精细化学表面活性剂优选课件.pptx

1、第一章 概述对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深入加工而取得的具有特定功能、特定用途，小批量、高纯度的化学品特点：具有特殊功能；研究开发、制造及应用技术密集度高；配方技术能左右产品性能；附加值高，收益大，小批量，多品种的化学商品.概述 西方国家分为：通用化学品和专用化学品，其中专用就指精细化学品。化学型：纯度高化学品（如化学试剂）精细化学品 功能型：专用化学品（如洗发香波）概述按美国Kline分类法，化工产品分为两大类别：通用化学品Heavy Chemicals和专用化学品Specialty chemicals 精细化学品Fine chemicals精细化学品与通用化学品的区别通用化学品

2、是指从廉价易得的天然资源开始经一次或数次化学加工制成的最基本的化工原料，它用途广泛、生产批量大，通常以其主要成分的化学名称来命名的化学品。有应用广、产量大，但附加值低等特点。精细化学品以通用化学品为起始原料，合成工艺步骤繁多、反应复杂、产量小而产值高，具有特定应用性能的产品。有特定功能的小批量、高价值、高纯度的化学品。_生产属性、经济属性、商业属性不同。精细化学品的特点小批量，多品种（国外表面活性剂就达5000多种）；生产工艺精细、技术密集性高（成功率较低、时间长、耗资较大，如开发一种新药需5-10年，耗资2000万)；综合生产流程和多功能生产装置大量采用复配技术（纺丝油剂组分包括分散剂、防沉

3、淀剂、防冻剂、防腐剂等）附加值高、利润大、投资收率高产品更新换代快精细化学品分类 二十世纪六十年代日本首先把精细化工列为一个产业部门；1984年精细化工年鉴中把精细化学品分为35个类别：精细化学品分类1医药，2兽药，3农药，4合成染料，5涂料，6有机颜料，7油墨，8黏合剂，9催化剂，10试机，11香料，12表面活性剂，13合成洗涤剂，14化妆品，15感光材料，16橡胶助剂，17增塑剂，18稳定剂，19塑料添加剂，20石油添加剂21饲料添加剂，22食品添加剂，23高分子凝聚剂，24工业杀菌防霉剂，25芳香消臭剂，26纸化学品，27汽车化学品，28脂肪酸及其衍生物，29稀土金属化合物，30电子材料

4、，31精细陶瓷，32功能树脂，33生命体化学品，34化学促进生命物质，35盥洗卫生用品。还用作化妆品、农药、油墨的乳化剂。化工产品分为两大类别：疏水基团结构强烈影响cmc值从生产角度可将精细化学品划分为两类（二）氨基酸型两性表面活性剂易与其它表面活性剂配伍，产生协同增效效应68 不稳定乳状分散体系 润湿剂表面活性非常强，扩散力也非常高。增溶与胶束有关，由于胶束的存在而使难溶物溶解度增加的现象统称为增溶现象。具有两亲性结构化合物(如：R-COONa)其它的特别应用：柔软整理剂、抗静电剂、杀菌、均染剂洗涤去污作用是由于表面活性剂降低了表面张力而产生的润湿、渗透、乳化、增溶、分散等多种性能综合的结果

5、。表面活性剂分类对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深入加工而取得的具有特定功能、特定用途，小批量、高纯度的化学品多元醇脂肪酸酯型，如：Span、Tween系列表面活性催化剂是一种较新的概念。司盘(Span)及吐温(Tween)系列非离子型表面活性剂浊点稍高于溶液温度时可达到最佳洗涤效果其中，用氨基磺酸可以一步制得相应的硫酸铵盐，而不需要进行中和操作，适用于小批量生产。精细化学品分类1985年又增加了16类，酶、火药与推进剂、非晶态合金、储氢合金、无机纤维、碳黑、皮革用化学品、溶剂与中间体、纤维化学用品、混凝土添加剂、水处理剂、金属表面处理剂、保健食品、润滑剂、合成沸石、成像材料。较重要的

6、有，黏合剂、农药、生化酶、医药、功能高分子、香料、涂料、催化剂、化妆品、表面活性剂、染料、感光材料。我国对精细化学品分类（1986）(1)农药；(2)染料；(3)涂料(包括油漆和油墨)；(4)颜料；(5)试剂和高纯物；(6)信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品)；(7)食品和饲料添加剂；(8)粘合剂；(9)催化剂和各种助剂；(10)化学药品(原料药)和日用化学品；(11)功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。从生产角度可将精细化学品划分为两类一是以分子水平合成、提纯为主，结合少量的复配增效技术得到的有特定功能的化学品，如农药、染料、颜料、试剂和高纯物、信息化学品、食品

7、和饲料添加剂、催化剂和各种助剂、化学药品和日用化学品、功能高分子材料等；二是以配方技术为主要生产手段，使具有特定功能的化学品，如涂料、洗涤剂、化妆品、香料、黏合剂等。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。它们可由脂肪胺或醇与丙烯腈加成后再加氢还原而制备。阴离子多数是羧基，有时也有用磺酸基或硫酸基。易与其它表面活性剂配伍，产生协同增效效应FAS比LAS有更好的生物降解性，有更强的洗涤、发泡和乳化性能。丰富和改善人们的生活-OH（失水山梨醇环）加到溶剂中能大大降低溶剂的表面张力，能够使体系的表面状态发生明显的改变，这种物质称之为表面活性剂，如硬脂酸钠、烷

