两性表面活性剂的合成及性能表征
两性表面活性剂
两性表面活性剂，是指同时具有阴、阳两种离子性质的表面活性剂。从它的结构来看，与憎水基团相连接的既有阳离子，也有阴离子。其结构可表示如下：它是一种温和性的表面活性剂。两性表面活性剂分子与单一的阴离子型、阳离子型不同,在分子的一端同时存在有酸性基和碱性基。酸性基大都是羧基、磺酸基或磷酸基,碱性基则为胺基或季铵基,能与阴离子、非离子型表面活性剂混配,能耐酸、碱、盐以及碱土金属盐。
蛋黄里的卵磷脂是天然的两性表面活性剂。现在常用的人工合成两性表面活性剂，其阴离子部分大多是羧酸基，也有少数是磺酸基。其阳离子部分大多是胺盐或季胺盐。由胺盐构成阳离子部分的叫氨基酸型；由季胺盐构成
阳离子部分的叫甜菜碱型。
氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。如果在搅拌下，慢慢加入盐酸，变为中性时仍无变化。至微酸性时则生成沉淀。如果再加入盐酸至强酸性时，沉淀又溶解。这就说明，呈碱性时表现为，呈酸性时，表现为。但是，当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点时，亲水性变小，就生成沉淀。
甜菜碱型两性表面活性剂，最大的特点是无论在酸性、中性或碱性的水溶液中都能溶解。即使在等电点时也无沉淀。此外，渗透力、去污力及抗静电等性能也较好。因此，是较好的、柔软剂。
等电点是指两性电解质在溶液中电离时，酸和碱的电离度相等时的状态。
其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是同时带有阴阳两种电荷的。亲油基一般是长碳链烃基，亲水基中的阳离子都是由基或季铵基组成的，阴离子可以由羧基、磺酸基或磷酸基组成。实际应用的品种主要是氨基酸型和甜菜碱型两性表面活性剂，产量是表面活性剂中最小的。
两性表面活性剂通常具有良好的洗涤、分散、乳化、杀菌、柔软纤维和抗静电等性能，可用作织物整理助剂、染色助剂、钙皂分散剂、干洗表面活性剂和金属缓蚀剂等。但是，这类表面活性剂的价格较贵，实际应用范围较其他类型的表面活性剂小。
分子中的阴离子为羧基，阳离子为铵盐。这类表面活性剂随介质pH的变化而显示不同的表面活性，如十二烷基氨基丙酸(C12H25N+H2CH2CH2COO-)在氢氧化钠介质中可转变成十二烷基氨基丙酸钠(C12H25 NHCH2CH2COO-Na+),表现为能溶于水的阴离子表面活性剂。它在盐酸介质中可以转变成十二烷基氨基丙酸的盐酸盐〔(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-〕,表现为能溶于水的阳离子表面活性剂。若调节介质的pH,使阳电性和阴电性正好平衡,它就转变成内盐(C12H25N+H2CH2CH2C
OO-)，难溶于水而析出沉淀，此时的pH称为等电点。为了充分发挥氨基酸型两性表面活性剂的作用，必须在偏离等电点pH的水溶液中使用。制备氨基酸型两性表面活性剂常用的原料为高级脂肪伯胺、丙烯酸甲酯（见）、和等。
甜菜碱型分子中的阴离子为羧基，阳离子为季铵基。如烷基二甲基甜菜碱〔RN+(C H3)2CH2COO-〕，式中烃基R的碳原子数为12～18。与氨基酸型相比,甜菜碱型在酸性、中性或碱性介质中均能溶解于水，即使在等电点也不致产生沉淀，因而可以在任何pH的水溶液中使用。在酸性介质中，当等电点的pH更小时，表现为溶于水的阳离子表面活性剂〔【RN+(CH3)2CH2COOH】Cl-〕;在中性或碱性介质中,即与等电点pH相同或更大时,它均表现为能溶于水的两性表面活性剂，而不会表现为阴离子表面活性剂。两性表面活性剂只在酸性介质中与阴离子表面活性剂易成沉淀。在各种p H的介质中，它可与任何类型的表面活性剂配合使用。制备甜菜碱型两性表面活性剂常用的原料为烷基二甲基叔胺和氯乙酸钠等。
表面活性剂组成
表面活性剂分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团。
吸附性溶液中的：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
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著降低表（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著改变表（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。
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。
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、：卵磷脂，氨基酸型，型
4、：甘油酯，脂肪酸山梨坦（），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、、。根据M代表的物质不同，又可分为皂、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：皂
2、硫酸化物RO-SO3-M
主要是硫酸化油和硫酸酯类。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：；
HLB为3~4，主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。
2.
