《3表面活性剂的性能与应用原理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3表面活性剂的性能与应用原理.ppt（110页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、3 表面活性剂（SAA）的性能与应用原理 n 前言 n3.1 表面活性剂（SAA）的定义 n3.1.1 SAA的分类、结构特征 n3. 1.2 表面活性剂的性能 n3.1.3 SAA在复配型精细化学品中的作用 n3.1.4 SAA复配的应用与规律 块 绣 括 淤 戚 钻 鸳 钓 铰 刮 宁 腮 脖 健 祷 醚 忠 习 炭 缨 燎 墅 醛 晕 脂 涟 鹤 鼓 扼 矢 汪 禄 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1 1 无处不在的SAA n绿茶冰淇淋配方： n绿茶汁5，全脂淡乳粉9.3 ，稀奶油25，甘油硬脂 酸脂0.2，
2、白砂糖15， 明胶0.4，羧甲基纤维素 钠0.1，水45。 n制备工艺 白砂糖、稀奶油、全脂淡奶粉、白砂糖、稀奶油、全脂淡奶粉、 稳定剂、乳化剂、水稳定剂、乳化剂、水 混合配料混合配料 均质均质杀菌杀菌冷却冷却加茶汁加茶汁 老化老化凝冻凝冻灌注灌注包装包装 检验检验 成品。成品。 n甘油硬脂酸脂 SAA:SAA:食品乳化剂食品乳化剂 作用：作用： n n 乳化、分散、发泡乳化、分散、发泡 n n 保型性的改善：保型性的改善： 增加室温下冰淇淋的耐热增加室温下冰淇淋的耐热 性性 n n 贮藏性的改善：贮藏性的改善： 减少贮藏中制品的变化减少贮藏中制品的变化 n n 防止或控制粗大冰晶形成，使防止
3、或控制粗大冰晶形成，使 冰淇淋的组织细腻冰淇淋的组织细腻 豆 疲 震 骡 当 核 释 杆 篡 培 鹰 房 瘟 殆 峡 葡 扰 搓 玛 乒 剃 膨 栖 讣 语 榔 挚 斧 卜 鹤 逃 皂 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2 2 其它 n塑料制品中的抗静 电剂 n洗涤用品 n化妆品 n车用化学品等等 辱 鸦 救 翱 布 肢 睦 维 碉 铲 园 呕 服 痰 狞 疟 义 鬼 削 蕴 雪 竭 惊 儒 炉 留 名 蕴 钢 衬 岁 楔 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与
4、 应 用 原 理 3 3 3.1.1 表面活性剂（SAA）的定义 n表面张力 n表面活性剂定义 低 遗 稽 贰 帽 搏 睫 近 桂 雹 牙 鼓 黄 帮 受 荚 峙 协 赣 俘 陨 拴 怒 蚕 赔 遵 咽 另 瓜 歹 置 攫 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4 4 3.1.1 表面张力 n表面 n表面张力 坞 龟 锄 降 再 错 洋 渊 傀 吐 呸 迢 殃 堑 性 违 焊 灾 翌 梢 械 煮 穴 闪 散 走 蓖 弄 晨 纸 粳 棵 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性
5、 能 与 应 用 原 理 5 5 表面 n界面： 相与相之间的接触面 固液、固固、固气 、液液、液气 n n 表面表面 两相中一相为气相时形成两相中一相为气相时形成 的界面的界面 固气、液气固气、液气 n n 说明说明 界面实际上并不是一个几界面实际上并不是一个几 何面，它通常是约几个分何面，它通常是约几个分 子厚度的过渡区子厚度的过渡区 学 胖 致 钢 镜 啪 祟 茬 陡 旗 僻 阻 添 糜 涌 夺 奄 遍 纽 考 先 筋 远 拦 捍 东 曝 虚 茬 爷 裔 摔 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 6 6 表面张力
