土耳其红油属于什么表面活性剂
⑴ 表面活性剂名词解释
表面活性剂的意思是:能显着降低溶液表面张力的物质。
表面活性剂的分类是:
1、肥皂类。
3、磺酸化物,R-SO3-M。
属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。
⑵ 常用的表面活性剂有那些
表面活性剂的分类
表面活性剂的分类方法很多,
根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;
根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等;
有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。
按极性基团的解离性质分类
1、阴离子表面活性剂 :硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠
2、阳离子表面活性剂:季铵化物
3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型
4、非离子表面活性剂: 脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)
阴离子表面活性剂
1、肥皂类
系高级脂肪酸的盐,通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同,又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐破坏,电解质亦可使之盐析 。
碱金属皂:O/W
碱土金属皂:W/O
有机胺皂:三乙醇胺皂
2、硫酸化物 RO-SO3-M
主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。脂肪烃链R在12~18个碳之间。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油。
高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠)
乳化性很强,且较稳定,较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物产生沉淀,对粘膜有一定刺激性,用作外用软膏的乳化剂,也用于片剂等固体制剂的润湿或增溶。
3、磺酸化物 R-SO3 - M
属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。
常用品种有:二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸钠,甘胆酸钠
阳离子表面活性剂
该类表面活性剂起作用的部分是阳离子,因此称为阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。
两性离子表面活性剂
这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。
1、卵磷脂:是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料
2、氨基酸型和甜菜碱型:
氨基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO-
甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO—。
在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。
非离子表面活性剂
1.脂肪酸甘油酯: 单硬脂酸甘油酯;
HLB为3~4,主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。
2.多元醇
蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂
脂肪酸山梨坦(Span) :W/O乳化剂
聚山梨酯(Tween) : O/W乳化剂
3.聚氧乙烯型:Myrij(长链脂肪酸酯);Brij (脂肪醇酯)
4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物: Poloxamer
能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂
⑶ 土耳其红油有什么类型
基本信息
中文名称:土耳其红油中文别名:太古油;磺化蓖麻油;土耳其红油粉;硫酸化蓖麻油;硫酸化篦麻油;磺化麓麻油;蓖麻油磺酸钠英文名称:Sulfonated castor oil英文别名:Castor oil,sulfonic; TURKEY RED OIL SODIUM SALT;Castoroil,sulfated; SULFATED CASTOR OIL; SULFORICINOLATE SODIUM SALT; CASTOR-OIL SULFATED SODIUM SALT; CASTOR OIL, SULFONATED; sulfonated caster oilCAS:8002-33-3[1]EINECS:232-306-7分子式:C18Na2O6S2概述CAS NO.:8002-33-3[2]土耳其红油(Sulfonated castor oil )是由蓖麻油和浓硫酸在较低的温度下反应,再经过氢氧化钠中和而成。该物质具有一定程度的抗硬水能力,但用量较大,一般占乳油的14%--20%,曾作为DDT乳油的乳化剂。[3] 土耳其红油(Turkey Red Oil)又称为太古油、茜草油、红油、渗透油CTH磺化蓖麻油,主要成份的化学名称为蓖麻酸硫酸酯钠盐,分子式为C18H12O6Na2分子量为390.4。3物化性质土耳其红油为黄色或棕色稠厚油状透明液体,属于阴离子表面活性剂,具有优良的乳化性、渗透性、扩散性和润湿性,易溶于水形成乳浊液,露于空气中会变质。其性能与作用类似于肥皂,耐硬水性比肥皂高,耐酸性、耐金属盐及润湿力都必须胜过肥皂。土耳其红油还可用途纤维织物油剂、纤维处理剂、柔软剂、平滑剂、润湿剂、染色助剂;皮鞋工业用作柔软剂、光滑剂和染色润湿剂;还可用于农药乳化剂、机械切削及拉丝制冷剂、工业乳化剂。质量指标:项目 指标活性物含量 ≥ 10%硫化基 ≥ 1.8%PH 7~8.5外观 黄或棕色粘稠液体4使用方法1. 使用时可稀释,也可原液投加,根据用途不同,试验后确定投加量。2. 产品用200KG桶装包装,产品无毒,置阴凉处保存,贮存期为二年。⑷ 表面活性剂(化学名词)详细资料大全
表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
基本介绍
- 中文名 :表面活性剂
- 外文名 :surface active agent、surfactant
- 别称 :表面活性物质、SAA
- 套用学科 :化学
- 分类 :离子 非离子等
- 特性 :两亲性
简介