蔗糖酯：HLB（5~13）O/W乳化剂、
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
表面活性剂的应用
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应用，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，其他应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）
（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：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.乳化作用（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：Tween；一价皂
HLB：8-16 O/W型乳化剂：Span；二价皂
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，做为是乳霜、乳液、洁面、卸妆等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应用。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、、助悬剂、和消泡剂等。
6.消毒、杀菌在医药行业中可作为和使用，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、伤口或粘膜消毒、器械消毒和环境消毒；
7.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、施胶剂、树脂障碍控制剂、、、、阻垢剂、、、杀菌灭藻剂、等。
表面活性剂的历史
表面活性剂和形成一门工业得追溯到本世纪30年代，以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起始于50年代，尽管起步较晚，但发展较快。1995年总量已达到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1 980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1
0%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（A ESA）、月桂醇硫酸钠（K12或SDS）、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）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 13~5 8~8 7~9 3.5~6 1.5~3
用途洗涤剂油/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）芳香烃：
（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。
表面活性剂发展方向
1.烷基磷羧酸盐(AEC)工业化制造随着科技飞速发展和现代文盟的不断进步，人们对表面活性剂使用要求也越来越高，即温和、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。烷基醇醚羧酸盐(AEC)是8O年代以来，发达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”。
烷基醚羧酸盐的生产。一般采用以脂肪醇或烷基酚为原料，经乙氧基化和羧甲基化，制备AEC和APEC。烷基醚羧酸盐在化学结构上与皂类似，在疏水基和亲水基之间，嵌入一定加成数环氧乙烷，从而使其兼有阴离子和非离子表面活性剂中许多优良性能，成为多功能性品种。它在金属加工用方面，效果比相应的醇(酚)醚表面活性剂更好，它具有：
(1)对皮肤和眼的刺激性很小。
(2)清洗性能，受pH值和温度影响较小。
(3)对酸、碱、氯较为稳定。
(4)生物降解性能优异。
烷基醚羧酸盐国内的应用市场还远远落后于发达国家，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。
2.新一代表面活性剂Gemini
表面活性剂Gemini(或称dimeric)是由两个单链单头基普通表面活性剂在离子头基处通过化学键联接而成，因而阻抑了表面活性剂有序聚集过程中的头基分离力，极大地提高了表面活性。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。
在Gemini表面活性剂中，两个离子头基是靠联接基团通过化学键而连接的，由此造成了两个表面活性剂单体离子相当紧密的连接，致使其碳氢链间更容易产生强相互作用，即加强了碳氢链问的疏水结合力，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表面活性剂的广泛应用提供了基础。通过化学键联接方法提高表面活性和以往通常应用的物理方法不同，在概念上是一个突破。
Genfini表面活性剂的优良性质：
实验表明，在保持每个亲水基团联接的碳原子数相等条件下，与单烷烃链和单离子头基组成的普通表面活性剂相比，离子型Gemini表面活性剂具有如下特征性质：
(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)在很多场台，是优良的润湿剂。