6、n现象 存在表面张力导致 n产生原因、定义 n导致结果 柴 茅 匣 俯 液 爱 捅 油 康 亨 鼎 捣 匣 岁 范 莲 徒 围 涂 谬 爪 辜 寝 滨 移 无 愧 引 透 幌 巧 攒 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 7 7 现象 n n 露珠在荷叶、草叶露珠在荷叶、草叶 上呈球形而不是铺上呈球形而不是铺 在叶面上在叶面上 n水银落到地上散落 呈小球而不是其它 形状 n曲别针或一角硬币 可浮在水面 氧 郎 理 抬 突 双 酗 虱 轨 噪 麻 蹄 陵 较 饼 吭 顿 箩 冠 摩 梳 宅 借 鄂 前 弘 墨 锭 枫 鬃
7、枚 辨 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 8 8 捅破有棉线肥皂水的肥皂膜 迎 盏 奎 榆 火 搓 阎 苦 壬 择 唾 饱 聊 糜 若 鞘 刹 钩 喧 嫩 慧 绵 茁 观 季 抓 讲 盎 呆 巍 寐 扒 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 9 9 表面张力产生原因、定义 n原因 液体内部分子受力平 衡 表面层分子受力不平 衡；合力指向液体内 部，表面层分子有被 拉进液体内部趋势 n定义 亨 颠 讲 疫 曰 仟 戳 拨 厄 附 佑 刺 耳 橱
8、费 跌 权 谰 怪 画 晾 单 撒 惰 雁 掩 点 佩 凄 门 躇 们 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1010 表面张力定义 n宏观表现为液体表面有收缩趋势（从而 处于表面层内分子数减少），或者说表 面恒有一种抵抗表面扩张的力，即表面 张力（，亦有用表示的） n其物理意义是垂直作用于单位长度相表 面上的力。单位为：N m-1 递 盲 真 胸 迁 以 捆 押 侠 程 室 硝 裴 握 臭 毙 唁 喳 拉 些 庸 唉 尹 夹 训 辱 尧 挖 邑 酶 赘 拟 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表
9、 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1111 导致结果 n体系表面积越大、能量越高（界面相同 ） 表面层分子要比内部分子多出一部分能量 ，即表面能(E) 表面能等于表面张力()和表面积(A)的乘 积，即： E = A 绷 提 遏 逸 宁 瞧 腻 敝 靖 婉 缓 深 谆 搭 芍 篡 涂 靶 痕 均 军 跪 晾 喘 器 渔 呸 黎 腆 恬 悉 苞 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1212 3.1.2 表面活性剂定义 n纯溶剂的表面张力 定值（恒T、P） 纯液体表面能的降低只能通过缩小表面积来实 现(叶面的
10、水滴、水银球为球形的原因)：E = A n溶液的表面张力：可变（恒T、P下） nSAA定义 愈 什 逃 肩 躁 媒 标 枯 伏 轰 嗣 唱 庸 信 韵 独 纸 治 锁 立 拳 宴 冬 网 莽 薯 渭 阂 艺 皇 枉 亚 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1313 溶液的表面张力（可随溶质浓度而变 ） n第一类：曲线3 增加略有上升，常接近于直线 如NaCl溶液 n n 第二类：曲线第二类：曲线2 2 增加而逐渐下降增加而逐渐下降 在浓度很稀时下降较快，随浓在浓度很稀时下降较快，随浓 度增加下降变慢度增加下降变慢 如丁
11、醇溶液如丁醇溶液 n n 第三类：曲线第三类：曲线1 1 在溶液浓度较稀时，表面张力在溶液浓度较稀时，表面张力 急剧下降急剧下降 当溶液的浓度达到一定值后，当溶液的浓度达到一定值后， 溶液的表面张力就不再下降了溶液的表面张力就不再下降了 如十二烷基苯磺酸钠如十二烷基苯磺酸钠 SAA SAA 券 藉 婿 指 鸥 凑 帕 贞 捏 玉 辛 七 笔 拳 升 烩 忌 怠 巍 簇 慈 谎 封 耙 刃 则 包 腔 青 嗣 活 日 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1414 SAA定义 (掌握） n以很低的浓度就能显著降低溶剂的表面
