双子表面活性剂
O C10H21CHCH2O(EO)n H
非离子 Gemini 表面活性剂
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其他Gemini表面活性剂
?阴阳离子 Gemini 表面活性剂 ?不对称结构 Gemini 表面活性剂 ?多烷基多季胺盐型 Gemini 表面活性剂 ?含有杂原子的 Gemini 表面活性剂 ?含碳氟链的 Gemini 表面活性剂
这是因为它生物降解性好,毒性小,性能卓越。
例如:
C 9H19
C9H19
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Cl(HOH2CH2C)3N
O OH
O
N(CH2CH2OH)3Cl
OH
TM 结构式
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阴离子Gemini表面活性剂
?阴离子型 Gemini 表面活性剂 种类较多,大多数专利文献报道的内容属此类, 并已有工业化产品供应。 从报道的化合物结构来看,主要分为 磷酸盐、 羧酸盐和磺酸盐型 。
双子表面活性剂独特的性能使其在众多领 域具有较好的应用:
1 生产高效洗涤剂、乳化剂 4 乳液稳定剂和泡沫稳定剂
2 刺激少,制备温和型产品 5
二聚体羧酸盐阴离子 Gemini 表面活性剂
非离子Gemini表面活性剂
? 近年来,阳离子Gemini 表 面活性剂和阴离子Gemini
表面活性剂研究较多,而 非离子Gemini 表面活性剂 研究的相对较少。
C10H21CHCH2O(EO)n H O
? 右图是以十二酸为原料制 备的一种非离子 Gemini 表 面活性剂
Gemini 表面活性Байду номын сангаас的性质
? 与普通表面活性剂(尤其是非离子表面活性剂) 间的复配能产生更大的 协同效应
?两种表面活性剂混合体系协同效应的存在,不仅取决 于它们之间的相互作用的强度,而且也取决于混合体 系中各组分表面活性剂的相关性质
? Gemini 表面活性剂和单链表面活性剂尤其是非离子表 面活性剂混合时,在降低水的表面张力的效能和效率 方面,比单体表面活性剂产生更强的协同效应
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Gemini表面活性剂的性质
?Gemini 表面活性剂具有良好的增溶能力
Gemini表面活性剂在水溶液中更易形成胶团,所以 Gemini表面活性剂对有机物的增溶能力更强。
?具有良好的钙皂分散性质 ?在很多场合,是良好的润湿剂
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Gemini 表面活性剂的主要用途
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阴离子Gemini表面活性剂
举例:
NaO
O P O(CH 2 ) mO OC 12 H 25
O P ONa OC 12 H 25
双烷氧基双磷酸盐 Gemini 表面活性剂
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O O
O
SO3Na SO3Na
二聚体磺酸盐阴离子 Gemini 表面活性剂
O O
O
COONa COONa
?分子中含有两个疏水链、两个亲水头和一个柔 或刚性连接基。
?常见的连接基: 聚亚甲基、聚氧乙烯基等柔性 基及芳基等刚性基团或杂原子等。
可以是亲水性的,也可以是疏水性的。
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Gemini 表面活性剂的类型
根据 亲水头基 的性质,双子表面活性剂可分为:
? 阳离子型——研究的最为广泛,主要研究为季铵盐型表面 活性剂
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Gemini表面活性剂的性质
?具有更低的 Kraff点
离子型表面活性剂的溶解度随着温度的升高而增加,当 达到一定温度后,其溶解度会突然迅速增加,这个转变 温度称为Kraff点
Gemini表面活性剂分子中含有两个亲水基,具有足够 的亲水性,而且其分子含有两条疏水链,疏水性更强, 更易在水溶液表面吸附和在水溶液中形成胶团。因此, 与相应的单链表面活性剂相比较,具有更好地水溶性。
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Gemini 表面活性剂的性质
? 更易聚集生成胶团,因而有更低的临界胶束浓度
? Gemini 表面活性剂比单链表面活性剂更易在水溶 液中自聚,且倾向于形成更低曲率的聚集体。 ? Gemini 表面活性剂的临界胶束浓度(CMC )值比 相应的传统表面活性剂低1~2个数量级。
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Gemini表面活性剂结构特征
?Gemini 表面活性剂的典型结构可以看成是由两个 结构相同的传统表面活性剂分子通过一个 连接链 连接而成,其分子结构中至少含有 两个疏水链 和 两个亲水基团 (离子或极性基团)。
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图一 Gemini 表面活性剂特征图
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Gemini表面活性剂结构特征
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Gemini 表面活性剂的性质
? 更易吸附在气/液表面,从而更有效地降低水 的表面张力
Gemini 表面活性剂分子含有两条疏水链,疏水性 强,而且Gemini 表面活性剂分子中的连接基通过 化学键将两个亲水基连接起来,削弱了亲水基间 的静电斥力及其水化层间的斥力,促进了 Gemini 表面活性剂分子在水溶液表面的吸附和在水溶液 中的自聚,从而导致其具有很高的表面吸附能力 和聚集体形成能力。
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非离子型表面活性剂的亲水基主要是聚氧乙烯基。升高 温度会破坏聚氧乙烯基同水的结合,而使溶解度下降,甚至 析出。所以加热时可以观察到溶液发生混浊现象。
发生混浊的最低温度称为浊点
聚氧乙烯的分子数越多,亲水性越强,浊点就越高。反 之,亲油性越强,浊点越低。
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? 阴离子型——包含磷酸盐、羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐4种 类型
? 非离子型——一般是从糖类化合物衍生而来 ? 两性离子双子表面活性剂
根据疏水链的种类 不同可分为 碳氢型和碳氟型 Gemini 表面活性剂
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阳离子Gemini表面活性剂
? 阳离子型Gemini 表面活性剂
最重要的是含氮的表面活性剂。目前对阳离子型双子表 面活性剂研究较多也是含氮原子的,而且主要是 季胺盐 型表面活性剂。
Gemini表面活性剂定义、结构特征
双子表面活性剂 (Gemini surfactant ), 又称孪连表面活性剂、 双生表面活性剂、 偶联表面活性剂,
Gemini 型表面活性剂是一种新型的表面活 性剂,由两个双亲分子的离子头经联接基团通过 化学键联接而成。
Gemini 是双子星座 的意思。 1991年, Gemini 的概念由 Menger 等第一次 提出。