面活性剂三、分类R-N+HCH2-CH2COO-H氨基酸型
CH3|R-N+-CH2COO-
甜菜碱型|CH3季铵型,含强碱性N原子,因此,两性特征在很宽的范围内与pH无关。在等电点处不会出现溶解度下降的现象。含弱碱性N原子,两性特征依赖于体系的pH值。在等电点附近,出现最低溶解度。只在等电点区才是真正意义上的两性离子按阴离子部分的亲水基类型分类:羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型按整体化学结构分类:甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型。2023/2/3124第3章表面活性剂甜菜碱型表面活性剂,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。最大的特点是无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。即使在等电点也无沉淀,且在任何pH值时均可使用。1甜菜碱型阴离子部分还可以是磺酸基、硫酸酯基阳离子部分还可以是磷、硫2023/2/3125第3章表面活性剂2咪唑啉型属于甜菜碱型
具有其他表面活性剂无可比拟的温和性质,对皮肤、眼睛刺激极小,无过敏反应。
多用于高档、专用的洗发香波,而且在婴儿用品上前景广阔。2023/2/3126第3章表面活性剂3氨基酸型特点是:对环境和生物体的安全性高,对皮肤和头发有亲和性,前景最好的是对安全性要求极高的化妆品。2023/2/3127第3章表面活性剂4氧化胺型增泡、稳泡作用明显复配时能降低刺激性特点是:2023/2/3128第3章表面活性剂1、甜菜碱型合成长链烷基取代甲基:1869年发现并从甜菜汁中分离出来一种天然产物(如右式),将它俗称为甜菜碱四、两性离子表面活性剂合成2023/2/3129第3章表面活性剂其中最常用、最重要的品种是十二烷基甜菜碱,商品名为BS-12,它的合成大多采用氯乙酸钠法制备。在制备过程中先用等摩尔的氢氧化钠溶液将氯乙酸中和至pH值为7,使其转化成为氯乙酸的钠盐,该反应方程式为:然后氯乙酸钠与十二烷基二甲胺在50~150℃反应5~10h即可以制得产品,反应式为:C12H25NH2+2CH2O+2HCOOH→C12H25N(CH3)2+2CO2+2H2O反应结束后向反应混合物加入异丙醇,过滤除去反应生成的氯化钠,再蒸馏除去异丙醇后即可得到浓度约为30%的产品,该商品呈透明状液体。2023/2/3130第3章表面活性剂
十二烷基二甲基甜菜碱合成2023/2/3131第3章表面活性剂也可用氨基酸来制含酰氨基甜菜碱。
2023/2/3132第3章表面活性剂2、咪唑啉型两性表面活性剂
咪唑啉型两性表面活性剂品种繁多。其中最常用的是在咪唑啉环上带有β-羟乙基的品种。合成的反应式基本上与合成咪唑啉季铵盐的反应类似,不同点在于最后用氯乙酸或丙烯酸季铵化。
2023/2/3133第3章表面活性剂3、氨基酸型合成高级脂肪胺+丙烯酸甲酯典型代表N-十二烷基-ß-氨基丙酸钠。2023/2/3134第3章表面活性剂两性表面活性剂的应用1洗涤剂及香波组分2杀菌剂3纤维柔软剂4缩绒剂5抗静电剂6金属防锈7电镀助剂2023/2/3135第3章表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团(醚基或羟基)与水构成氢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某些方面比离子型表面活性剂优越3.6非离子表面活性剂
Nonionicsurfaceactiveagent2023/2/3136第3章表面活性剂①优异的润湿和洗涤功能;②可与阴离子和阳离子表面活性剂兼容;③不受硬水中钙、镁离子的影响。优点:缺点:①通常都是低熔点的蜡状物或液体,所以很难把它们复配成粉状;
②温度增高或增加电解质浓度时,聚氧乙烯醚链的溶剂化效应会下降,有时会产生沉淀。2023/2/3137第3章表面活性剂非离子表面活性剂分类聚乙二醇型:RO(C2H4O)nHR=C8~20AEO
(聚氧乙烯醚)n=1~100多元醇酯型:单甘酯季戊四醇单酯
失水山梨醇脂肪酸酯(Span)
糖酯聚氧丙烯2023/2/3138第3章表面活性剂(一)醚类非离子表面活性剂的合成1.脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加AEO)——脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子型表面活性剂中最重要的一类产品。在最近十年内,AEO产量的增长速度非常快。——AEO的应用性能在很大程度上取决于聚氧乙烯醚的聚合度n,所以如何使得到的产品中n的分布曲线最窄,是AEO生产中提高产品质量的关键。——在国外AEO的主要用途是作合成洗涤剂。------易溶于水,在硬水、酸或碱中不起变化而稳定,是一种优良扩散剂。有很强的扩散能力。2023/2/3139第3章表面活性剂催化剂:强碱NaOH、KOH脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法:(1)溴代烷与聚乙二醇单钠盐醚化(2)烷基对甲苯磺酸酯与聚乙二醇醚化
(3)脂肪醇与环氧乙烷醚化2023/2/3140第3章表面活性剂2.烷基酚聚氧乙烯醚类——烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)中,如商品名字为TX-10、
OP-10等;——壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)最多,占8O%以上;——辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO),占l5%以上;——十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)——二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1%左右。
APEO具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤作用,广泛应用于洗涤剂、个人护理的日用化工
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