簡介編輯表面活性劑(surfactant),是指加入少量能使其溶液體系的界面狀態(tài)發(fā)生明顯變化的物質(zhì)。具有固定的親水親油基團(tuán),在溶液的表面能定向排列。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩親性:一端為親水基團(tuán),另一端為疏水基團(tuán);親水基團(tuán)常為極性基團(tuán),如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽,羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團(tuán);而疏水基團(tuán)常為非極性烴鏈,如8個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑(包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑)、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑等。起源歷史編輯①公元前2500年——1850年羊油和草木灰制造肥皂羊油——三羧酸酯簡稱三甘酯,經(jīng)堿水解→羧酸鹽+單甘酯+二甘酯+甘油19世紀(jì)中葉一方面肥皂開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn),另一方面,也出現(xiàn)了化學(xué)合成的表面活性劑。②土耳其紅油的出現(xiàn):土耳其紅油即蓖麻油與硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物,蓖麻油為蓖麻油酸的三甘酯,深度磺化,耐酸耐硬水③19世紀(jì)初,礦物原料制備洗滌劑石油工業(yè)的發(fā)展→石油硫酸(綠油)。蠟和茶的磺化混合物,溶于酸中,呈綠黑色,用堿中和制得。石油磺酸皂具有良好的水溶性,稱綠鈉(***個(gè)礦物原料制得的洗滌劑)。表面活性劑分為離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑。浙江加工陰離子表面活性劑定制價(jià)格
效果**好、效率**高的是AB型嵌段高分子表面活性劑。從分子結(jié)構(gòu)上看,AB型嵌段高分子就是超大號的表面活性劑,A嵌段和B嵌段分別類似于表面活性劑的親水頭基和疏水尾鏈。AB嵌段高分子表面活性劑在顏填料表面采取尾型吸附形態(tài),A嵌段是親顏料的錨固基團(tuán),B嵌段是親溶劑的溶劑化尾鏈。A嵌段可以是酸、胺、醇、酚等官能團(tuán),通過離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵及范德華力等相互作用吸附在顆粒表面,由于含有多個(gè)吸附點(diǎn),可以有效地防止分散劑分子脫附,使吸附緊密且持久。B嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯等基團(tuán),分別適用于極性和非極性溶劑。典型的AB嵌段型高分子表面活性劑結(jié)構(gòu)如圖所示。穩(wěn)定顆粒主要依靠B嵌段形成的吸附層產(chǎn)生的空間位阻作用,所以對作為溶劑化尾鏈的B嵌段的長度和均一性有極高的要求,希望可以形成厚度適中且均一的吸附層,如果B段過長,可能會(huì)起架橋作用,引起分散體系黏度增加,甚至絮凝沉淀。通常認(rèn)為位阻層的厚度為20nm時(shí),可以達(dá)到**好的穩(wěn)定效果。圖3AB嵌段型高分子表面活性劑合成分子結(jié)構(gòu)明確和相對分子質(zhì)量可控的AB型嵌段高分子表面活性劑是涂料分散助劑的發(fā)展方向,這需要用到受控聚合技術(shù)。北京有名的陰離子表面活性劑包括哪些具有固定的親水親油基團(tuán),在溶液的表面能定向排列。
4.非離子表面活性劑:烷基葡糖苷(APG),脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盤),聚山梨酯(吐溫)。陰離子1.肥皂類表面活性劑肥皂系高級脂肪酸的鹽,通式:(RCOO)nM。脂肪酸烴R一般為11~17個(gè)碳的長鏈,常見有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據(jù)M**的物質(zhì)不同,又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機(jī)胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞,堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞,電解質(zhì)亦可使之鹽析。堿金屬皂:O/W堿土金屬皂:W/O有機(jī)胺皂:三乙醇胺皂2.硫酸化物RO-SO3-M主要是硫酸化油和高級脂肪醇硫酸酯類。脂肪烴鏈R在12~18個(gè)碳之間。硫酸化油的**是硫酸化蓖麻油,俗稱土耳其紅油。高級脂肪醇硫酸酯類有十二烷基硫酸鈉(SDS、月桂醇硫酸鈉),乳化性很強(qiáng),且較穩(wěn)定,較耐酸和鈣、鎂鹽。在藥劑學(xué)上可與一些高分子陽離子藥物產(chǎn)生沉淀,對粘膜有一定刺激性,用作外用軟膏的乳化劑,也用于片劑等固體制劑的潤濕或增溶。3.磺酸化物R-SO3-M屬于這類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。它們的水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。常用品種有:二辛基琥珀酸磺酸鈉(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸鈉,甘膽酸鈉。