8、基苯磺酸钠；（1）脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）生产工艺精细、技术密集性高（成功率较低、时间长、耗资较大，如开发一种新药需5-10年，耗资2000万)；易与其它表面活性剂配伍，产生协同增效效应水溶液中的离子胶团有扩散双电层，而非离子胶团不存在扩散双电层。5 MPa，工业生产上采用氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠作催化剂。FAS主要以椰油醇（C12C18的直链脂肪醇）为原料，属绿色表面活性剂。磷酸盐型 R-OPO3Na叔胺盐 R-N(CH3)2HCl常用于配制液状洗涤剂、各种类型香波、干洗剂以及纺织、皮革工业中的洗净剂等，还用作复配金属清洗剂。如果用羟乙基来代替甲基，则制得十二烷基二羟乙基甜菜碱。憎水基中

9、碳原子数愈多，则浊点愈低。还用作化妆品、农药、油墨的乳化剂。精细化学品化学，闫鹏飞等,化工出版社碱催化的作用是首先碱与脂肪醇反应离解出醇负离子，它再与环氧乙烷发生开环加成生成醚，然后发生链增长。精细化学品作用、发展趋势与人们生活息息相关，与社会发展关系密切，经济建设中不可缺少的一个重要组成部分。增进和赋予各种结构材料以特性增进和保障农、林、牧、渔业的丰收丰产丰富和改善人们的生活 促进和推动科学技术的进一步发展高经济效益 发展趋势品种门类继续增加，能源、食品、信息、医用发展速度领先，增长率为其它业近倍，精细化率提高过半，大力采用高新技术，重点在生命科学、材料科学、能源科学和空间科学领域开发研究。

10、我国目前最有发展前景的几类精细化学品 食品添加剂，主要是水果、蔬菜保鲜剂，品质改良剂，防毒抗氧剂等；饲料添加剂，营养抗氧剂、饲料蛋白、矿物质表面活性剂，主要是以植物油为原料的工业表面活性剂水质稳定剂，磷系水处理剂、铝系水处理剂皮革用化学品造纸用化学品，聚丙烯酰胺，聚醋酸乙烯母液和消泡剂、脱墨剂、高吸水性树脂等纤维素衍生物农副产品为原料的化学品 主要参考书精细化学品化学，程铸生主编精细化学品化学，闫鹏飞等,化工出版社无机精细化学品的制备和应用，熊家林等日用化学品，徐宝财编精细化学品化学，张先亮等编著1 简述精细化学品的概念和特点。2 精细化学品的发展趋势是什么？思思 考考 题题第二章 表面活性剂

11、一、概述加到溶剂中能大大降低溶剂的表面张力，能够使体系的表面状态发生明显的改变，这种物质称之为表面活性剂，如硬脂酸钠、烷基苯磺酸钠；乙醇等也可使溶剂表面张力降低而不改变表面状态，所以不是表面活性剂。一、概述性质特征：双亲媒性、溶解性、界面吸附、界面定向排列、生成胶束、多种功能性二、表面活性剂结构类型具有两亲性结构化合物具有两亲性结构化合物(如：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二、表面活性剂结构类型离子型：阴离子型、阳离子型、两性离子非离子型：聚氧乙烯型、多元醇脂、烷醇酰胺、聚醚 表面活性剂分类表面活性剂分类阴离子表面活性剂

12、阳离子表面活性剂两性离子表面活性剂离子型表面活性剂非离子表面活性剂水溶性表面活性剂油 溶 性 表 面 活 性 剂亲水基亲油基阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂羧酸盐型羧酸盐型 R-COONa硫酸盐型硫酸盐型 R-OSO3Na磺酸盐型磺酸盐型 R-SO3Na 磷酸盐型磷酸盐型 R-OPO3Na Na+高碳烷基咪唑啉季铵盐主要由脂肪酸及其酯和多元胺经脱水缩合、闭环、甲基化三步合成。选择乳化剂的基本原则：烯烃的硫酸化是亲电加成反应。首先是抗静电性，这种特性在于电性的中和作用。阳离子表面活性剂特性：碱催化的作用是首先碱与脂肪醇反应离解出醇负离子，它再与环氧乙烷发生开环加成生成醚，然后发生链增长。Kraf

13、ft 相关阳离子表面活性剂有哪几类？各主要用途是什么？如果用羟乙基来代替甲基，则制得十二烷基二羟乙基甜菜碱。磷酸盐型 R-OPO3Na其中，用氨基磺酸可以一步制得相应的硫酸铵盐，而不需要进行中和操作，适用于小批量生产。季铵盐由脂肪叔胺进一步烷基化而成。烷基为C12C14时洗涤性能最好，其中以C12烷基的成品去污力最强。为了获得单酯含量高的产品，可采用分子蒸馏，单酯含量可达到90%以上。试述脂肪酸失水山梨醇酯和脂肪醇失水山梨醇聚氧乙烯醚的结构、主要用途和合成方法。Tween可以由失水山梨醇酯在碱催化剂存在下，于130170下和环氧乙烷直接合成。表面活性剂定义为：活跃于表面和界面上具有极高的降低表