?从理论上讲，在极性头基区的化学键台阻抑了原先单链单头基表面活性荆彼此头基之间的分离力，因而必定增强碳链之间的结台。实验证明这是提高表面活性的一个重要突破，而且为实际应用开辟了新的途径另一方面，由于键台产生的新分子几何形状的改变，带来了若干新形态的分子聚集体，这大大丰富了两亲分子自组织现象，通过揭示新分子结构和自组织行为间的联系有助于深刻认识两亲分子自组织机理。为此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。
?以甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)、丙烯酸(AA)、氯丙烯(AC)、三甲胺(TMA)为原料，合成了一种高分子两性，通过红外光谱对该表面活性剂进行了结构表征。测试了该两性的溶液性质，结果表明，该表面活性剂水溶液的等电点为pH 4.5～7.5、cmc为4.0×10-2g 为59.1 mN／m、泡沫稳定性为0.89。两性含强碱性N原／L、r
c m c
子，pH对表面活性剂的临界胶束浓度有一定影响，但对泡沫影响不大。
?内容：
?是指在同一分子结构中有可能同时存在被桥链(碳氢链、碳氟链等)连接的一个或多个正、负电荷中心(或偶极中心)的表面活性剂[1]。与天然两性化合物如、蛋白质一样，在分子中同时含有不可分离的正、负电荷中心，因而在溶液中显示独特的等电点性质，这是与其他类型表面活性剂最大和最根本的区别[2]。两性的结构特征决定了它具有良好的润湿、洗净、增溶、乳化、抗静电及缓蚀防锈等特性[3]。国内外对虽然有了很多相关研究报道，但高分子两性的相关报道甚少。作者以甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)、丙烯酸
(AA)、氯丙烯(AC)、三甲胺(TMA)为原料，合成高分子两性。通过红外光谱对最终产物结构进行表征；并对产品的表面张力、发泡能力等进行了研究，同时考察了合成的两性的等电点及pH效应。
1 实验部分
1.1仪器与
Avatar-360型FTIR红外光谱仪，美国Nicolet公司；DDS-11A 型数显电导率仪(DJS-1C型铂黑电导电极)，上海精胜科学仪器有限公司。甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)，CP，威海新元化工有限公司；
丙烯酸(AA)，CP，上海凌峰化学厂；氯丙烯(AC)，CP，上海凌峰化学厂；三甲胺(TMA)，33％的水溶液，CP，国药集团化学有限公司；无水亚硫酸钠，AR，广东汕头市西陇化工厂；过硫酸铵，AR，上海凌峰化学厂。
1.2合成步骤
在装有温度计、回流冷凝管的反应器中，加入含氟单体甲基丙烯酸三氟乙酯l6.812g(0.1 mo1)、氯丙烯7.653g(0.1 mo1)、丙烯酸7.206g(0.1 mo1)及适量的蒸馏水作为溶剂，然后投加无水亚硫酸钠和过硫酸铵，用氨水调节pH 7.0～7.5，在50℃。60℃搅拌状态下反应l0 h～12 h；一次性加入三甲胺10.747g(0.12 mo1)，缓慢降温至40℃，再继续搅拌反应 4 h，停止反应。用无水乙醇反复提纯后，减压蒸馏除去溶液中的水、乙醇，得到最终黏稠产物两性30.4419。反应式如下：
聚合反应：
季铵化反应：
2结果与讨论
2.1两性的红外光谱表征
产品的红外光谱见图1(KBr压片法)。在谱线中，1000 cm-l～250 cm-1处是聚合物中C—F键的特征振动谱带。另外，在1400 cm-1～l 440 cm-1附近还出现了明显吸收峰，这是CH
2
-N+键的特征峰Hl，同时1650 cm-1～l 900cm-1处是C=0的特征振动吸收峰，1450 cm-1～l600cm-1处是羧酸根的特征伸缩振动峰，2000cm-1～2500cm-1处是
-N+-(CH
3)
3
伸缩振动峰[4]，2927cm-1～3100 cm-1处为亚甲基、甲基中
的C—H的伸缩振动吸收峰；3400 cm-1附近处为样品中混有的微量水的特征峰；而谱图中880cm-1～l000 cm-1的特征峰为c-H面外弯曲振动吸收峰；640 cm-1～880cm-1的特征峰为分子含有4个以上亚甲基所组成的长链时，-CH
2
-的平面摇摆振动出现的吸收峰。由谱图可知该物质具有两性离子的特征。
特征。
图 1 两性的FTIR谱图
2.2两性的溶液性质
2.2.1等电点
采用电导-pH法测定不同pH下表面活性剂的电导率，结果见图2。
图 2 pH与电导率的关系
由图2可知，等电点为pH 4.5～7.5，在此pH范围内共聚物呈现两性离子的性质，整个分子电荷平衡导致电导率低。pH>7.5和pH<4.5时，产物具有较高的电导率，说明整个分子表现较强的离子性质。pH<4.5时，产物主要表现为阳离子性质，而在pH>7.5
时的碱性溶液中主要表现为阴离子性质，在pH 4.5～7.5，表面活性剂、以内盐形式存在。实验过程中，在等电点范围内，该表面活性剂仍有较好的溶解性，这是因为等电点时，虽然整个表面活性剂分子正负电荷平衡，表现出整体的电中性，但其离子特征依然存在，故具有良好的溶解性[5]。由等电点性质可看出，所合成的表面活性剂具有的特征。
2.2.2表面张力
实验采用滴重法测定在25℃时，合成的高分子两性水溶液表面张力随质量浓度的变化情况，如图3所示。由图3可知，随合成的质量浓度增加，溶液的表面张力下降，下降幅度虽比低分子表面活性剂要缓慢，但也比较明显。高分子两性质量浓度达到0.04g／L 后，水溶液表面张力变化不大，趋于平稳。
图 3 高分子两性的表面张力