表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。起源历史
①公元前2500年——1850年羊油和草木灰制造肥皂 羊油——三羧酸酯简称三甘酯,经碱水解→羧酸盐+单甘酯+二甘酯+甘油 19世纪中叶 一方面肥皂开始实现工业化大生产,另一方面,也出现了化学合成的表面活性剂 ②土耳其红油的出现: 土耳其红油即蓖麻油与硫酸反应的产物,蓖麻油为蓖麻油酸的三甘酯 深度磺化,耐酸耐硬水 ③19世纪初,矿物原料制备洗涤剂 石油工业的发展→石油硫酸(绿油) 蜡和茶的磺化混合物,溶于酸中,呈绿黑色,用碱中和制得。 石油磺酸皂具有良好的水溶性,称绿钠(第一个矿物原料制得的洗涤剂) 第一次世界大战期间,油脂出现 煤炭产量→煤化工业发→短链烷基、奈磺酸盐类表面活性剂 如丙基奈磺酸盐、丁基奈磺酸盐 1920——1930脂肪醇硫酸化→烷基硫酸盐 20世纪30年代,长链烷基、苯基出现于美国 第一次世界大战后,德国开发乙二醇衍生物,如聚乙二醇 衍生物产品,聚乙二醇与各种有机化合物(包括醇、酸、酯、胺、酰胺)等结合,形成多种优良性能的非离子表面活性剂。 表面活性剂和合成洗涤剂形成一门工业得追溯到本世纪30年代,以石油化工原料衍生的合成表面活性剂和洗涤剂打破了肥皂一统天下的局面。经过60余年的发展,1995年世界洗涤剂总产量达到4300万吨,其中肥皂900万吨。据专家预测,全世界人口从2000年到2050年将翻一番,洗涤剂总量将从5000万吨增加到12000万吨,净增1.4培,这是一个令人鼓舞的数字。 中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于50年代,尽管起步较晚,但发展较快。1995年洗涤用品总量已达到310万吨,仅次于美国,排名世界第二位。其中合成洗涤剂的生产量从1980年的40万吨上升到1995年的230万吨,净增4.7倍,并以年平均增长率大于10%的速度增长。据中国权威部门预测,2000年洗涤用品总量将达到360万吨,其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。其中产量超万吨的表面活性剂品种计有:直链烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(AESA)、月桂醇硫酸钠(K12或SDS)、月桂酰基谷氨酸、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-10)、平平加O、二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐(石油磺酸盐)、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)等。定义
凡是溶于水能够显着降低水的表面能的物质称为表面活性剂(surface active agent,SAA)或表面活性物质。 传统观念上认为,表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显着降低表(界)面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入,一般认为只要在较低浓度下能显着改变表(界)面性质或与此相关、由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。 表面活性剂有天然的,如磷脂、胆碱、蛋白质等,但更多的是人工合成的,如十八烷基硫酸钠C 18 H 37 -SO 3 Na、硬脂酸钠C 17 H 35 -COONa等。表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体套用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护。化学结构
双亲分子
表面活性剂分子具有独特的两亲性:一端为亲水的极性基团,简称亲水基,也称为疏油基或憎油基,有时形象地称为亲水头,如-OH、-COOH、-SO 3 H、-NH 2; 另一端为亲油的非极性基团,简称亲油基,也称为疏水基或憎水基,如R-(烷基)、Ar-(芳基)。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连线,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,但又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”(amphiphilic structure),表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。 为了方便,常用符号长方形加一个圆圈表示表面活性剂分子,如右图所示。其中长方形代表亲油基,而圆圈代表亲水基。 表面活性剂H·L·B值
表面活性剂要呈现特有的界面活性,必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。亲水亲油平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance),简称H·L·B值,表示表面活性剂的亲水疏水性能,如石蜡HLB值=0(无亲水基)聚乙二醇HLB值=20(完全亲水)。对阴离子表面活性剂,可通过乳化标准油来确定HLB值。HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。 HLB值: 15~18 13~15 8~16 7~9 3.5~6 1.5~3 用途增溶剂:洗涤剂 油/水型乳化剂 润湿剂 水/油乳化剂 消泡剂亲水基
末端:净洗作用强,润湿性差;中间:相反。分子量
当HLB值、亲水基、疏水基相同,分子量小,润湿作用好,去污力差; 分子量大,润湿作用差,去污力好。浊点
对非离子表面活性剂来说,亲水性取决于醚键的多少,醚与水分子的结合是放热反应。 当温度上升,水分子逐渐脱离醚键,而出现混浊现象,刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高,使用的温度范围广。性质