14、面、界面张力的能力和效率的一类物质；主要生产方法为磺氧化法和磺氯化法。为了获得单酯含量高的产品，可采用分子蒸馏，单酯含量可达到90%以上。它还具有杀菌性、提高酶活性等特殊性能。它把表面活性作用和催化作用集中在一个化合物分子中。憎水基中碳原子数愈多，则浊点愈低。阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂胺盐型离子表面活性剂胺盐型离子表面活性剂伯胺盐伯胺盐 R-NH2HCl仲胺盐仲胺盐 R-NH(CH3)HCl叔胺盐叔胺盐 R-N(CH3)2HCl季铵盐型离子表面活性剂季铵盐型离子表面活性剂 R-N（CH3）3Cl两性型氨基酸 RCH(-NH3+)(-COO)十二烷基甜菜碱C12H25N+(CH3)2(CH

15、2COO)非离子表面活性剂非离子表面活性剂在水中不会离解成离子在水中不会离解成离子聚乙二醇型聚乙二醇型 R-O(CH2CH2O)nH多元醇型多元醇型 R-COOCH2C(CH2OH)3三、表面活性剂的有关参数表面张力表活剂在溶液中状态非离子表活剂“浊点”（Cloud point）Krafft点点 临界胶束浓度（临界胶束浓度（Critical micelle concentration）亲水亲油平衡值(HLB值)1表面张力（表面张力（Surface tension）处于界表面上的分子所受的作用力是不对称的。而这种不对称的合力就是界面张力对液-气、固-气、表面而言就称之为表面张力。液体表面有自动收

16、缩的纵向，当重力可以忽略时，液体总是趋向于形成球形，这就是表面张力作用的结果。表面活性（表面活性（Surface activity）溶质使溶剂表面张力降低的性质称之为表面活性。表面活性剂表面活性剂定义为：活跃于表面和界面上具有极高的降低表面、界面张力的能力和效率的一类物质；其在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。2表活剂在溶液中状态在溶液表面吸附状态表面饱和吸附量与分子结构有关 直链支链，离子型非离子型，吸附量与应用关系吸附量与应用关系:如吸附量大，起泡、成膜稳定 支链、氟烷基、有机硅疏水基多用于破乳和消泡剂。表活剂降低张力的能力（效能）和效率3.浊点（浊点（Cl

17、oud point）定义：浊点与非离子表面活性剂的结构有一定关系，通常聚氧乙烯醚链愈长，浊点也愈高；憎水基中碳原子数愈多，则浊点愈低。浊点还受其他因素影响。加入盐、碱、芳香族和极性脂肪族物质可使浊点下降，加入非极性液体和阴离子表面活性剂可使浊点显著提高。4.Krafft点点 离子型表面活性剂的溶解浓度在温度升至一定值时会陡然上升，这个温度就叫做该表面活性剂的Krafft点。5.临界胶束浓度（临界胶束浓度（Critical micelle concentration）开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度，简称cmc。Krafft 相关 溶液性质发生突变时表面活性剂的浓度称之为临界胶

18、束浓度 lgc当溶液达到临界胶束浓度时，溶液的表面张力降至最低值 疏水基团结构强烈影响cmc值（1 1）生成胶束）生成胶束当表面活性剂溶质浓度达到一定时，它的分子会产生聚集而生成胶束，这种浓度的临界值称为(Critical Micelle Concentration,简称)。季铵盐由脂肪叔胺进一步烷基化而成。咪唑啉季铵盐在阳离子表面活性剂中仅次于长碳链季铵盐占第二位，主要用途与长碳链季铵盐相似，用于纤维柔软剂、抗静电剂、防锈剂等。蓖麻油酸：12-羟基,9-十八烯酸，蓖麻油主要用来配制日用化工品，如洗涤香波。首先是抗静电性，这种特性在于电性的中和作用。为什么说APG是绿色表面活性剂？（4）聚氧乙

19、烯脂肪胺（匀染剂AN）先用氢氧化钠将氯乙酸中和成钠盐，再加入等摩尔量的二甲基十二烷胺反应，即可制得30%左右的十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)溶液。阳离子表面活性剂有哪几类？各主要用途是什么？定义：将一定浓度（0.表面活性剂的一般作用有哪些？毒性小，有良好的保护胶体和增溶能力，优良的成膜性及粘附性能，在各个工业部门被广泛用作胶乳稳定剂、增稠剂、破乳剂、防垢剂、分散剂、乳化剂和絮凝剂等，其中的许多应用是低分子表面活性剂难以替代的。五、常见表面活性剂介绍烷基为C12C14时洗涤性能最好，其中以C12烷基的成品去污力最强。活性仅次于有机氟表活剂开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度，简