临界胶束浓度(cmc)是表面活性剂的重要参数之一，是表面活性剂形成胶束的最低浓度。采用表面张力法测定cmc值，由图3的r —lgp曲线的切点来确定合成的高分子的cmc。得到的cmc为 4.0
为59.1 mN·m-1。
×10-2g·L-1，其r
c m c
降低表面张力的能力一般较差，它在溶液中是以一种松散缠绕的方式排列，而低分子表面活性剂在溶液表面形成规则的定向排列，因而可能导致的表面活性不及低分子表面活性剂。众多研究结果证实：常见的两嵌段或三嵌段共聚物亲水、亲油链段皆位于共聚物的主链上，随相对分子质量增大，大分子链易于卷曲，形成单分子胶束或多分子胶束，从而削弱表面活性[6]。
2.2.3 pH效应
pH对的cmc的影响远大于对的影响，这种影响在含碱性氮的情形中更为重要[7]。在高pH范围内，它表现出阴离子特征，离子
特性受pH影响不大。随着pH的下降，分子结构中的阴离子基团影响减弱，而阳离子基团的影响相对增强，在等电点区域达到平衡。此时的溶解度达到最低值，cmc
也降到了最低值。在等电点pH以下，分子结构中的阳离子基团逐渐开始占优势，表现出的特征，cmc又重新增大。这种正、负电荷中心的相对强弱变化与cmc相应变化的关系如图4所示。
图 4 的cmc与pH的关系
2.2.4泡沫的测定
表面活性剂的泡沫通过发泡力和稳泡性来描述，采用搅动法测
定发泡力[8]，考察pH=5时，0和 5 min后的泡沫高度h
0和h
5
。表1
显示发泡能力较十二烷基硫酸钠(SDS)弱得多，但泡沫的稳定性很好。高相对分子质量物质分子内及分子间的复杂缠绕使表面活性剂疏水基在气泡表面的吸附膜致密，使泡沫的稳定性很好。
表 1 表面活性剂溶液的泡沫高度和稳定性
在其等电点区域内溶解度最小，吸附性最强。这种特性对其泡沫的影响程度取决于在等电点区域内单体的实际浓度到底几何。对合成的两性的泡沫的pH效应进行了研究，结果见表2。含强碱性N 原子的的泡沫在较宽的pH范围内变化不大，这表明在其等电点附近仍有可观的单体浓度。9 J，所以文中合成的高分子两性含强碱性N原子，在等电点附近同样具有较好的溶解。
表2泡沫的pH效应
3 结论
1)以甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)、丙烯酸(AA)、氯丙烯(AC)、三甲胺(TMA)为原料，合成一种高分子两性。
2)合成的高分子两性等电点在pH 4.5～7.5，临界胶束浓度为4.0×10-2g／L，最低表面张力为59.1 mN／m。
3)高分子两性含强碱性N原子，pH对表面活性剂的临界胶束浓度有一定影响，但对泡沫影响不大。
表面活性剂最新研究进展
表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
两性表面活性剂
https://www.360docs.net/doc/9517303186.html, 两性表面活性剂是在同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳离子亲水基的表面活性剂。最大特征在于它既能给出质子又能接受质子。在使用过程中具有以下特点：对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性；有一定的杀菌性和抑霉性；有良好的乳化性和分散性。两性表面活性剂生产厂家哪家好？淮南华俊新材料科技有限公司来为您解答！ 它是一种温和性的表面活性剂。两性表面活性剂分子与单一的阴离子型、阳离子型不同，在分子的一端同时存在有酸性基和碱性基。酸性基大都是羧基、磺酸基或磷酸基，碱性基则为胺基或季铵基，能与阴离子、非离子型表面活性剂混配，能耐酸、碱、盐以及碱土金属盐。 淮南华俊新材料科技有限公司 https://www.360docs.net/doc/9517303186.html,
https://www.360docs.net/doc/9517303186.html, 蛋黄里的卵磷脂是天然的两性表面活性剂。现在常用的人工合成两性表面活性剂，其阴离子部分大多是羧酸基，也有少数是磺酸基。其阳离子部分大多是胺盐或季胺盐。由胺盐构成阳离子部分的叫氨基酸型；由季胺盐构成阳离子部分的叫甜菜碱型。 两性表面活性剂通常具有良好的洗涤、分散、乳化、杀菌、柔软纤维和抗静电等性能，可用作织物整理助剂、染色助剂、钙皂分散剂、干洗表面活性剂和金属缓蚀剂等。但是，这类表面活性剂的价格较贵，实际应用范围较其他类型的表面活性剂小。 淮南华俊新材料科技有限公司是安徽省高新技术企业，目前增设上海、广州两家办事处。是以表面活性剂和聚丙烯酸及丙烯酰胺系列聚合物的研发、生产、销售于一体的企业，产品广泛应用于日化、石油开采、水处理、农药助剂、水性涂料、金属加工液等多个领域。我公司的主要产品有阳离子表面活性剂系列、两性表面活性剂系列、非离子表面活性剂系列、增稠剂系列产品以及其他产品。 淮南华俊新材料科技有限公司 https://www.360docs.net/doc/9517303186.html,
表面活性剂的合成、纯化、及应用论文
摘要 表面活性剂是一类易于富集于界面、并对界面性质及相关工艺过程产生明显影响的物质。从发展历史看，表面活性剂源于洗涤剂，但随着技术发展而脱离了洗涤剂，形成了独立的工业。随着表面活性剂的发展和整体工业水平的提高，表面活性剂已从日常生活中的家用洗涤与个人保护用品，进入了国民经济各个领域和国家支柱产业本文将简单介绍一下表面活性剂的合成、纯化、表征及在精细化学品中的应用。 关键词：表面活性剂纯化鉴定合成