***次世界大戰(zhàn)期間,油脂出現(xiàn),煤炭產(chǎn)量→煤化工業(yè)發(fā)→短鏈烷基、奈磺酸鹽類表面活性劑,如丙基奈磺酸鹽、丁基奈磺酸鹽1920-1930脂肪醇硫酸化→烷基硫酸鹽。20世紀(jì)30年代,長鏈烷基、苯基出現(xiàn)于美國。***次世界大戰(zhàn)后,德國開發(fā)乙二醇衍生物,如聚乙二醇衍生物產(chǎn)品,聚乙二醇與各種有機(jī)化合物(包括醇、酸、酯、胺、酰胺)等結(jié)合,形成多種優(yōu)良性能的非離子表面活性劑。表面活性劑和合成洗滌劑形成一門工業(yè)得追溯到20世紀(jì)30年代,以石油化工原料衍生的合成表面活性劑和洗滌劑打破了肥皂一統(tǒng)天下的局面。經(jīng)過60余年的發(fā)展,1995年世界洗滌劑總產(chǎn)量達(dá)到4300萬噸,其中肥皂900萬噸。據(jù)**預(yù)測,全世界人口從2000年到2050年將翻一番,洗滌劑總量將從5000萬噸增加到12000萬噸,凈增,這是一個(gè)令人鼓舞的數(shù)字。中國的表面活性劑和合成洗滌劑工業(yè)起始于50年代,盡管起步較晚,但發(fā)展較快。1995年洗滌用品總量已達(dá)到310萬噸,*次于美國,排名世界第二位。其中合成洗滌劑的生產(chǎn)量從1980年的40萬噸上升到1995年的230萬噸,凈增,并以年平均增長率大于10%的速度增長。據(jù)中國**部門預(yù)測,2000年洗滌用品總量將達(dá)到360萬噸,其中合成洗滌劑將達(dá)到。當(dāng)HLB值、親水基、疏水基相同,分子量小,潤濕作用好,去污力差;分子量大,潤濕作用差,去污力好。
增溶能力下降。[3]在聚氧乙烯鏈相同時(shí),碳?xì)滏溤介L,濁點(diǎn)越低;在碳?xì)滏溝嗤瑫r(shí),聚氧乙烯鏈越長則濁點(diǎn)越高。2.乳化作用親水親油平衡值(HLB):表面活性劑分子中親水和親油基團(tuán)對油或水的綜合親合力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),將表面活性劑的HLB值范圍限定在0-40,非離子型的HLB值在0-20?;旌霞雍托裕篐LB=(HLBaWa+HLBb/Wb)/(Wa+Wb)理論計(jì)算:HLB=∑(親水基團(tuán)HLB值)+∑(親油基團(tuán)HLB)-7HLB:3-8W/O型乳化劑:Span;二價(jià)皂HLB:8-16O/W型乳化劑:Tween;一價(jià)皂3.潤濕作用要求:HLB:7-9。使用表面活性劑可以控制液、固之間的潤濕程度。農(nóng)藥行業(yè)中在粒劑及供噴粉用的粉劑中,有的也含有一定量的表面活性劑,其目的是為了提高藥劑在受藥表面的附著性和沉積量,提高有效成分在有水分條件下的釋放速度和擴(kuò)展面積,提高防病、治病效果。在化妝品行業(yè)中,做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護(hù)膚產(chǎn)品中不可或缺的成分。4.助懸作用在農(nóng)藥行業(yè),可濕性粉劑、乳油及濃乳劑都需要有一定量的表面活性劑,如可濕性粉劑中原藥多為有機(jī)化合物,具有憎水性,只有在表面活性劑存在的條件下,降低水的表面張力,藥粒才有可能被水所潤濕,形成水懸液;5.起泡和消泡作用表面活性劑在醫(yī)藥行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。凡是溶于水能夠***降低水的表面能的物質(zhì)稱為表面活性劑(surface active agent,SAA)或表面活性物質(zhì)。天津?qū)I(yè)陰離子表面活性劑供應(yīng)商
傳統(tǒng)觀念上認(rèn)為,表面活性劑是一類即使在很低濃度時(shí)也能***降低表(界)面張力的物質(zhì)。浙江加工陰離子表面活性劑定制價(jià)格
潤濕作用好,去污力差;分子量大,潤濕作用差,去污力好。濁點(diǎn)對非離子表面活性劑來說,親水性取決于醚鍵的多少,醚與水分子的結(jié)合是放熱反應(yīng)。當(dāng)溫度上升,水分子逐漸脫離醚鍵,而出現(xiàn)混濁現(xiàn)象,剛剛出現(xiàn)混濁時(shí)的溫度稱濁點(diǎn)。此時(shí)表面活性劑失去作用。濁點(diǎn)越高,使用的溫度范圍廣。性質(zhì)編輯表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力,也可以通過吸附在液體界面間來降低油水界面張力。許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。囊泡和膠束都是此類聚集體。表面活性劑開始形成膠束的濃度叫做臨界膠束濃度或CMC。當(dāng)膠束在水中形成,膠束的尾形成能夠包裹油滴的核,而它們的(離子/極性)頭能夠形成一個(gè)外殼,保持與水接觸。表面活性劑在油中聚集,聚集體指的是反膠束。在反膠束中,頭在核,尾保持與油的充分接觸。表面活性劑通常分為四大類:陰離子,陽離子,非離子和兩性離子(雙電子)。表面活性劑系統(tǒng)的熱動(dòng)力學(xué)很重要,不論是理論上還是實(shí)踐上。因?yàn)楸砻婊钚詣┫到y(tǒng)**的是介于有序和無序物質(zhì)狀態(tài)之間的系統(tǒng)。表面活性劑溶液可能含有有序相(膠束)和無序相(自由表面活性劑分子和/或離子)。膠束——表面活性劑分子的親脂尾端聚于膠束內(nèi)部。浙江加工陰離子表面活性劑定制價(jià)格
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