20、称cmc。Tween可以由失水山梨醇酯在碱催化剂存在下，于130170下和环氧乙烷直接合成。表面活性剂的HLB值（7）烷基聚葡萄糖苷（烷基多苷APG）烷基磺酸钠（SAS）是较新的商品表面活性剂。叔胺盐 R-N(CH3)2HCl烷基甜菜碱可由烷基二甲基胺与氯乙酸反应合成。(2)(2)胶团化作用胶团化作用 表面活性剂在达到临界胶束浓度(CMC)后，许多分子缔合成胶团。在溶液中，胶团与分子或离子处于平衡状态。右图为球形胶束模型：其结构包括有胶束中心核、平衡离子和周围的水层。水溶液中的离子胶团有扩散双电层，而非离子胶团不存在扩散双电层。+_球形胶束模型球形胶束模型 6.表面活性剂的HLB值 表面活性剂

21、分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值，就称为亲水亲油平衡值，简称HLB值。是一项衡量表面活性剂效率的重要指标。两种方法表示：表面活性剂的亲水性=亲水基的亲水性-憎水基的憎水性 另一种：表面活性剂的亲水性=亲水基的亲水性/憎水基的憎水性 多用后一种 表示格里芬(Griffin)提出HLB(hydrophile-lipophile balance 对于聚乙二醇型和多元醇型非离子表面活性剂的HLB值计算公式为:石蜡完全没有亲水性，HLB=0；完全是亲水基的聚乙二醇HLB=20，所以非离子型表面活性剂介于020之间。戴维斯（Davies）曾尝试把HLB数目作为结构因子的总和来处理 亲 水 基 团HL

22、B 值亲 水 基 团HLB 值-SO4Na38.7-CH-0.475-COOK21.1-CH2-COONa19.1-CH3-N（叔胺）9.4=CH-酯（失水山梨醇环）6.8 衍生的基团数目：酯（自由的）2.4-(CH2-CH2-O)-0.33-COOH2.1-(CH2-CH2-CH-O)-0.15-OH（自由的）1.9表面活性剂HLB值，即：HLB=7+(各个基团的各个基团的HLB值值)-O-1.3-OH（失水山梨醇环）0.5下表是表面活性剂HLB值与性质的对应关系：HLB值 加水后的性质 应用14 不分散 W/O乳化剂 36 分散得不好 68 不稳定乳状分散体系 润湿剂 810 稳定乳状分散

23、体系 1013 半透明至透明分散体 O/W乳化剂 1418 透明溶液 增溶 洗涤 四、表面活性剂的应用润湿和渗透作用乳化破乳作用分散作用起泡消泡作用洗涤作用其它的特别应用：柔软整理剂、抗静电剂、杀菌、均染剂 水质稳定剂，磷系水处理剂、铝系水处理剂下表是表面活性剂HLB值与性质的对应关系：对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深入加工而取得的具有特定功能、特定用途，小批量、高纯度的化学品高碳烷基咪唑啉季铵盐主要由脂肪酸及其酯和多元胺经脱水缩合、闭环、甲基化三步合成。FAS 的应用性能主要由脂肪醇中碳链的长度以及阳离子的性质来决定。合成脂肪酸聚乙二醇酯的方法：如果用碱土金属的碱性盐如醋酸钙、醋酸

24、镁、氢氧化钡等作催化剂，得到的分布较窄。（一）烷基甜菜碱型两性表面活性剂+ClCH2C6H6 C12H25N+(CH3)2 CH2C6H6阳离子表面活性剂有哪几类？各主要用途是什么？完全是亲水基的聚乙二醇HLB=20，烷基磺酸钠（SAS）是较新的商品表面活性剂。苄基季铵盐阳离子表面活性剂有较强的杀菌消毒作用促进和推动科学技术的进一步发展不但降低水的表面张力，也能降低碳氢化合物液体的表面张力。直链支链，离子型非离子型，Tween可以由失水山梨醇酯在碱催化剂存在下，于130170下和环氧乙烷直接合成。（四）表面活性催化剂FAS比LAS有更好的生物降解性，有更强的洗涤、发泡和乳化性能。-烯烃磺酸钠（

25、AOS）是表面活性剂的主要品种之一。两性表面活性剂不刺激皮肤和眼睛，水溶性好，与其他类型表面活性剂兼容性好，洗涤力强，有杀菌作用，故用作洗涤剂、乳化剂、润湿剂、发型剂、发泡剂、柔软剂和抗静电剂，也大量用于化妆品的配制中。碱催化的作用是首先碱与脂肪醇反应离解出醇负离子，它再与环氧乙烷发生开环加成生成醚，然后发生链增长。4.1润湿和渗透作用接触角与润湿，不同界面的表面张力作用润湿：固体表面上的气体（或液体）被液体或另一种液体取代的现象。接触角：达平衡时，在气，液，固三相交界处，气-液界面和固-液界面之间 的夹角称为接触角。(图中角)接触角公式：如图 (1)=0 完全润湿,铺展 (2)90不能润湿

