表面活性剂概述

表面活性剂概述第一页，共二十八页，2022年，8月28日教材及参考书目教材:《表面活性剂化学》（第二版），王世荣等主编，北京：化学工业出版社，2010。参考书：《表面活性剂应用技术》，张天胜主编，北京：化学工业出版社，2001。《表面活性剂的功能》，徐燕莉编著，化学工业出版社，2000。《氟碳表面活性剂》，曾毓华编著，化学工业出版社，2001。2第二页，共二十八页，2022年，8月28日目录第1章表面活性剂概述(2课时)第2章表面活性剂的作用原理(10)第3章表面活性剂的功能与应用(6)第4章阴离子表面活性剂(4)第5章阳离子表面活性剂(2)第6章两性表面活性剂(2)第7章非离子表面活性剂(2)第8章特殊类型的表面活性剂(2)第9章表面活性剂的复配(3)3第三页，共二十八页，2022年，8月28日实验安排指导老师：何秋星、伍春娴地点：化学实验楼（课室待定）时间：待定主要内容：实验一、AES合成研究实验二、AES的CMC测定实验三、AES发泡性能测定第四页，共二十八页，2022年，8月28日考核考试方式：分散考试（约安排在第18周）成绩：理论成绩80%+实验成绩20%（期末考试成绩60%+平时成绩20%）第五页，共二十八页，2022年，8月28日第1章表面活性剂概述61.1表面活性剂的分类1.1.1按离子类型分类1.1.2按亲水基的结构分类1.1.3按疏水基种类分类1.1.4按表面活性剂的特殊性分类1.1.5其它分类方法1.2表面活性剂的国内外发展状况

第六页，共二十八页，2022年，8月28日

表面活性剂在溶剂中加入少量该物质，就能显著地降低溶剂（一般为水）表面张力（或液/液界面张力），改变体系界面状态，从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡或消泡及加溶等一系列作用，以满足应用要求。第七页，共二十八页，2022年，8月28日特点1）具有“两亲”结构的有机化合物(如：R-COONa)亲油基亲水基亲水基亲水基亲水基亲水基亲水基亲水基亲油基亲油基亲油基亲油基亲油基亲油基第八页，共二十八页，2022年，8月28日2）用量少Cγ123CMCCriticalmicelleconcentration（临界胶束浓度）第九页，共二十八页，2022年，8月28日3）在CMC处作用显著第十页，共二十八页，2022年，8月28日1.1表面活性剂的分类111.1.1表面活性剂按离子类型分类表面活性剂离子型非离子型阴离子型:阳离子型:两性型:十二烷基苯磺酸钠

苄基三甲基氯化铵

十二烷基甜菜碱第十一页，共二十八页，2022年，8月28日1.1.2按亲水基的结构分类12表1-1按亲水基结构分类的表面活性剂类型亲水基团类型亲水基团结构表面活性剂实例羧酸盐型磺酸盐型硫酸酯盐型磷酸酯盐型单酯双酯

第十二页，共二十八页，2022年，8月28日13胺盐型伯胺盐

仲胺盐

叔胺盐

季铵盐

鎓盐型鏻化合物

鉮化合物

锍化合物

碘鎓化合物多羟基型聚氧乙烯型

注：M＋为碱金属离子或铵离子，X为Cl、Br、I、CH3COO或HSO4等

第十三页，共二十八页，2022年，8月28日

1.1.3按疏水基种类分类（1）直链烷基：－CnH2n+1，n＝8～20；（2）支链烷基：－CnH2n+1，n＝8～20；（3）烷基苯基：，R＝CnH2n+1，n＝8～16；（4）烷基萘基：，R＝CnH2n+1，n>3；（5）松香衍生物；二萜树脂酸（6）高分子量聚氧丙烯基：－(OC3H7)n—；（7）长链代烷基：－CnF2n+1，n＝6～10；（8）聚硅氧烷基：14第十四页，共二十八页，2022年，8月28日