表面活性剂通过在气液两相界面吸附降低水的表面张力,也可以通过吸附在液体界面间来降低油水界面张力。许多表面活性剂也能在本体溶液中聚集成为聚集体。 囊泡和胶束都是此类聚集体。表面活性剂开始形成胶束的浓度叫做临界胶束浓度或CMC。当胶束在水中形成,胶束的尾形成能够包裹油滴的核,而它们的(离子/极性)头能够形成一个外壳,保持与水接触。表面活性剂在油中聚集,聚集体指的是反胶束。在反胶束中,头在核,尾保持与油的充分接触。表面活性剂通常分为四大类:阴离子,阳离子,非离子和两性离子(双电子)。表面活性剂系统的热动力学很重要,不论是理论上还是实践上。因为表面活性剂系统代表的是介于有序和无序物质状态之间的系统。表面活性剂溶液可能含有有序相(胶束)和无序相(自由表面活性剂分子和/或离子)。胶束——表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部,避免与极性的水分子接触;分子的极性亲水头端则露于外部,与极性的水分子发生作用,并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。形成胶束的化合物一般为两亲分子,因此一般胶束除可溶于水等极性溶剂以外,还能以反胶束的形式溶于非极性溶剂中。 比如,常用的洗涤剂能够提高水在土壤中的渗透能力,但是效果仅仅持续数日(许多标准洗衣粉含有一定量的化学品,比如钠和溴,由于它们会破坏植物,不适于土壤)。商业土壤润湿剂会持续起效果一段时间,最终还是会被微生物降解。然而,有一些会对水生物的生物循环产生影响,因此必须小心防止这些产品流入地表径流,过量产品不应该洗消。 吸附性 溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性; 固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附, 极性固体表面可发生多层吸附原理
通过分子中不同部分分别对于两相的亲和,使两相均将其看作本相的成分,分子排列在两相之间,使两相的表面相当于转入分子内部。从而降低表面张力。由于两相都将其看作本相的一个组分,就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面,就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面,就降低了表面张力和表面自由能。分类
根据所需要的性质和具体套用场合不同,有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置,可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产,已派生出许多表面活性剂种类,每一种类又包含众多品种,给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此,必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类,才有利于进一步研究和生产新品种,并为筛选、套用表面活性剂提供便利。 表面活性剂的分类方法很多,根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等;有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。 表面活性剂 人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后,根据是否生成离子及其电性,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。 按极性基团的解离性质分类 1.阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠 2.阳离子表面活性剂:季铵化物 3.两性离子表面活性剂:卵磷脂,胺基酸型,甜菜碱型 4.非离子表面活性剂:烷基葡糖苷(APG),脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)阴离子
1.肥皂类 系高级脂肪酸的盐,通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同,又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐破坏,电解质亦可使之盐析。 表面活性剂肥皂 碱金属皂:O/W 碱土金属皂:W/O 有机胺皂:三乙醇胺皂 2.硫酸化物 RO-SO 3 -M 主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。脂肪烃链R在12~18个碳之间。 硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油。 高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠) 乳化性很强,且较稳定,较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物产生沉淀,对黏膜有一定 *** 性,用作外用软膏的乳化剂,也用于片剂等固体制剂的润湿或增溶。 3.磺酸化物 R-SO 3 -M 属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。 常用品种有:二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸钠,甘胆酸钠阳离子
该类表面活性剂起作用的部分是阳离子,因此称为阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。 常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。两性离子
这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。 1.卵磷脂 :是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料 2.胺基酸型和甜菜碱型 : 胺基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO- 甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO— 在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。 非离子表面活性剂 1.烷基葡糖苷: 一种新型的非离子表面活性剂,常见的有椰油基葡糖苷、月桂基葡糖苷、鲸蜡硬脂基葡糖苷等。 1.脂肪酸甘油酯 :单硬脂酸甘油酯; HLB为3~4,主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。 2. 多元醇 蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂 脂肪酸山梨坦(Span) :W/O乳化剂 聚山梨酯(Tween) :O/W乳化剂 3.聚氧乙烯型 :Myrij(卖泽类,长链脂肪酸酯);Brij (脂肪醇酯) 4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物 :Poloxamer 能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂套用