26、在油水两相体系中，加入表面活性剂在强烈搅拌下，油层被分散，表面活性剂的憎水端吸附到油珠的界面层，形成均匀的细液滴乳化液，这一过程称为乳化。分为油/水乳化液和水/油乳化液两种。4.2乳化作用4.2乳化作用O/W，W/O 1m乳白，10.1淡蓝，微乳0.10.05 半透明，90不能润湿R为C4C16的烷烃。如果用碱土金属的碱性盐如醋酸钙、醋酸镁、氢氧化钡等作催化剂，得到的分布较窄。Tween可以由失水山梨醇酯在碱催化剂存在下，于130170下和环氧乙烷直接合成。常用于配制液状洗涤剂、各种类型香波、干洗剂以及纺织、皮革工业中的洗净剂等，还用作复配金属清洗剂。（2）烷基酚聚氧乙烯醚制备浊点还受其他因素

27、影响。季铵盐由脂肪叔胺进一步烷基化而成。洗涤是表面活性剂的最主要功能。工业上生产的各种表面活性剂最大的消耗部门是家用洗衣粉、液状洗涤剂和工业清洗剂。洗涤去污作用是由于表面活性剂降低了表面张力而产生的润湿、渗透、乳化、增溶、分散等多种性能综合的结果。被沾污物放入洗涤剂溶液中，先充分润湿、渗透，使溶液进入油污内部，污垢容易脱落，然后洗涤剂将脱落下来的油污乳化，分散于溶液中，经清水漂洗而除去。4.5洗涤作用 4.5洗涤作用 织物污垢 表活剂 织物SAA 污垢SAA洗涤去污是由于表活剂降低表面张力而产生润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作用的综合结果，所以一种洗涤效果好并非各项性能都好，而是它的综合协同效

28、应强。用于洗涤的表活剂有两类：阴离子型和非离子型 配制洗涤剂选用表面活性剂的原则阴离子型、非离子型适合，阳离子型不宜使用能发挥协同增效作用的复合型比单一型好在溶解度允许范围内，洗涤能力随疏水基增大而增强疏水链碳数相同时，直链比支链的好。非离子型表面活性剂浊点稍高于溶液温度时可达到最佳洗涤效果聚氧乙烯型非离子表面活性剂，随聚氧乙烯链增长（溶解度增大）洗涤能力而降低两性表面活性剂和天然表面活性剂对皮肤刺激小，易降解，越来越受欢迎。4.6其它的特别应用：柔软整理剂、抗静电剂、杀菌、均染剂 五、常见表面活性剂介绍 1.磺酸盐十二烷基苯磺酸钠 LAS烷基磺酸盐 C12C20 仲烷基磺酸钠SAS烯基磺酸盐

29、AOS C12C18 LAS到目前为止仍然是产量最大的阴离子表面活性剂，在合成洗涤剂中占第一位，在家用洗衣粉中占主导地位，分子式为：CnH2n+1C6H4SO3Na。烷基为C12C14时洗涤性能最好，其中以C12烷基的成品去污力最强。苯环上磺化反应产物是邻、对位的混合物，而又以对位产物居多，且对位产物的洗涤性能优于邻位产物。LAS的主要性能如下：（1）主要优点在于烷基中没有支链，有良好的生化降解性。（2）能溶于水，对水硬度不敏感，对酸碱水解的稳定性好。（3）对氧化剂十分稳定，可适用于目前流行的加氧化漂白剂的洗衣粉配方。（4）发泡能力强，可与助洗剂进行复配，兼容性好。（5）成本低，质量稳定。烷基

30、芳基磺化用硫酸或发烟硫酸高温磺化是可逆反应，温度越高，水解速度越快。烷基磺酸钠（烷基磺酸钠（SAS）烷基磺酸钠（SAS）是较新的商品表面活性剂。其分子通式为：HCRSO3NaR烷烃一般为碳原子数烷烃一般为碳原子数1418的正烷烃。的正烷烃。SAS有与LAS类似的发泡性能和洗涤效能，水溶性好，有很好的生物降解性。SAS的缺点是，用它作为主要组分的洗衣粉发粘，不松散。因此，其主要用途是复配成液体洗涤剂，如家用餐具洗涤剂。它特别适合烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐的合成，因为其他比较强的硫酸化剂可能导致苯环的磺化。三、表面活性剂的有关参数由于分子量高，它具有低分子表面活性剂所没有的一些特性，如良好的分散性、凝

31、聚性、稳泡性、乳化和增稠性；松香皂 C19H29COOH C19H29COONa精细化学品化学，闫鹏飞等,化工出版社R-COOCH2 CH2-OHHLB=7+(各个基团的HLB值)由于伯醇与环氧乙烷的加成反应速度与链增长的速度接近，结果在最终产品中是包括有未乙氧基化的醇在内的，不同聚氧乙烯醚聚合度的混合物。咪唑啉季铵盐在阳离子表面活性剂中仅次于长碳链季铵盐占第二位，主要用途与长碳链季铵盐相似，用于纤维柔软剂、抗静电剂、防锈剂等。如：脂肪酸聚氧乙烯（10）酯（乳化剂SE-10）用于化妆品、鞋油乳化剂，液体洗涤剂用增稠剂，染色助剂等。不但降低水的表面张力，也能降低碳氢化合物液体的表面张力。常用于配