1.2.4按表面活性剂的特殊性分类（1）碳氟表面活性剂CF3(CF2)6COONa全氟代辛酸钠（2）含硅表面活性剂（3）高分子表面活性剂 分子量高于1000的表面活性剂,主要类型有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等15第十五页，共二十八页，2022年，8月28日（4）生物表面活性剂生物表面活性剂是细菌、酵母和真菌等微生物代谢产物过程中产生的。（5）冠醚型表面活性剂16烷基－12－冠－4第十六页，共二十八页，2022年，8月28日

按照表面活性剂的溶解性能可将其分为水溶性和油溶性表面活性剂；按照分子量可分为低分子和高分子表面活性剂；按照应用功能可分为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂及增溶剂等。171.1.5其它分类方法

第十七页，共二十八页，2022年，8月28日1.2表面活性剂的国内外发展状况1.2.1世界表面活性剂工业的发展状况1.2.2我国表面活性剂工业的现状及发展趋势1.2.3新型表面活性剂18第十八页，共二十八页，2022年，8月28日1.2.1世界表面活性剂工业的发展状况世界表面活性剂工业是在第二次世界大战期间，由于制皂的油脂十分匮乏而得以发展。二次世界大战之后形成了独立的工业体系，并随着石油化学工业的发展而日趋完善，与合成橡胶、合成纤维一起成为新兴的化工产品。目前全世界表面活性剂的品种有6000多种，商品牌号上万种，年产量接近1200万吨。第十九页，共二十八页，2022年，8月28日发展：四代1、脂肪酸盐体系：公元前2500年，1885年造碱法2、烷基苯体系：一战后3、脂肪醇衍生物体系：20世纪50年代后期4、烷基糖苷体系：20世纪90年代环境友好第二十页，共二十八页，2022年，8月28日从生产和消费来看：阴离子表面活性剂占主要，55%；非离子次之，占35%；阳离子和两性占10%家用表面活性剂占50%以上第二十一页，共二十八页，2022年，8月28日22表1-2世界各地表面活性剂的消费情况1995年2000年2005年消费量（万吨）占市场份额（％）消费量（万吨）占市场份额（％）消费量（万吨）占市场份额（％）北美27029.029026.931024.8西欧20021.522020.424019.2亚洲29031.236033.344035.2其它17018.321019.426020.8合计930100.01080100.01250100.0第二十二页，共二十八页，2022年，8月28日表面活性剂已成为精细化工的一个重要分支，亦是精细化工的一个基础学科。可应用于洗涤（工业和家用）、纺织、印染、皮革加工、矿选、金属加工、石油开采与精制、建筑、食品、制药、造纸、油漆油墨、涂料等工业。素有“”美称。工业味精第二十三页，共二十八页，2022年，8月28日1958年中科院植物保护研究所开发成功我国第一个表面活性剂蓖麻油聚氧乙烯醚，标志着我国表面活性剂工业的形成。“七五”和“八五”通过引进国外先进的三氧化硫连续磺化装置、乙氧基化装置、油脂水解装置、以及脂肪醇、脂肪胺和烷基酚的生产装置，使我国多种表面活性剂基本原料的生产能力达到世界水平，解决了原料问题。九十年代后品种的数量增长较快，从1990年的290种增加至现在的2000多种。241.2.2我国表面活性剂工业的现状及发展趋势第二十四页，共二十八页，2022年，8月28日（1）表面活性剂的品种少，产量低，不能满足国内需求（2）人均消费水平低（3）产品结构不合理（4）工业应用比例偏低（5）基础理论研究比较薄弱25主要差距：

（1）调整产品结构；（2）加强应用基础理论研究；（3）将应用基础研究与应用开发有机结合起来；（4）积极开发专用化和功能化表面活性剂；（5）大力开发绿色表面活性剂和生物表面活性剂。今后我国表面活性剂的发展主要有以下几方面：第二十五页，共二十八页，2022年，8月28日1.2.3新型表面活性剂生物表面活性剂：利用生物技术合成，无毒、易降解Gemini型表剂：形同连体孪生体、具有高的表面活性和低CM