Abstract Surfactant is a kind of easily enriched in the interface, and have a significant effect on the interfacial properties and related process material. From the development history, surfactants in detergent, but with the development of technology and from the detergent, formed an independent industrial. With the development of surfactant and the overall industrial level, surface active agent has been from the household cleaning and personal care products in daily life, in all fields of national economy and the national pillar industry, this article will introduce the surfactant synthesis, purification, characterization and application of fine chemicals. Key words : Surfactant, Purification, Identification
新型螯合性表面活性剂的合成
新型螯合性表面活性剂的合成 梁政勇Ξ 叶志文 吕春绪 (南京理工大学化工学院,江苏南京210094) 摘 要:简要介绍了螯合性表面活性剂的发展背景以及前景。重点介绍了N 2十二烷基乙二胺三乙酸钠的合 成机理与工艺。采用过量的无水乙二胺与12溴代十二烷反应合成中间体N 2十二烷基乙二胺。然后再与过量的氯乙酸反应合成N 2十二烷基乙二胺三乙酸,用NaOH 中和,即得终产物N 2十二烷基乙二胺三乙酸钠。合成中间体的最佳工艺条件为n (乙二胺)∶n (12溴代十二烷)=(25～30)∶1,反应温度为60℃,反应时间8h ,收率97%;终产品最佳合成工艺条件为n (氯乙酸)∶n (中间体)=(6～7)∶1反应温度80℃,反应时间10h ,收率86%以上。 关键词:螯合性表面活性剂;12溴代十二烷;乙二胺;氯乙酸;E DT A Synthesis of N ovel Chelating Surfactant LIANG Zheng 2yong ,YE Zhi 2wen ,LV Chun 2xu (Department of Chemistry ,Nanjing University of Science &T echnology ,Nanjing 210094,China ) Abstract :In this article the development history and prospect of chelating sur factants are introduced with the em phasis on synthesis mechanism and process of N 2lauryl ethylene diamine triacetic acid s odium.Excess anhydrous ethylenediamine reacted with 12brom olaurane to produce N 2lauryl ethylene diamine ,which then reacted with excessive chloroacetic acid to give N 2lauryl ethylene diamine triacetic acid.The end product is obtained by neutralizing N 2lauryl ethylene diamine triacetic acid with NaOH.The optimum conditions for producing the intermediate as follows ∶n (ethylene diamine )∶n (12brom olaurane )=(25～30)∶1,tem pera 2ture is 60℃,time is 8h and yield is 97%.The optimum conditions for producing the end product are :n (chloroacetic acid ):n (in 2termediate )=(6～7)∶1,tem perature is 80℃,time is 10h and yield is over 86%. K ey w ords :chelating sur factant ;12brom olaurane ;ethylene diamine ;chloroacetic acid ;E DT A 提高表面活性剂特别是阴离子表面活剂的抗硬水能力一直是业内普遍关注的课题。早在20世纪40年代,人们就开始使用各种表面活性剂助剂来提高其抗硬水能力,最先使用的五钠(STPP )是一种性能优良的助剂,具有很强的螯合Ca 2+、Mg 2+的能力,并有乳化污垢、防止污垢再沉积的作用,且价格便宜,具有较高的性价比;然而它的大量使用可导致水体过营养化,带来了极大的生态危害而限制其使用〔1〕。为了减轻水体过营养化,20世纪70年代,一些国家和地区就通过限磷和禁磷的法律,取而代之 的非磷助剂主要是4A 沸石〔2〕 ,然而其不溶于水,对Ca 2+、Mg 2+的交换能力较差,性价比较低。