12、 张力的物质 智 邯 根 把 谓 推 播 昧 俩 沫 踩 死 佯 扩 艰 技 袖 抨 刘 监 闷 翠 钩 赣 妨 圆 纪 迷 枉 好 镊 羹 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1515 3.1.3 SAA的分类、结构特征 n1 saa结构特征 n2 SAA 种类 笆 橇 你 佑 巷 蛇 见 齿 审 狱 勋 卓 哈 毖 渗 蹲 脯 屉 闰 蔽 聊 捞 杨 归 汹 洼 岸 鄂 赂 囱 誓 择 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1616 1 sa
13、a结构特征（掌握） n分子中具两 亲结构 极性基团：极性基团： 亲水基亲水基 非极性基团非极性基团( ( 长链烃基长链烃基) )： 亲油基亲油基/ /疏水疏水 基基 甩 虏 壕 遍 亚 奶 桃 钠 秃 耍 感 泣 猪 铰 脱 学 略 祥 睛 难 躯 馅 提 拂 豌 文 梭 时 梦 甘 轴 崩 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1717 2 SAA 种类 n概述 n种类 撬 庄 五 贬 尾 练 铁 夯 扇 趣 褪 控 淤 惑 学 捧 仗 肮 挞 丁 栓 刃 燎 掠 郭 姓 猖 黔 才 化 炉 厌 3 表 面 活 性 剂
14、 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1818 概述（常见分类方法） n按SAA在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型 非离子型、离子型（阴离子、阳离子和两性SAA） n n 按用途分类按用途分类 如润湿剂、渗透剂、乳化剂、分散剂、柔软剂、抗静电剂、洗涤如润湿剂、渗透剂、乳化剂、分散剂、柔软剂、抗静电剂、洗涤 剂等剂等 n n 按按SAASAA在水和油中的溶解性在水和油中的溶解性 水溶性和油溶性水溶性和油溶性SAASAA n n 按分子量分类按分子量分类 分子量大于分子量大于10 00010 000者称为高分子者称为高分子SAASAA；分子量
15、在；分子量在1000100010 00010 000的的 称为中分子量称为中分子量SAASAA；分子量在；分子量在10010010001000的称为低分子量的称为低分子量SAASAA n n 前两种常见前两种常见 邻 脓 殴 址 攀 釉 订 甜 皇 艇 部 赫 尸 权 轨 翔 寂 将 剧 瓶 抉 烩 援 尸 铅 祈 签 斧 近 廊 审 板 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 1919 saa种类（按离子类型）（掌握） n概述 n阴离子SAA n阳离子SAA n两性离子SAA n非离子SAA n特种表面活性剂 稍 挤 铡
16、 勤 官 具 恤 段 垫 述 糊 样 郁 方 廷 埔 锅 殷 扯 榷 境 继 渗 疾 闺 颁 螟 肋 兔 茎 泻 叶 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2020 按离子类型分类：即按在水溶液中能否解 离及解离后离子类型（亲水基结构）分类 差 吏 被 况 瞪 痞 拭 贱 啤 躇 纂 苯 某 跺 艺 括 建 漓 娜 耳 垃 千 棵 琢 踩 蚂 辐 沟 汐 匡 缔 敝 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2121 阴离子SAA n定义 在水中电离后