32、制液状洗涤剂、各种类型香波、干洗剂以及纺织、皮革工业中的洗净剂等，还用作复配金属清洗剂。综合生产流程和多功能生产装置两性表面活性剂是一类具有特殊用途的表面活性剂。对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深入加工而取得的具有特定功能、特定用途，小批量、高纯度的化学品有一定的抗菌抑霉作用；（1）主要优点在于烷基中没有支链，有良好的生化降解性。在油水两相体系中，加入表面活性剂在强烈搅拌下，油层被分散，表面活性剂的憎水端吸附到油珠的界面层，形成均匀的细液滴乳化液，这一过程称为乳化。花生酸 C19H39COONa二十烷酸，花生油（含少量）（2）烷基酚聚氧乙烯醚制备810 稳定乳状分散体系烷基为C12C1

33、4时洗涤性能最好，其中以C12烷基的成品去污力最强。烷基磺酸钠的生产方法烷基磺酸钠的生产方法主要生产方法为和。磺氧化工艺产物中以仲烷基磺酸为主，伯烷基磺酸仅占2%，在反应过程中，磺酸基可能会出现在直链烷烃基上任何一个位置，其反应式为：hRCH2CH3+SO2+1/2O2+H2ORCHCH3SO3HNaOHRCHCH3SO3Na磺氯化法则伯烷基磺酸盐和二磺酸盐含量都较高，直链烷烃的磺氯化反应如下：RSO2Cl+2NaOHRSO3Na+NaCl+H2ORH+SO2+Cl2h65 RSO2Cl+HCl-烯烃磺酸钠（烯烃磺酸钠（AOS）-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

34、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。AOS所用原料-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：RCH2CHCH2SO3RCHCHCH2SO3HRCHCH2CH2SO2ONaOHRCHCHCH2SO3NaNaOHRCHCH2CH2SO3NaOH磺化中和中和烯烃的硫酸化 烯烃的硫酸

35、化是亲电加成反应。烯烃首先加H+生成碳正离子中间体，再与硫酸反应生成一仲烷基酸性硫酸酯和二仲烷基硫酸酯。另外还发生生成仲醇、二仲醇基醚和聚合物等副反应。（如磺化油AH的生产）2.硫酸酯盐类ROSO3M C10C18脂肪醇硫酸盐，C12H25OSO3Na K12脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐RO(CH2CH2O)nSO3M AES n:24 C12H25O(CH2CH2O)3SO3HN(C2H4OH)3硫酸化油 硫酸化蓖麻油（土耳其红油）脂肪醇硫酸盐（脂肪醇硫酸盐（FAS）脂肪醇硫酸盐（FAS）的分子式为ROSO3Na，现在已成为一类重要的表面活性剂。FAS比LAS有更好的生物降解性，有更强的洗涤、发泡

36、和乳化性能。缺点是对硬水较敏感，在强酸和强碱条件下易水解。FAS 的应用性能主要由脂肪醇中碳链的长度以及阳离子的性质来决定。在各种不同FAS中，碳链为C12C14的发泡能力最强，其低温洗涤性能也最佳。直链醇的硫酸盐比仲醇或支链醇的硫酸盐的润湿性能低。FAS主要以椰油醇（C12C18的直链脂肪醇）为原料，属绿色表面活性剂。FAS主要用于配制液状洗涤剂，餐具洗涤剂，牙膏、香波和化妆品，纺织用润湿和洗净剂，化工中乳化聚合的添加剂。工业上，FAS通常用三氧化硫或氯磺酸将脂肪醇进行酯化，得到的脂肪醇硫酸单酯再用氢氧化钠、氨或醇胺（常用乙醇胺或三乙醇胺）中和即得产品。主要的反应式如下：+ClSO3HROH

37、ROSO3H+HCl+SO3ROHROSO3H+ROSO3HNaOHROSO3Na+H2O+ROSO3HROSO3-H3N+CH2CH2OHH2NCH2CH2OH脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）的分子式为RO（CH2CH2O）nSO3Na(n=26)。AES目前是仅次于LAS的第二大类表面活性剂，从上世纪70年代起，AES以惊人的速度迅速扩大生产量。AES的突出优点是：生物降解性能优异，对水硬度不敏感，产生泡沫大，不刺激皮肤，由于在脂肪醇分子中引入了环氧乙烷分子使成本有所降低。AES是一类高性能的表面活性剂，与LAS复配用于香波和轻垢洗涤

38、剂如餐具洗涤剂，现在也在逐步进入重垢洗涤剂领域。AES可认为是家用洗涤剂配方中最重要的表面活性剂之一，它可能会大量与非离子表面活性剂复配后使用。在可预见的未来一段时间内，AES将是市场需求增长得最快的一种阴离子表面活性剂。三、表面活性剂的有关参数可用来配制各种纺丝油剂。（一）烷基甜菜碱型两性表面活性剂具有两亲性结构化合物(如：R-COONa)三、表面活性剂的有关参数仲烷基磺酸钠SAS（3）对氧化剂十分稳定，可适用于目前流行的加氧化漂白剂的洗衣粉配方。FAS比LAS有更好的生物降解性，有更强的洗涤、发泡和乳化性能。碱催化的作用是首先碱与脂肪醇反应离解出醇负离子，它再与环氧乙烷发生开环加成生成醚，