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际套用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他套用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。 1.增溶 要求:C>CMC ( HLB13~18) 临界胶束浓度 (CMC): 表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度高于CMC值时,表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。 增溶体系为热力学平衡体系; CMC越低、缔合数越大,增溶量(MAC)就越高; 温度对增溶的影响:温度影响胶束的形成,影响增溶质的溶解,影响表面活性剂的溶解度 Krafft点:离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft点, Krafft点越高,其临界胶束浓度越小 昙点:对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂,温度升高到一定程度时,溶解度急剧下降并析出,溶液出现混浊,这一现象称为起昙,此温度称为昙点。这是因为聚氧乙烯与水之间的氢键断裂,当温度上升到一定温度时,聚氧乙烯可发生强烈脱水和收缩,使增溶空间减小,增溶能力下降。在聚氧乙烯链相同时,碳氢链越长,浊点越低;在碳氢链相同时,聚氧乙烯链越长则浊点越高。 2.乳化作用 亲水亲油平衡值(HLB):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。根据经验,将表面活性剂的HLB值范围限定在0-40,非离子型的HLB值在0-20。 混合加和性:HLB=(HLBa Wa+HLBb /Wb) / (Wa+Wb) 理论计算:HLB=∑(亲水基团HLB值)+∑(亲油基团HLB)-7 HLB:3-8 W /O型乳化剂:Span;二价皂 HLB:8-16 O/W型乳化剂:Tween;一价皂 3.润湿作用 要求:HLB:7-9。 使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。农药行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中,有的也含有一定量的表面活性剂,其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量,提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积,提高防病、治病效果。 在化妆品行业中,做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。 4.助悬作用 在农药行业,可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂,如可湿性粉剂中原药多为有机化合物,具有憎水性,只有在表面活性剂存在的条件下,降低水的表面张力,药粒才有可能被水所润湿,形成水悬液; 5.起泡和消泡作用 表面活性剂在医药行业也有广泛套用。在药剂中,一些挥发油脂溶性纤维素、甾体激素等许多难溶性药物利用表面活性剂的增溶作用可形成透明溶液及增加浓度;药剂制备过程中,它是不可缺少的乳化剂、润湿剂、助悬剂、起泡剂和消泡剂等。 6.消毒、杀菌 在医药行业中可作为杀菌剂和消毒剂使用,其杀菌和消毒作用归结于它们与细菌生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能,这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度,根据使用浓度,可用于手术前皮肤消毒、伤口或黏膜消毒、器械消毒和环境消毒; 7.抗硬水性 甜菜碱表面活性剂对钙、镁离子均表现出非常好的稳定性,即自身对钙、镁硬离子的耐受能力以及对钙皂的分散力。在使用过程中防止钙皂的沉淀,提高使用效果。 8.增粘性及增泡性 表面活性剂有对改变溶液体系的作用,增大粘度变稠或增大体系的泡沫,在一些特除的清洗、开采行业有广泛的套用。 9.去垢、洗涤作用 去除油脂污垢是一个比较复杂的过程,它与上面提到的润湿、起泡等作用均有关。 最后要说明的是,表面活性剂起作用,并不单单是因为某一方面的作用,很多情况下是多种因素共同作用。如在造纸工业中可以用作蒸煮剂、废纸脱墨剂、施胶剂、树脂障碍控制剂、消泡剂、柔软剂、抗静电剂、阻垢剂、软化剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。 表面活性剂在许多行业配方中被用作性能添加剂,如个人和家庭护理,以及无数的工业套用中:金属处理、工业清洗、石油开采、农药等。现状
表面活性剂是从20 世纪50 年代开始随着石油化工业的飞速发展而兴起的一种新型化学品,是精细化工的重要产品,享有“工业味素”的美称。它几乎渗透到一切技术经济部门。当今,表面活性剂产量大,品种逾万种。随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓,表面活性剂的发展更加迅猛,其套用领域从日用化学工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等技术部门。但在表面活性剂给人们生活、给工农业生产带来极大方便的同时,也给环境带来了污染,因此,研究表面活性剂发展及其趋势,对表面活性剂工业,乃至我国整体工业经济有着非常重要作用和意义。发展方向
1.烷基磷羧酸盐(AEC)工业化制造 表面活性剂应人类要求正向着温和、易生物降解和多功能性,强调使用安全、生态保护和提高效率的方向发展。例如:烷基醇醚羧酸盐(AEC)是8O年代以来,已开发国家积极研究开发的优质表面活性剂热点品种,它与烷基多苷和醇醚磷酸单酯同被称为“表面活性剂90年代的绿色品种”。 (4)生物降解性能优异。烷基醚羧酸盐国内的套用市场还远远落后于已开发国家,随着环保意识的不断加强和人民物质文化水平的不断提高,这类集温和、易生物降解和多功能性于一身的表面活性剂,在金属加工领域内,将发挥更大作用。 图1 表面活性剂结构示意图 2.新一代表面活性剂Gemini 现已经合成的低聚表面活性剂有二聚体、三聚体和四聚体等,其中最引人注目的是二聚体,结构示意图见图1,二聚表面活性剂最早被合成于1971年[4-5],后因其结构上的特点而被形象地命名为Gemini(英文是双子星之意)表面活性剂。 表面活性剂Gemini(或称dimeric)提高了表面活性。与当前为提高表面活性而进行的大量尝试,如添加盐类、提高温度或将阴离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混合相比较,Gemini表面活性剂是概念上的突破,因而被誉为新一代的表面括性剂。 离子相当紧密的连线,致使其碳氢链间更容易产生强相互作用,即加强了碳氢链间的疏水结合力,而且离子头基间的排斥倾向受制于化学键力而被大大削弱,这就是Gemlrd表面活性剂和单链单头基表面括性剂相比较,具有高表面括性的根本原因。另一方面。在两个离子头基问的化学键联接不破坏其亲水性,从而为高表面活性的C~mini表面活性剂的广泛套用提供了基础。