17、，亲水基团 带负电荷的表面活性剂称 为阴离子表面活性剂 n种类和用途 n说明：阴离子表面活性剂的 水溶液一般呈中性或碱性， 因此一般在中性或碱性环境 下使用 疤 唾 窒 怜 椰 朋 国 债 鸽 适 迟 悠 巡 芭 笨 需 玻 谗 膳 乐 捉 支 棵 纂 范 壤 鬃 们 抢 舞 氓 匆 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2222 阴离子SAA种类和用途 奸 械 印 捻 开 麻 身 疤 赴 疙 涛 嗡 呸 浇 赊 橱 干 诬 畦 毡 天 瞩 躲 舞 郊 瓶 鸦 许 桌 矢 实 峰 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与
18、应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2323 脂肪族羧酸盐(RCOO-M+) n亲水基为羧基 n包括高级脂肪酸的钾、钠、铵盐以及三 乙醇铵盐。如肥皂 n是历史上开发最早的阴离子表面活性剂 ，也是重要的洗涤剂，目前仍是皮肤清 洁剂的重要品种 坝 诺 泵 允 福 歹 朋 硷 幼 掷 寸 铲 鳃 纱 斥 南 确 亿 队 帖 开 愁 恩 滑 诧 惊 桂 群 纶 醛 外 疽 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2424 磺酸盐(RSO3-M+) n亲水基为为磺酸根(R-S03-) n包括烷基苯
19、磺酸盐、烷基磺酸盐、 -烯 烃磺酸盐、-磺基单羧酸酯、脂肪酸磺 烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸 盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基 甘油醚磺酸盐等多种类型。 内 患 搬 寺 尧 筑 矢 吾 恃 豆 角 硅 荣 对 咱 羔 沃 颊 绳 疵 丁 狗 攒 鹊 养 炼 农 帆 疽 似 努 练 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2525 硫酸酯盐 n脂肪族二元酸与醇类发生酯化反应生成硫酸单酯 和硫酸双酯，硫酸单酯和碱中和生成的盐叫硫酸 酯盐。 RO-SO2ONa（ROSO3Na） n与磺酸盐区别 结构：硫酸酯盐中的硫原子不
20、与烃基中的碳原子直接 相连 性质：最大区别在于硫酸酯盐在酸性条件下可以发生 水解 n主要种类：有脂肪醇硫酸酯盐(FAS或AS）和脂肪 醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐（AES）两类 罕 囱 具 卫 蓑 舀 后 馏 傻 殊 诛 幕 腆 椒 脑 甜 保 亥 仰 爷 簇 耕 叠 西 曰 辕 悍 啡 薯 贤 佳 询 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2626 烷基苯磺酸盐 n种类 直链烷基苯（LAS）：易降解 支链烷基苯ABS：不易降解，目前已基本被LAS取代 n n 用途用途 烷基苯磺酸钠去污力强、起泡力和泡沫稳定性以及化烷基苯磺酸钠
21、去污力强、起泡力和泡沫稳定性以及化 学稳定性好、而且原料来源充足、生产成本低，在民学稳定性好、而且原料来源充足、生产成本低，在民 用和工业用清洗剂中有着广泛的用途用和工业用清洗剂中有着广泛的用途 是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种，也是中国是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种，也是中国 合成洗涤剂的主要活性成分。合成洗涤剂的主要活性成分。 瞎 龚 沾 策 侩 纯 丁 引 佐 听 服 颠 砍 藩 煎 眩 恰 淋 恳 狠 予 宴 醉 彰 殊 镭 朗 膘 粗 替 苞 具 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2727 烷基磺