39、然后发生链增长。(3)90不能润湿促进和推动科学技术的进一步发展工业上，FAS通常用三氧化硫或氯磺酸将脂肪醇进行酯化，得到的脂肪醇硫酸单酯再用氢氧化钠、氨或醇胺（常用乙醇胺或三乙醇胺）中和即得产品。试述脂肪醇硫酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐阴离子表面活性剂的结构、合成方法、主 要性能和用途。其他方法还有脂肪酸酐、脂肪酰氯与聚乙二醇反应。对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性；以天然油脂为原料制备脂肪胺可分别直接用油脂，或采用由天然油脂加工而成的脂肪酸或脂肪醇来进行合成。(三)冠醚型表面活性剂对未来表面活性剂发展趋势谈谈你的看法。生产AEO的起始原料醇可用C10C18的伯醇或仲醇。附加值高、利润大、投

40、资收率高壬基酚为例，接4 个EO 时还不溶于水，加到6-7 个EO 时，产品在室温下完全溶于水，与8-12 个EO缩合的产品则具有非常优良的润湿性、渗透力和洗涤能力，乳化能力和低泡效果都是该产品的宝贵性能。亲水亲油平衡值(HLB值)硫酸化油 硫酸化蓖麻油（土耳其红油）油醇与硫酸进行硫酸化及中和，与FAS的制法相似。其中，用氨基磺酸可以一步制得相应的硫酸铵盐，而不需要进行中和操作，适用于小批量生产。它特别适合烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐的合成，因为其他比较强的硫酸化剂可能导致苯环的磺化。RO(CH2CH2O)nH+H2NSO3HR(OCH2CH2)nOSO3NH43.羧酸盐类月桂酸C11H23COON

41、a 十二烷酸，椰子油、棕榈核油、山苍子核油豆蔻酸 C13H27COONa十四烷酸棕榈酸C15H31COONa十六烷酸，猪油、棕榈油硬脂酸 C17H35COONa十八烷酸，羊油、牛油花生酸 C19H39COONa二十烷酸，花生油（含少量）羧酸盐型阴离子表面活性剂羧酸盐型阴离子表面活性剂肥皂肥皂R-COOCH2 CH2-OH R-COOCH +3NaOH 3R-COONa+CH-OHR-COOCH2 CH2-OH其它羧酸皂其它羧酸皂松香皂松香皂 C19H29COOH C19H29COONaN-酰基羧酸盐酰基羧酸盐 R-CONH（CONHR”）nCOONa R聚醚羧酸盐聚醚羧酸盐 R-（OC2H4）

42、nOCH2COONa不饱和酸油酸：9-十八烯酸，花生油、芝麻油、米糠油亚油酸：9,12-十八二烯酸，向日葵油、大豆油、棉子油亚麻酸：9,12,15-十八三烯酸，亚麻仁油蓖麻油酸：12-羟基,9-十八烯酸，蓖麻油桐酸：9,11,13-十八三烯酸，桐油 芥酸：13-二十二烯酸，菜籽油4.阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂-胺盐型胺盐型四位数命名，如1231、1227、1631Br等阳离子铵盐类阳离子表面活性剂:广泛用于杀菌剂、消毒剂；苄基季铵盐阳离子表面活性剂有较强的杀菌消毒作用C12H25NH2+2CH3Cl+2NaOH C12H25N(CH3)2 +NaCl+2H2O C12H25N(CH3)2

43、+CH3Cl C12H25N+(CH3)3 +ClCH2C6H6 C12H25N+(CH3)2 CH2C6H6阳离子表面活性剂特性：阳离子表面活性剂带有正电荷，通常很多基质如纺织品、塑料、矿物质、人体皮肤等表面带有负电荷，这样它在这些基质上的吸附能力比阴离子和非离子表面活性剂强，所以它不适用于洗涤。然而这种特性决定了它的一系列特殊用途。首先是抗静电性，这种特性在于电性的中和作用。其次是它在织物的表面吸附形成一层亲油性膜，依靠这种作用产生的特殊用途之一就是织物的柔软剂。另外，用苄基季铵化的阳离子表面活性剂具有杀菌、防霉和消毒作用，广泛用作医药消毒剂。（一）（一）脂肪胺脂肪胺 包括脂肪伯胺、仲胺、

44、叔胺。RNH2NHRRRNCH3CH3伯胺仲胺叔胺脂肪伯胺是常用的金属管道缓蚀剂、矿物浮选工艺中的捕集剂。除脂肪伯胺外，N-烷基丙二胺，还有类似的烷基醚胺，广泛应用于建筑工业中的表面活性剂，如沥青乳化剂、防水处理剂等。它们可由脂肪胺或醇与丙烯腈加成后再加氢还原而制备。RNH2+H2CCHCNRNH(CH2)2CNH2RNH(CH2)3NH2ROH+H2CCHCNRO(CH2)2CNH2RO(CH2)3NH2（二）（二）季铵盐季铵盐 季铵盐由脂肪叔胺进一步烷基化而成。常用的烷基化试剂是氯甲烷或硫酸甲酯。在工业上有实用价值的季铵盐有下列三种：长碳链季铵盐，咪唑啉季铵盐和吡啶季铵盐。NRRCH3CH