一项研 究甚至表明〔3〕 ,使用含4A 沸石的洗涤剂可能会造 成更加严重的环境危害,与全球的“可持续发展”战 略不符。因此,开发新型无磷助剂势在必行,螯合性表面活性剂应运而生。 螯合性表面活性剂是一种新型的功能型表面活性剂,是由有机螯合剂如E DT A 等衍生而得的产物。分子中含有一个长链的烷(酰)基和几个相邻的离子亲水基。早期的产品多是由E DT A 与脂肪醇、脂肪 胺制备的混合酯或混合酰胺产物〔4〕 ,质量不高。美国的Ham pshire 公司合成了纯度较高的N 2酰基E D3A 类表面活性剂,但工艺复杂。作者以乙二胺 为原料合成N 2烷基类表面活性剂,合成工艺较为简单。 众所周知,E DT A 是一种优良的螯合剂,据文 ? 81?Ξ收稿日期:03209230 作者简介:梁政勇(1978～),硕士,主要从事精细有机合成方面的研究工作。 V ol.12,N o.2精细与专用化学品第12卷第2期Fine and S pecialty Chemicals 2004年1月21日
表面活性剂最新设计研究进展
word整理版 表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
表面活性剂的合成
Chapter 7表面活性剂的合成 7.1阴离子表面活性剂的合成 一．阴离子表面活性剂的分类 1.羧酸盐型（-COOH ） 代表： C17H35COONa 硬脂酸钠 R-CON-CH 2COONa CH 3 N-甲基酰胺羧酸盐 R-CO-N CON n R R COONa 雷米邦 2.磺酸盐型（－SO 3Na ） 代表： SO 3 Na 烷基苯磺酸盐 3Na 烷基磺酸盐 CH-CH 2SO 3Na a －烯基磺酸钠 C 17H 33CONCH 2CH 2SO 3Na CH 3 N －甲基油酰胺牛磺酸钠 NaO 3 S-CH-COOR CH-COOR 琥珀酸磺酸盐 3.硫酸酯盐型（－OSO 3Na ） 代表： OSO 3Na 脂肪醇硫酸钠 2CH 2O n 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 4.磷酸酯盐型（－OPO 3Na ）
二、磺酸基的引入方法 1.烷基苯磺酸盐 H 2SO SO 3SO 3 H 2.烷基磺酸盐 ⑴磺氯化工艺（氯磺化工艺） Cl 2 RSO 2 Cl RSO 2Cl RSO 3 该反应属自由基反应，机理如下： Cl 2SO RSO RSO Cl 2 RSO 2 Cl ⑵磺氧化工艺（氧磺化工艺） SO O 2 RSO 3H 反应机理为： SO SO SO SO 2 RSO Cl 2 RSO 2RSO 2 RSO 2SO 2RSO 3H H 2SO 4 RSO 2Cl RSO 3 3.α－烯基磺酸盐（AOS ） CH 2CH CH 2 SO 3 2SO 3Na 2CH 2SO 3Na OH
两性表面活性剂的合成及性能表征
两性表面活性剂 两性表面活性剂，是指同时具有阴、阳两种离子性质的表面活性剂。从它的结构来看，与憎水基团相连接的既有阳离子，也有阴离子。其结构可表示如下：它是一种温和性的表面活性剂。两性表面活性剂分子与单一的阴离子型、阳离子型不同,在分子的一端同时存在有酸性基和碱性基。酸性基大都是羧基、磺酸基或磷酸基,碱性基则为胺基或季铵基,能与阴离子、非离子型表面活性剂混配,能耐酸、碱、盐以及碱土金属盐。 蛋黄里的卵磷脂是天然的两性表面活性剂。现在常用的人工合成两性表面活性剂，其阴离子部分大多是羧酸基，也有少数是磺酸基。其阳离子部分大多是胺盐或季胺盐。由胺盐构成阳离子部分的叫氨基酸型；由季胺盐构成 阳离子部分的叫甜菜碱型。 氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。如果在搅拌下，慢慢加入盐酸，变为中性时仍无变化。至微酸性时则生成沉淀。如果再加入盐酸至强酸性时，沉淀又溶解。这就说明，呈碱性时表现为，呈酸性时，表现为。但是，当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点时，亲水性变小，就生成沉淀。 甜菜碱型两性表面活性剂，最大的特点是无论在酸性、中性或碱性的水溶液中都能溶解。即使在等电点时也无沉淀。此外，渗透力、去污力及抗静电等性能也较好。因此，是较好的、柔软剂。 等电点是指两性电解质在溶液中电离时，酸和碱的电离度相等时的状态。 其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是同时带有阴阳两种电荷的。亲油基一般是长碳链烃基，亲水基中的阳离子都是由基或季铵基组成的，阴离子可以由羧基、磺酸基或磷酸基组成。实际应用的品种主要是氨基酸型和甜菜碱型两性表面活性剂，产量是表面活性剂中最小的。 两性表面活性剂通常具有良好的洗涤、分散、乳化、杀菌、柔软纤维和抗静电等性能，可用作织物整理助剂、染色助剂、钙皂分散剂、干洗表面活性剂和金属缓蚀剂等。但是，这类表面活性剂的价格较贵，实际应用范围较其他类型的表面活性剂小。 分子中的阴离子为羧基，阳离子为铵盐。这类表面活性剂随介质pH的变化而显示不同的表面活性，如十二烷基氨基丙酸(C12H25N+H2CH2CH2COO-)在氢氧化钠介质中可转变成十二烷基氨基丙酸钠(C12H25 NHCH2CH2COO-Na+),表现为能溶于水的阴离子表面活性剂。它在盐酸介质中可以转变成十二烷基氨基丙酸的盐酸盐〔(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-〕,表现为能溶于水的阳离子表面活性剂。若调节介质的pH,使阳电性和阴电性正好平衡,它就转变成内盐(C12H25N+H2CH2CH2C