通过化学键联接方法提高表面活性和以往通常套用的物理方法不同,在概念上是一个突破。Genfini表面活性剂的优良性质: 图2 炔醇类Gemini表面活性剂 离子型Gemini表面活性剂的特征性质: (1)更易吸附在气/液表面,从而更有效地降低水溶液表面张力。 (2)更易聚集生成胶团。 (3)Gemini降低水溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向,降低水溶液表面张力的效率是相当突出的。 (4)具有很低的Krat~相转移点。 (5)对水溶液表面张力的降低能力和降低效率而言,Gemini和普通表面活性剂尤其是和非离子表面活性剂的复配能产生更大的协同效应。 (6)具有良好的钙皂分散性质。 (7)在很多场合,是优良的润湿剂。 Gemini表面活性剂正在成为世界胶体和界面科学领域各主要小组的研究方向。 3.AB型嵌段高分子表面活性剂 涂料中颜填料的分散先后使用过聚磷酸盐、矽酸盐、碳酸盐等无机分散剂,传统小分子表面活性剂和聚羧酸盐、聚丙酸酸盐等高分子化合物。高分子化合物主要利用空间位阻使颜填料颗粒稳定,效果好于小分子表面活性剂的静电排斥作用。研究表明,在众多类型的高分子分散剂中,效果最好、效率最高的是AB型嵌段高分子表面活性剂。从分子结构上看,AB型嵌段高分子就是超大号的表面活性剂,A嵌段和B嵌段分别类似于表面活性剂的亲水头基和疏水尾链。AB嵌段高分子表面活性剂在颜填料表面采取尾型吸附形态,A嵌段是亲颜料的锚固基团,B嵌段是亲溶剂的溶剂化尾链。A嵌段可以是酸、胺、醇、酚等官能团,通过离子键、共价键、配位键、氢键及范德华力等相互作用吸附在颗粒表面,由于含有多个吸附点,可以有效地防止分散剂分子脱附,使吸附紧密且持久。B嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烃、聚丙烯酸酯等基团,分别适用于极性和非极性溶剂。典型的AB嵌段型高分子表面活性剂结构如图3所示。稳定颗粒主要依靠B嵌段形成的吸附层产生的空间位阻作用,所以对作为溶剂化尾链的B嵌段的长度和均一性有极高的要求,希望可以形成厚度适中且均一的吸附层,如果B段过长,可能会起架桥作用,引起分散体系黏度增加,甚至絮凝沉淀。通常认为位阻层的厚度为20nm时,可以达到最好的稳定效果。 合成分子结构明确和相对分子质量可控的AB型嵌段高分子表面活性剂是涂料分散助剂的发展方向,这需要用到受控聚合技术。但仅有BYK、Ciba、Rhodia等少数几个公司拥有受控聚合技术。深圳海川公司正在开发的新型分散剂也是AB型嵌段高分子表面活性剂。 图3 AB嵌段型高分子表面活性剂 4.Bola型表面活性剂 Bola型表面活性剂是由两个极性头基用一根或多根疏水链连线键合起来的化合物,它因形似南美土着人的一种武器Bola(一根绳子的两端各连线一个球)而得名,最简单的Bola型表面活性剂结构如图3所示。典型的缔合型增稠剂如图4所示。 分子两端的疏水基团起缔合作用,相当于Bola型表面活性剂的2个端头基,是增稠的决定因素,通常是油基、十八烷基、十二烷苯基、壬酚基等。亲水链相当于Bola型表面活性剂的连线链,能提供化学稳定性和黏度稳定性,常用的是聚醚,如聚氧乙烯及其衍生物。缔合型增稠剂的分子链是通过聚氨酯基团来扩展的,所用聚氨酯有IPDI、TDI和HMDI等。这样的分子结构使缔合型增稠剂分子可以像大分子表面活性剂一样形成胶束,亲水端与水分子以氢键缔合,疏水端与乳液粒子、表面活性剂等的疏水结构吸附缔合在一起,在水中形成立体网状结构,达到增稠的效果。 图4 Bola型大分子表面活性剂 5.Dendrimer型表面活性剂 Dendrimer就是树枝状大分子,它是从一个中心核分子出发,由支化单体逐级扩散伸展开来的结构,或者由中心核、数层支化单元和外围基团通过化学键连线而成的。已经有聚醚、聚酯、聚酰胺、聚芳烃、聚有机矽等类型。树枝状大分子的特性是其分子结构规整,分子体积、形状和末端官能团可在分子水平上设计与控制,因此成为高分子学科的热门课题。按照需求对其端基进行改性,就得到相应的树枝状大分子表面活性剂。树枝状大分子也引起涂料界的关注,开发出该种类型的分散剂、交联剂和专用树脂等。树枝状表面活性剂用作涂料分散剂有两方面优势,首先,通过对其端基修饰,可以产生多个颜料亲和基团,加强与颜料的相互作用。其次,由于分子结构一致,且形状近似椭球形,在分散体系中比较容易获得较低黏度。超支化聚氨酯用聚乙二醇或环氧丙烷共聚物改性,是一种新型的高固体分、溶剂性或水性涂料的颜料分散剂。以商品化的超支化聚酯、聚酯-酰胺、聚乙烯亚胺为骨架,加以改性开发的核-壳型颜料锚固机制的分散剂,其优点是在低黏度下具有颜料分散稳定性。 6.低泡或无泡表面活性剂 低泡或无泡表面活性剂就是在原有的表面活性剂基础上进行改性,使其原有的发泡基团失去或降低发泡性,也有用异构醇加EO和PO进行嵌段来调节泡沫大小生产而成的。市场有低泡表面活性剂LT-601,无泡表面活性剂8550、8551。
⑸ 表面活性剂有哪些,表面活性剂,鑫融新材料
表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。
按极性基团的解离性质分类
1.阴离子表面活性剂:硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠
2.阳离子表面活性剂:季铵化物
3.两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型
4.非离子表面活性剂:脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)
阴离子
1.肥皂类
系高级脂肪酸的盐,通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳
表面活性剂肥皂
的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同,又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐破坏,电解质亦可使之盐析。
碱金属皂:O/W
碱土金属皂:W/O
有机胺皂:三乙醇胺皂
2.硫酸化物RO-SO3-M
主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。脂肪烃链R在12~18个碳之间。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油。
高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠)
乳化性很强,且较稳定,较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物产生沉淀,对粘膜有一定刺激性,用作外用软膏的乳化剂,也用于片剂等固体制剂的润湿或增溶。
3.磺酸化物R-SO3-M
属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。
常用品种有:二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸钠,甘胆酸钠