45、3XRCNCH2CH2NCH3CH2CH2NHCORXNR XR=C8C26X=Cl 或 CH3OSO3长碳链季铵盐咪唑啉季铵盐吡啶季铵盐季铵盐阳离子的亲水性要比脂肪胺大得多，它足以使表面活性作用所需的疏水端溶入水中。目前主要用作纺织柔软剂、抗静电剂、消毒杀菌剂、杀藻剂，制备有机膨润土，在化学反应中作相转移催化剂。仲烷基磺酸钠SAS选择乳化剂的基本原则：处于界表面上的分子所受的作用力是不对称的。与AEO相比，生化降解性差，工业上，FAS通常用三氧化硫或氯磺酸将脂肪醇进行酯化，得到的脂肪醇硫酸单酯再用氢氧化钠、氨或醇胺（常用乙醇胺或三乙醇胺）中和即得产品。不但降低水的表面张力，也能降低碳氢化合物

46、液体的表面张力。(三)冠醚型表面活性剂精细化学品化学，闫鹏飞等,化工出版社通用化学品是指从廉价易得的天然资源开始经一次或数次化学加工制成的最基本的化工原料，它用途广泛、生产批量大，通常以其主要成分的化学名称来命名的化学品。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）冠醚类大环化合物具有与金属离子络合、形成可溶于有机溶剂相络合物的特性，因而广泛用作相转移催化剂。棕榈酸C15H31COONa十六烷酸，猪油、棕榈油阳离子表面活性剂带有正电荷，通常很多基质如纺织品、塑料、矿物质、人体皮肤等表面带有负电荷，这样它在这些基质上的吸附能力比阴离子和非离子表面活性剂强，所以它不适用于洗涤。司盘(Span)及吐温(Twee

47、n)系列在三种长碳链季铵盐中，前两种较为常用。（3）对氧化剂十分稳定，可适用于目前流行的加氧化漂白剂的洗衣粉配方。EO 数不同则水溶性不同。附加值高，收益大，小批量，多品种的化学商品.五、常见表面活性剂介绍无机精细化学品的制备和应用，熊家林等脂肪酸来源广泛而丰富，成本较低，脂肪酸酯有良好的生物降解性，脂肪酸酯类非离子表面活性剂属绿色表面活性剂油醇与硫酸进行硫酸化及中和，与FAS的制法相似。（1）长碳链季铵盐在长碳链季铵盐中含至少一个长碳链烷基。按含长碳链烷基的个数可分为单、双、三长碳链烷基季铵盐，它们均可由相应的叔胺通过季铵化制得。在三种长碳链季铵盐中，前两种较为常用。例如：NC18H37H3

48、CCH3Cl单十八烷基甲基氯化铵NC18H37C18H37CH3CH3Cl十八烷基甲基氯化铵H2C作为中间体的大多数长碳链烷基叔胺由天然油脂制得。以天然油脂为原料制备脂肪胺可分别直接用油脂，或采用由天然油脂加工而成的脂肪酸或脂肪醇来进行合成。下图是一些合成路线。NH3H2NiRCH2NH2Cu-CrNHRH2CRH2CCH3ClNRH2CRH2CCH3CH3ClNRH2CRH2CCH3CH3Cl+2HCHO+2 HCOOHNRH2CH3CCH3RCH2ClNRH2CRH2CCH3CH3CH3SO4(CH3)2SO4NH3+H2/NiNRH2CH3CCH3(CH3)2NHH2/NiRCH2Cl(

49、CH3)2NHSO3RCH2OSO3HCH3ClNRH2CH3CCH3CH3ClCH2ClNCH3CH3H2CRH2CCl（2）咪唑啉季铵盐 咪唑啉季铵盐在阳离子表面活性剂中仅次于长碳链季铵盐占第二位，主要用途与长碳链季铵盐相似，用于纤维柔软剂、抗静电剂、防锈剂等。它的合成工艺比较简单。高碳烷基咪唑啉季铵盐主要由脂肪酸及其酯和多元胺经脱水缩合、闭环、甲基化三步合成。例如：RCOOH+H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2-H2ONHCH2CH2NHCH2CH2NH2CRO200 RCOOHNNCRCH2CH2NH CRO(CH3)2SO4NNCRCH2CH2NH CROCH3CH3OSO3其

50、他杂环类阳离子表面活性剂尚有吗啉类化合物，如N-烷基吗啉，由长碳链伯胺与,-二氯乙醚反应，然后再甲基化。RNH2+OClH2CH2CClH2CH2CRNOC2H5ClRNOC2H5Cl5.5.两性表面活性剂两性表面活性剂 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。两性表面活性剂是一类具有特殊用途的表面活性剂。根据阳离子活性基团的不同，大致可归纳为：甜菜碱型甜菜碱型 NCH2COOCH3RCH3咪唑啉型咪唑啉型 NNCRCH2COOCH2CH2OH氨基酸型氨基酸型 RNHCH2CH2C