表面活性剂的合成研究
高分子表面活性剂的研究现状 摘要：概述了近年来高分子表面活性剂研究的主要进展及现状，包括 天然改性及化学合成类高分子表面活性剂。天然改性高分子表面活性剂主要介绍了纤维素类。纤维素类的改性是将带长链烷基的疏水性物质接枝到纤维素链段上，使其具有两亲特性来提高表面活性。目前超声波法是制备纤维素类高分子表面活性剂的一种新途径。对于化学合成类，由于单体种类选择和组成变化范围广，且合成手段多，因此品种较多。化学合成类的主要合成方法有两亲单体均聚,亲油/亲水单体共聚及在水溶性较好的大分子物质上引入两亲单体。目前，高分子表面活性剂领域的研究仍进展缓慢，在合成同时具有超高分子量和高表面活性的问题上还值得深入研究。 关键词：高分子表面活性剂；化学合成类高分子表面活性剂；天然改性高分子表面活性剂；研究现状；综述 一、引言 高分子表面活性剂是指分子量达到某种程度以上（一般为1000-1000000）又有一定表面活性的物质。由于高分子表面活性剂兼具有增粘性和表面活性，因此在石油开采、涂料工业、医药、化妆品、蛋白质等领域中有巨大的应用前景。高分子表面活性剂按离子类型划分，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四大类。按来源划分，可分为天然高分子表面活性剂、天然改性高分子表面活性剂及合成高分子表面活性剂。最早使用的高分子表面活性剂有淀粉、纤维素及其衍生物等天然水溶性高分子化合物，它们虽然具有一定的乳化和分散能力，但由于这类高分子化合物具有较多的亲水性基团，故其表面活性较低。1951年Stass合成了聚皂，1954年第一种商品化高分子表面活性剂问世，此后各种合成高分子表面活性剂相继开发并应用于各种领域。 二、天然及改性高分子表面活性剂 天然高分子物质，如水溶性蛋白质、树脂，是有名的保护胶体，现在仍在大量应用。从动植物分离、精制或经化学改性而制得的半合成高分子表面活性剂也大量出现。天然类高分子表面活性剂的种类较多，有纤维素类、淀粉类、腐植酸类、木质素类、聚酚类、单宁和栲胶、植物胶和生物聚合物等。纤维素类高分子表面活性剂是这类高分子表面活性剂中研究较多的一种。近年来纤维素类高分子表面活性剂日益受到重视，因此有必要介绍纤维素类高分子表面活性剂的研究状况。将水溶性纤维素衍生物开发用作高分子表面活性剂是近20年来高分子表面活性剂的一个十分重要的研究和发展方向。与一般合成高分子表面活性剂相比，纤维素类高分子表面活性剂不仅可在一定条件下显示出与之相当的增稠、分散、成膜、粘结和保护胶体等特性，而且还普遍具有其难以具备的可生物降解性、使用安全性和丰富的原材料。一般的水溶性纤维素衍生物由于其分子量较高且其大分子链中缺少与亲水基团相匹配的疏水性基团，致使其表面活性难以提高。通常需要在适当条件下，通过高分子化学反应，将带长链烷基的疏水性物质接枝到纤维素链段上，使其具有两亲的特性。 中科院院士徐僖教授、孙杨宣、曹亚等人分别从分子设计的角度出发，提出
两性表面活性剂综述
两性表面活性剂概述 摘要：两性表面活性剂是整个表面活性剂家族中的一个重要组成部分。从结构上来说，是指分子中同时具有两种或以上离子性质的表面活性剂。从性质上来说，是分子具有阳离子亲水基团、又同时具有阴离子亲水基团的表面活性剂。与其他表面活性剂比较,具有很多独特的优点,如:①对皮肤及眼睛的低刺激性;②在较宽pH范围内具有良好的表面活性;③对硬水稳定性良好,能耐酸碱和各种金属离子;④与其他表面活性剂复配,有良好的协同效应,与很多染料助剂可以同浴处理; ⑤具有优良的柔软和抗静电作用,各类纤维和织物经其处理后,手感柔软,穿着舒适;⑥匀染性好,对很多纤维,特别是羊毛纤维染色时,可作为优异的匀染剂;⑦具有良好的去污泡和乳化作用;⑧除可作纤维润湿和洗涤剂外,还对纤维有保护作用;⑨生物降解性能好,无毒性,污染少。本文对两性表面活性剂的类型进行划分，概述其基本的合成方法的路线；探讨各种两性表面活性剂的应用性能；对两性表面活性剂的发展和在油品中的使用进行了动态分析。 关键词：两性；表面活性剂；合成方法；性能指标；油品应用 1 两性表面活性剂的基本分类
目前文献上常按两性表面活性剂的亲水/亲油性质、分子结构、正电荷中心或负电荷中心类型等等方法进行分类。本文按照两性表面活性剂分子结构中的亲水基团特征,对其进行综合分类,见表1。
2典型两性表面活性剂的合成方法、路线和性能指标 2.1咪唑啉类两性表面活性剂 2.1.1 有机硼系咪唑啉表面活性剂 先由脂肪酸和羟乙基乙二胺形成中间体(HEAI),再和硼酸进行酯化应。反应式如下 此种表面活性剂在有机溶剂中无明确的cmc ，表面张力约26 mN/m~27 mN/m, 泡沫表1 两性表面活性剂的综合分类
表面活性剂的应用和发展前景
题目：表面活性剂的应用和发展前景 学生姓名陈永师 学号200921259 院系化工学院 专业应用化学