阳离子
该类表面活性剂起作用的部分是阳离子,因此称为阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。
两性离子
这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。
1.卵磷脂:是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料
2.氨基酸型和甜菜碱型:
氨基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO-
甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO—
在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。
非离子表面活性剂
1.脂肪酸甘油酯:单硬脂酸甘油酯;
HLB为3~4,主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。
2.多元醇
蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂
脂肪酸山梨坦(Span) :W/O乳化剂
聚山梨酯(Tween) :O/W乳化剂
3.聚氧乙烯型:Myrij(卖泽类,长链脂肪酸酯);Brij (脂肪醇酯)
4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物:Poloxamer
能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂
⑹ 常见的阴离子表面活性剂及应用特例有哪些
1、常见的阴离子表面活性剂有:肥皂类、硫酸化物、磺酸化物。
(1)肥皂类表面活性剂
为高级脂肪酸盐,常用脂肪酸的烃链通常在C11~C18之间,以硬脂酸、油酸、月桂酸等较常用。根据其金属离子(Mn+)的不同,有碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂等。
(2)硫酸化物表面活性剂
主要是硫酸化油和高级脂肪醇的硫酸酯类,分子结构通式为ROSO3-M+,其中高级醇烃链R在C12~C18之间。硫酸化油的代表品种是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油,为黄色或橘黄色黏稠液体,微臭,可与水混合,为无刺激性的去污剂和润湿剂,可代替肥皂洗涤皮肤,也可用于挥发油或水不溶性杀菌剂的增溶。
(3)磺酸化物表面活性剂
主要有脂肪族磺酸化物、磺基芳基磺酸化物、磺基萘磺酸化物等。分子结构通式为ROSO3-M+。其水溶性和耐钙、镁盐的能力虽比硫酸化物稍差,但不易水解,在酸性水溶液中较稳定。
2、特例
(1)特例1:阴离子聚丙烯酰胺(APAM)
APAM是水溶性的高分子聚合物, 主要用于各种工业废水的絮凝沉降,沉淀澄清处理,如钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理、污泥脱水、造纸等。还可用于饮用水澄清和净化处理。
(2)特例2:磷酸酯型阴离子表面活性剂
磷酸酯型阴离子表面活性剂磷酸酯型阴离子表面活性剂是含磷表面活性剂的一类。作为纺织油剂、金属润滑剂等广泛应用于纺织、化工、金属加工等各部门。用醇和五氧化二磷制备烷基磷酸酯盐是工业生产上最常用的方法。
⑺ 表面活性剂分为那几类各类表面活性剂在化装品中的主要作用和用途有那些
表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显着下降的物质。
2.组成:分子结构具有两亲性
非极性烃链: 8个碳原子以上烃链
极性基团: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。
3.吸附性:
溶液中的正吸附:增加润湿性、乳化性、起泡性
固体表面的吸附:非极性固体表面单层吸附,
极性固体表面可发生多层吸附
[编辑本段]表面活性剂的分类
表面活性剂的分类方法很多,
根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;
根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO衍生物、内酯等;
有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。
按极性基团的解离性质分类
1、阴离子表面活性剂 :硬脂酸,十二烷基苯磺酸钠
2、阳离子表面活性剂:季铵化物
3、两性离子表面活性剂:卵磷脂,氨基酸型,甜菜碱型
4、非离子表面活性剂: 脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盘),聚山梨酯(吐温)
阴离子表面活性剂
1、肥皂类
系高级脂肪酸的盐,通式: (RCOOˉ)n M。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链,常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同,又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破坏,碱金属皂还可被钙、镁盐破坏,电解质亦可使之盐析 。
碱金属皂:O/W
碱土金属皂:W/O
有机胺皂:三乙醇胺皂
2、硫酸化物 RO-SO3-M
主要是硫酸化油和高级脂肪醇硫酸酯类。脂肪烃链R在12~18个碳之间。
硫酸化油的代表是硫酸化蓖麻油,俗称土耳其红油。
高级脂肪醇硫酸酯类有十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠)
乳化性很强,且较稳定,较耐酸和钙、镁盐。在药剂学上可与一些高分子阳离子药物产生沉淀,对粘膜有一定刺激性,用作外用软膏的乳化剂,也用于片剂等固体制剂的润湿或增溶。
3、磺酸化物 R-SO3 - M
属于这类的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它们的水溶性和耐酸耐钙、镁盐性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。
常用品种有:二辛基琥珀酸磺酸钠(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸钠,甘胆酸钠
阳离子表面活性剂
该类表面活性剂起作用的部分是阳离子,因此称为阳性皂。其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。
两性离子表面活性剂
这类表面活性剂的分子结构中同时具有正、负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质。
1、卵磷脂:是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料
