表面活性剂分类
(b)支链与不饱和度的影响 (Branching and Un-saturation)
增加支链与不饱和度
溶解度增大;
降低熔点降低;
引起疏松聚集与抑制液晶形成; 不饱和组分易氧化和变色; 有支链组分生物降解性下降。
(c) 芳环(脂环)的影响(Aromatic Nucleus)
增加在极性界面的吸附;
十八烷基(硬脂基)octadecyl(stearic )
CH3-(CH2)n-COOMe
b. 链稀基(Alkenyl)——有双键,易诱导极化。亲水性高于同
碳原子数的烷基。
例如: 硬脂酸与 油酸(9-十八烯酸 oleic acid), CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOMe 亚油酸(9,12-十八二烯酸linoleic acid) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOMe 亲水性逐个增加。 又例如,6个碳的苯环的疏水性只相当于3.5个亚甲基。 CH3(CH2)11-C6H4-SO3Na R=C15.5
3、除了传统意义上的表面活性剂之外,还有哪些表面活
性剂?它们分别有什么特征?
§1、表面活性剂的分类
一、以表面活性剂的疏水基分类 —— 三大类:
1、碳氢链( R一般C8-C20)
(1)碳氢链的分类
a. 烷基(Alkyl) 常见的例如:
十二烷基(月桂基)dodecyl (lauric ) 十四烷基(肉豆蔻基)tetradecyl (myristic) 十六烷基(棕榈基)cetyl (palmitic )
(5) 松香衍生物(脂肪环)
(6) 高分子量的聚环氧丙烯基 (7) 木质素衍生物 (8) 聚硅氧烷 (9) 部分或全氟代烃
二、以表面活性剂的亲水基分类
离 子 型 表 面 活 性 剂 阴离子型表面活性剂 Anionics 阳离子型表面活性剂 Cationics 两性离子型表面活性剂 Zwitterionics 复合型表面活性剂 Double-Hydrophilic Group Surfactants
表面活性剂化学及应用
张 煊
东华大学化学化工与生物工程学院
第二章 表面活性剂的分类
最早的表面活性剂肥皂
有“工业味精”之称。
上堂课的回顾
表面活性剂——结构特征——不对称双亲结构
亲水基——亲水性
亲油基——疏水性
熵驱动——ΔG =ΔH -TΔS≤0 表面活性——表(界)面吸附和胶束化 吸附——降低表面张力、润湿、乳化、分散、洗涤等; 胶束化——增溶
勘误——page 5: 表2-1 聚氧乙烯基——亲水基
电子作业格式:邮件主题——表面活性剂习题;附件采
用word文档(版本),附件名—— “专业××××-No××××××- 姓名(第×次)” 第二章思考题 1、表面活性剂按疏水基分类有哪几种?它们分别有什么
特征?
2、表面活性剂按亲水基分类有哪几种?它们分别有什么 特征?
降低生物降解性;
引起界面膜疏松(脂环更甚)。
(d)聚氧丙烯链(Polyoxypropylene Chain H(OC3H6)x-) 增加在极性界面的吸附; 增加在有机溶剂的溶解度。
2、 含硅烷(silane ) 常见的是硅氧烷(siloxane)。一般含硅烷的疏水性强 于碳氢链,降低表面张力的能力更强。 3、含氟碳链
碳氢链的氢部分或全部被氟取代。例如,
CF3(CH2)6CH2- 和CF3(CF2)6CF2- 。全氟碳链的疏水性最强,
不仅疏水,而且疏油。
4、常见的疏水基 (Hydrophobic Grougs)
(1) 直链烃 (C8-C20) (2) 支链烃 (C8-C20) (3) 长链(C8-C15) 烷基苯基(R-C6H4-) (4) 烷基萘基(R>C3)(R-C10H8-)
fatty acids and rosin acids 松香酸) 其它 N-月桂酰肌氨酸钠RCON(CH3)CH2COO-Na+ 乙酰化多酞 全氟羧酸
磺酸盐(Sulfonic Acid Salts) [CH3(CH2)nC6H4SO3Me]
直链烷基苯磺酸盐Linear Alkyl Benzene Sulfonates (LAS) 烷基苯磺酸盐(Higher Alkyl benzene sulfonates) 异丙基苯磺酸盐(Cumene-sulfonates)
表 面 活 性 剂
非 离 子 表 面 活 性 剂
聚氧乙烯醚表面活性剂 Polyoxyethylenated Nonionics
其它 Other surfactants
ห้องสมุดไป่ตู้
多元醇表面活性剂 Polyalcohol Nonionics
Continue
(1)阴离子型表面活性剂ANIONICS——
表面活性片段是阴离子
羧酸盐(Carboxylic Acid Salts) [CH3(CH2)nCOO-Me+]
肥皂Soaps 牛脂(animal fat) 椰子油(Sodium and Potassium Salts of Coconut Oil)
妥尔油酸(by-product of paper manufacture is a mixture of
RCOO- Na+ (soap).
RC6H4SO3- Na+ (alkylbenzene sulfonate).
脂肪酸盐Carboxylic Acid Salts 磺酸盐Sulfonic Acid Salts 硫酸酯盐Sulfuric Acid Ester Salts 磷酸酯盐Phosphoric and Poly-phosphoric Acid Esters
c. 含极性基烃——同上,亲水性高于同碳原子数的烷基。
例如,蓖麻油酸(ricinoleic acid)
12-羟基-9-十八烯酸的亲水性高于油酸。
CH3(CH2)5CHCH2CH=CH(CH2)7COOMe OH
(2)碳氢疏水链对表面活性剂的影响
(a)碳氢疏水基的链长(Hydrophobic Group) 碳氢疏水基愈长,则 在水中的溶解度愈小,在有机溶剂中的溶解度愈大; 引起紧密聚集; 增加吸附与胶束化倾向; 提高熔点; 增加对反离子的敏感性