表面活性剂的应用和发展前景 姓名：陈永师学号：200921259 西北大学化工学院 摘要表面活性剂(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，并能使表面张力显著下降的物质，其应用前景非常广阔。本文简述了高分子表面活性剂的应用研究进展，介绍新一代表面活性剂geminis和生物表面活性剂的研究应用，探讨表面活性剂在绿色化学中的进展。 关键词表面活性剂高分子 geminis 生物表面活性剂绿色化学 引言 表面活性剂具有吸附于物质表面，使其表面性质发生变化的特性，它的分子构造由亲水基和憎水基两部分组成，通常的表面活性剂几乎全是分子量为数百(300左右)的低分子量物质。高分子表面活性剂是指那些分子量在数千以上并具有表面活性功能的高分子化合物。 随着高分子化学工业的迅速发展，各种具有表面活性的高分子化合物引起了人们广泛注意。最早的高分子表面活性剂有淀粉、纤维素及其衍生物等天然水溶性高分子化合物[1]。1951年Stauss将含有表面活性基团的聚合物--- 聚l-十二烷-4-乙烯吡啶溴化物命名为聚皂[2]，从而出现了合成高分子表面活性剂。1954年，美国Wyandotte公司发表了聚(氧乙烯-氧丙烯)嵌段共聚物作为非离子高分子表面活性剂的报道以后，各种合成高分子表面活性剂相继开发并应用于各种领域。与常用的低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂降低表面张力的能力差，成本偏高，始终未能占据表面活性剂领域的优势。近十余年来由于能源工业(强化采油、燃油乳化、油／煤乳化)、涂料工业(无皂聚合、高浓度胶乳)、膜科学(仿生膜、LB膜)的需要，高分子表面活性剂研究有了新的进展，得到了性能良好的氧化乙烯、硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、乙烯基醚共聚物、烷基酚、甲醛缩合物、氧化乙烯共聚物等品种。 Gemini型表面活性剂称双子表面活性剂剂[3]。从分子结构看，它们又相似于两个表面活
表面活性剂试题+答案
《表面活性剂化学》课程自学测试试题答案 一、选择题 1.粉状洗涤剂可分为 A 洗涤剂和 C 洗涤剂。A B C D A、民用 B、军用 C、工业 D、农业 2.活性剂的分为A，阳离子，B，两性表面活性剂。 A、阴离子 B、非离子型 C、正离子 D、负离子 3.乳状液的类型包括水包油型， C 型， D 型。 A、园圈 B、哑铃 C、油包水 D、套圈 4.润湿过程主要分为三类，沾湿， A ，和 C 。 A、浸湿 B、涂布 C、铺展 D、扩展 5.洗涤过程可表示为：物体表面+污垢+洗涤剂+介质=物体表面﹒洗涤剂﹒介质+污垢﹒洗涤剂﹒介质 A、硅胶 B、硅氧烷 C、固体颗粒 D、天然油脂 6.液体洗涤剂分为重垢液体洗涤剂、 A 洗涤剂，餐具洗涤剂和 D 。 A、轻垢液体 B、个人用品 C、轻型液体 D、洗发香波 7.阳离子表面活性剂主要分为胺盐型、、和鎓盐型。 A、咪唑盐型 B、季胺盐型 C、磷酸酯盐型 D、杂环型 8.两性表面活性剂主要分为 B 、咪唑啉型、氨基酸型、。 A、咪唑盐型 B、甜菜碱型 C、氧化胺型 D、杂环型 9.含硅表面活性剂的分为，。 A、硅烷基型 B、硅碳氧烷基型 C、硅氧烷基型 D、硅碳烷基型 10.絮凝包括被分散粒子的作用和粒子的相互聚集。 A、去稳定 B、稳定 C、稳定 D、去稳定 11.洗涤剂的主要是设备洗涤剂。 A、民用 B、类型 C、配方 D、工业 12. HLB值越高，亲水性越强；HLB值越低，亲水性越弱。 A、不变 B、越强 C、越弱 D、越低。 13.破乳的方法有机械法，，。 A、化学法 B、物理法 C、理论法 D、实践法 14.通常人们习惯将润湿角大于90叫做。小于90叫。 A、浸湿 B、润湿 C、乳化 D、不润湿 15.用于洗涤剂的表面活性剂有三大类表面活性剂、表面活性剂和两性表面活性剂。 A、阴离子 B、非离子型 C、正离子 D、阳离子 16.阴离子表面活性剂主要分为羧酸盐型、、硫酸酯盐型、。 A、磺酸盐型 B、咪唑盐型 C、磷酸酯盐型 D、磷酸盐型 17.两性表面活性剂主要分为、咪唑啉型、氨基酸型、。 A、咪唑盐型 B、甜菜碱型 C、氧化胺型 D、杂环型 18.碳氟表面活性剂的合成方法为电解氟化法，和。 A、调聚法 B、离子齐聚法 C、氧化还原法 D、电化学法 19.含硅表面活性剂的分为，。 A、硅烷基型 B、硅碳氧烷基型 C、硅氧烷基型 D、硅碳烷基型 20.天然稳泡剂主要有和。
第6章 两性表面活性剂
第6章两性表面活性剂 6.1 两性表面活性剂概述 6.1.1 两性表面活性剂的特性 两性表面活性剂的特性 1.具有等电点； 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； 4.耐水硬性和耐高浓度电解质性好，甚至在海水中也可以有效地使用； 5.对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性； 6.具有良好的乳化性和分散性； 7.具有良好的润湿性和发泡性； 8.有一定的杀菌性和抑霉性； 9.良好的生物降解性。 6.1.2 两性表面活性剂的分类 1.按阴离子部分的亲水基团分类 (1)羧酸盐型 (2)磺酸盐型 (3)硫酸酯盐型 (4)磷酸酯盐型 (1)羧酸盐型（阴离子结构 -COOM） (2)磺酸盐型（阴离子结构 -SO3M） 咪唑啉型结构通式 3M）
氨基酸型结构通式 甜菜碱型结构通式 咪唑啉型结构通式 2.按整体化学结构分类 (1)甜菜碱型 甜菜碱是在分子内以季铵盐基作为阳离子部分、以羧基作为阴离子部分的化合物。最具代表性的结构： 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。 (2)咪唑啉型
(3)氨基酸型 β-氨基丙酸型 α-亚氨基羧酸型 特点：对环境和生物体的安全性高，对皮肤和头发有亲和性，最好的应用前景是对安全性要求 极高的化妆品。 (4)氧化胺型 6.2 两性表面活性剂的性质 1.两性表面活性剂的等电点 两性界面活性剂的最大特征在于它既能给出质子，又能接受质子。以β-N-烷基氨基羧酸型两性界面活性剂为例，它在酸性及碱性介质中呈显如下的平衡: 又如，甜菜碱在酸性及碱性介质中呈显如下的平衡: 可见，两性表面活性剂的所带电荷随其应用介质或溶液的pH 值的变化而引起很大的不同。