2、氨基酸型和甜菜碱型:
氨基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO-
甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO—。
在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。
非离子表面活性剂
1.脂肪酸甘油酯: 单硬脂酸甘油酯;
HLB为3~4,主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。
2.多元醇
蔗糖酯:HLB(5~13)O/W乳化剂、分散剂
脂肪酸山梨坦(Span) :W/O乳化剂
聚山梨酯(Tween) : O/W乳化剂
3.聚氧乙烯型:Myrij(长链脂肪酸酯);Brij (脂肪醇酯)
4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物: Poloxamer
能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂
[编辑本段]表面活性剂的基本性质
1.临界胶束浓度(CMC):表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。当其浓度高于CMC值时,表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。
2.亲水亲油平衡值(HLB):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。根据经验,将表面活性剂的HLB值范围限定在0-40,非离子型的HLB值在0-20。
混合加和性:HLB=(HLBa Wa+HLBb /Wb) / (Wa+Wb)
理论计算:HLB=∑(亲水基团HLB值)+∑(亲油基团HLB)-7
表面活性剂的基本性质
3、增溶作用
1)胶束增溶:水不溶性、微溶性药物在胶束溶液中溶解度显着增加
非洛地平-----0.025%吐温-----10倍
(表)亲水基团---亲油基团,
(药)极性基团---非极性基团
cmc,“表”的量,胶束,增溶量,最大增溶浓度(MAC)
[编辑本段]表面活性剂的应用
1.增溶:C>CMC ( HLB13~18)
增溶体系为热力学平衡体系
CMC越低、缔合数越大,增溶量(MAC)就越高
温度对增溶的影响:温度影响胶束的形成,影响增溶质的溶解,影响表面活性剂的溶解度
Krafft点:离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft点, Krafft点越高,其临界胶束浓度越小
昙点:对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂,温度升高到一定程度时,溶解度急剧下降并析出,溶液出现混浊,这一现象称为起昙,此温度称为昙点。在聚氧乙烯链相同时,碳氢链越长,浊点越低;在碳氢链相同时,聚氧乙烯链越长则浊点越高。
2.乳化:
HLB:3-8 W /O型乳化剂:Tween;一价皂
HLB:8-16 O/W型乳化剂:Span;二价皂
3.润湿:(HLB:7-9)
4.助悬:
5.起炮和消泡
6.消毒、杀菌
7.去污剂
[编辑本段]表面活性剂的结构
传统观念上认为,表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显着降低表(界)面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入,目前一般认为只要在较低浓度下能显着改变表(界)面性质或与此相关、由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。
无论何种表面活性剂,其分子结构均由两部分构成。分子的一端为非极亲油的疏水基,有时也称为亲油基;分子的另一端为极性亲水的亲水基,有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”(amphiphilic
structure),表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
根据所需要的性质和具体应用场合不同,有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置,可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产,已派生出许多表面活性剂种类,每一种类又包含众多品种,给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此,必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类,才有利于进一步研究和生产新品种,并为筛选、应用表面活性剂提供便利。
[编辑本段]表面活性剂的历史发展
表面活性剂和合成洗涤剂形成一门工业得追溯到本世纪30年代,以石油化工原料衍生的合成表面活性剂和洗涤剂打破了肥皂一统天下的局面。经过60余年的发展,1995年世界洗涤剂总产量达到4300万吨,其中肥皂900万吨。据专家预测,全世界人口从2000年到2050年将翻一番,洗涤剂总量将从5000万吨增加到12000万吨,净增1.4培,这是一个令人鼓舞的数字。
中国的表面活性剂和合成洗涤剂工业起始于50年代,尽管起步较晚,但发展较快。1995年洗涤用品总量已达到310万吨,仅次于美国,排名世界第二位。其中合成洗涤剂的生产量从1980年的40万吨上升到1995年的230万吨,净增4.7倍,并以年平均增长率大于10%的速度增长。据中国权威部门预测,2000年洗涤用品总量将达到360万吨,其中合成洗涤剂将达到65.5万吨。其中产量超万吨的表面活性剂品种计有:直链烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(AESA)、月桂醇硫酸钠(K12或SDS)、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-10)、平平加O、二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐(石油磺酸盐)、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)等。
表面活性剂的化学结构与性能的关系
1.亲疏平衡值与性能之间的关系
H·L·B值:表示表面活性剂的亲水疏水性能
(Hydrophile-Lipophile Balance)
表面活性剂要呈现特有的界面活性,必须使疏水基和亲水基之间有一定的平衡。
石蜡HLB值=0(无亲水基) 聚乙二醇HLB值=20(完全亲水)
对阴离子表面活性剂,可通过乳化标准油来确定HLB值。
HLB值 15~18 13~15 8~8 7~9 3.5~6 1.5~3
用途 增溶剂 洗涤剂 油/水型乳化剂 润湿剂 水/油乳化剂 消泡剂
HLB值可作为选用表面活性剂的参考依据。
3. 疏水基种类与性能
疏水基按应用分四种
(1) 脂肪烃:
(2) 芳烃:
(3) 混合烃:
(4) 带有弱亲水性基
(5) 其他:全氟烃基
疏水性大小:(5)>(1)>(3)>(2)>(4)
3.亲水基的位置与性能
末端:净洗作用强,润湿性差;中间:相反。
4.分子量与性能
HLB值、亲水基、疏水基相同,分子量小,润湿作用好,去污力差;
分子量大,润湿作用差,去污力好。
5.浊点
对非离子表面活性剂来说,亲水性取决于醚键的多少,醚与水分子的结合是放热反应。
当温度↑,水分子逐渐脱离醚建,而出现混浊现象,刚刚出现混浊时的温度称浊点。此时表面活性剂失去作用。浊点越高,使用的温度范围广。
⑻ 太古油(又名土耳其红油)
染色处理用表面活性剂-太古油(Turkey Red oil)
第九章 表面活性剂
第三节 太古油(Turkey Red oil)
一、概述
太古油是阴荷活性剂,它的结构式一般写作:
CH3-(CH2)5-CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COONa
O-SO3Na
太古油又名土耳其红油,简称红油。从前用茜素染土耳其红色时,红油为必
要的媒染剂,所以称土耳其红油。
注:1.太古油是用蓖麻油及硫酸制成。蓖麻油本身不溶于水,但经硫酸作用
后即能溶于水,成为一种可溶性油。
2.所谓红油,并不是专指蓖麻油的磺酸化物,凡各种植物油脂与硫酸作用
,所生成的磺酸化产物,都可称为红油,例如,磺酸化的橄榄油、棉子油、
胡麻油等都是,但因多含杂质,效用低劣,故不常用。
3.用硫酸作磺化剂处理蓖麻油,成功地改进了脂肪酸钠盐对水质硬度的稳定
性。
太古油(Turkey Red oil)
(一)太古油的制备 印染厂可以自制太古油,所用原料及用量大致如下:
蓖麻油 30公斤
硫酸(66°B'e) 7.5~8公斤
烧?(22°B'e) 2.7公斤
食盐水(4~5°B'e) 3公斤
1.操作 在100升的反应锅(陶磁缸)中,倒入蓖麻油30公斤,然后于6小时内分
批加入规定量的66°B'e硫酸,热天每隔15分钟加一次,冷天则20分钟加一
次,每次以1/3~1/2公斤为宜,并经常加以搅拌。在磺化时期中,反应的温
最好保持在34~35℃,并不宜超过35℃。在夏天,缸外需用冷水冷却,否则
会影响成品的品质。硫酸加完后再继续搅拌约4小时左右,待溶液呈浓厚泡
沫状,可取小样少许用烧?中和,如能得澄清溶液,就可以停止搅拌。静置
数小时后,用等量的清水进行水洗,以除去多余的硫酸。再以4~5°B'e的食
盐水洗涤,因反应生成物虽溶于水,但不溶于稀酸及食盐水中。
此后,使用22°B’e的烧?液中和残余的酸量,烧?的用量须看磺化情形及
残余酸量而定。在中和时,起初搅拌呈乳状,最后转为澄清的溶液,以稍带
酸性而溶于10倍的水中,成透明溶液的为上品。最后加水稀释至75公斤(约
为40%的成品),便可装桶。
油脂:高级脂肪酸的三甘油酯称为油脂。蓖麻油是不饱不和的脂肪酸甘油 酯。
构成蓖麻油的脂肪酸主要是蓖麻酸,这是一种在碳链上带有羟OH的脂肪酸。
2.化学反应式 硫酸与蓖麻油(甘油三蓖麻酸酯)作用时,化学变化极为复杂
,但其主要反应为甘油三蓖麻酸酯先受水分解作用,而成蓖麻酸及甘油;硫 酸再与蓖麻酸(脂肪酸)化合,而成蓖麻酸硫酸酯,即变为可溶性的红油。可
以下式表示:
(1)〔C17H32(OH)COO〕3C3H5+3H2O→
甘油三蓖麻酸酯
3C17H32(OH)COOH+C3H5(OH)3
蓖麻酸 甘油
(2)C17H32(OH)COOH+H2SO4→
蓖麻酸
C17H32(O.SO3H)COOH+H2O
蓖麻酸硫酸酯(或磺化蓖麻酸)
(3)C17H32(O.SO3H)COOH+2NaOH→
C17H32(O.SO3Na)COONa+2H2O
即硫酸与脂肪酸中的羟基(OH)酯化而成酯。
脂肪酸经硫酸作用,引入磺酸基(SO8H),磺酸基为亲水性基,水溶性甚大,
所以不溶于水的油类,即因之变成可溶性,且磺酸基与钙、镁等水中硬质所
化合的盐类,能溶解于水,所以不致发生沉淀(但实际上一般红油中结合硫酸
的量,因制造上的种种困难,不能照理论量之多,以致脂肪酸未能全部磺化
,所以它的功效和耐酸、耐硬水的性质,都不及理想的好)。
3.化学反应的命名从红油的制造过程及化学结构上研究,它的主要变化并非
磺化反应,而为硫酸的酯化反应,所以可称为硫酸酯化油。
4.化学组成 蓖麻油的磺化产物具有非常复杂的成分,但它的主要组成为蓖
麻酸硫酸酯、蓖麻酸、未起反应的蓖麻油。
太古油在印染上的用途
(一)作练棉助剂 通常练棉时,多用烧?为主要助剂,但棉上的油蜡杂质,
不能单靠皂化所能尽除,还要用乳化剂,如太古油、肥皂等乳化的功效,使
不易或不能皂化的物质变成乳化体而去除。因为这种可溶性物(太古油、肥皂
)乳化力甚大,煮练的效力也就大为增加了。
注:1.紧厚的织物(如斜纹、哔叽、直贡等)加入太古油后,可获得使棉布煮练
透彻的效果。
2.实验证明,以肥皂等量的太古油(对布重0.7%左右)来代替肥皂,练漂后的
毛细管效应略有捉高;3232胚布平均为12.3厘米,而肥皂的毛细管效应平均
为11.4厘米。
(二)作纳夫妥AS类打底染色助剂 太古油是应用很广的助染剂。用纳夫妥AS
类打底液进行浸轧时,棉布与打底剂接触的时间很短,棉布虽经过煮练或丝
光,但仍然不容易均匀吸收渗透。而且纳夫妥AS类打底液溶解于烧?液后,
会变成胶体,很不稳定,容易起加水分解而析出。因此,纳夫妥AS类通常先
与太古油调成糊状,然后加入烧?,配成溶液,可以增加打底剂的扩散性和
渗透性,并防止胶体的生成,得到均匀吸收的效果。
(三)作硫化染料染色助剂 太古油具有渗透和乳化的优良性能,所以硫化染
料用于棉布染色时常加太古油作助染剂,可获得色泽鲜艳和均匀的效果。
注:1.应用时,以太古油将染料调成浆状,加入硫化?,用蒸汽加热,染料
溶解后注入染槽。
2.也有先将硫化?溶于热水中,然后将太古油和染料调匀后,加入上述硫化
?溶液内,加热使充分溶解,然后稀释至规定容量,备用。
3.用还原染料等染色时,也往往加太古油来增加染料的扩散性和渗透性。
(四)作整理棉织物的软化剂 由于太古油含有多量的油脂,它能改善棉织物
手感,增加光泽,例如硫化元布就可用太古油作后处理。
注:人造棉织物经硫化染料染色,由于染料必须以强?浴进行,而粘胶纤维
遇强?会发生过度膨化,部分水解而使染色后的织物产生手感粗糙,极易引
起缝纫时”扎针〃,而造成针脚发毛,缝纫处容易脱落等现象,严重影响织
物的服用性能。为了改善这种情况,在必须采用硫化染料时,需加强染后洗
涤,并加强柔软处理。在一般情况下,可用太古油进行于布轧烘,用量约为
布重的2%。
⑼ 太古油(土耳其红油)和乳化油的区别
太古油(土耳其红油)是蓖麻油与浓硫酸在40℃以下反应后,水洗除去游离硫酸,NaOH中和,得到硫酸化蓖麻油的钠盐,即太古油,属于表面活性剂的一种,可以作为乳化剂。
乳化油一般是以矿物油为基础油,加入一种或多种表面活性剂作乳化剂,视用途和对乳液性能的要求不同,还需加入其他添加剂。乳化油用水稀释后,可得到白色牛乳状液体。