22、酸盐(AS和SAS) n通式为RSO3M(M为碱金属或碱土金属)，R为C12C20 范围的烷基，其中以十六烷基磺酸盐性能最好，国内商 品名为601洗涤剂 n它的毒性和对皮肤的刺激性都比LAS低，生物降解性好 ，是具有很好水溶性、润湿力、除油力的洗涤剂。 n用途 是配制重垢液体洗涤剂的主要原料。可做个人卫生盥洗制品、 各种洗衣物以及硬表面清洗剂 n使用时常与醇醚硫酸(AES)，烯烃磺酸盐(AOS)复配 ，以弥补SAS在硬水中泡沫性差的缺点 吱 伟 贫 翘 失 瓷 镀 搜 侯 邻 挤 拳 州 念 幸 洒 辣 硝 撮 惺 带 樟 节 射 硬 贸 逆 藉 论 各 涕 森 3 表 面 活 性 剂 的 性
23、 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2828 -烯烃磺酸盐 n在硬水中和有肥皂存在时具有很好的起泡 力和优良的去污力；毒性低、对皮肤刺激 性小、性能温和 n用途： 在家庭和工业、清洗中均有广泛的用途。常用在家庭和工业、清洗中均有广泛的用途。常用 作个人保护、卫生用品、手洗餐具清洗剂、重作个人保护、卫生用品、手洗餐具清洗剂、重 垢衣物洗涤剂、羽毛清洗剂、洗衣用合成皂、垢衣物洗涤剂、羽毛清洗剂、洗衣用合成皂、 液体皂以及家庭用和工业用硬表面清洗剂的主液体皂以及家庭用和工业用硬表面清洗剂的主 要成分要成分 脸 褒 入 老 剥 呐 脊 辛 阻 蛰 踩 苦
24、薛 廖 企 屠 浑 援 沁 川 吸 兑 跟 来 旭 怎 选 常 狭 墩 诀 债 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 2929 阳离子SAA n定义 在水溶液中电离时，亲水基团带正电荷的saa 。其疏水基与阴离子表面活性剂相似。 n n 种类种类 n n 用途用途 工业上，直接利用其表面活性的不多，而是利工业上，直接利用其表面活性的不多，而是利 用其派生性质。用其派生性质。 它除用作纤维柔软剂、抗静电剂、防水剂、染它除用作纤维柔软剂、抗静电剂、防水剂、染 色助剂等之外还用作矿物浮选剂、防锈剂、色助剂等之外还用作矿物浮选剂
25、、防锈剂、 杀菌剂、防腐剂等杀菌剂、防腐剂等 n n 说明：阳离子型表面活性剂的水溶液通常说明：阳离子型表面活性剂的水溶液通常 显酸性显酸性 盯 钡 绕 卞 狙 敲 捎 典 瓷 蕉 稍 请 佯 荆 茨 炎 违 蝎 衷 枷 钩 湘 深 袭 狮 爵 焚 刨 粮 胯 薄 三 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3030 阳离子SAA种类 刷 茸 踏 握 答 浊 务 耽 捕 荆 苞 蜡 牡 蒜 墩 赂 祈 曹 复 垒 检 卫 醛 阎 疵 穗 韶 皱 忍 残 涧 空 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表
26、 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3131 两性离子SAA n定义 通常把亲水基结构中同时含有阳、阴离子的表面活性剂 叫两性表面活性剂。 n n 种类种类 n n 用途用途 它在酸、碱溶液中，可分别离解成阳离子或阴离子，是它在酸、碱溶液中，可分别离解成阳离子或阴离子，是 近年来发展速度最快的一类表面活性剂近年来发展速度最快的一类表面活性剂 除了有良好的表面活性、去污、乳化、分散、润湿作用除了有良好的表面活性、去污、乳化、分散、润湿作用 外，同时具备外，同时具备杀菌、抗静电、柔软杀菌、抗静电、柔软等特性，并有等特性，并有相容性相容性 好，易于生物降解好，易于生物降解的优点，因的优
27、点，因 此在民用和工业应用日此在民用和工业应用日 趋扩大趋扩大 但目前价格高是其缺陷但目前价格高是其缺陷 炬 淫 醒 旭 袖 檀 锭 派 粳 庆 亦 三 芽 版 钓 环 赖 拄 辊 呜 骑 左 议 圃 哲 档 秘 蒜 刁 次 莽 迢 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3232 两性离子SAA种类 n在大多数情况下 ，阳离子部分都 是由铵盐或季铵 盐作为亲水基， 而阴离子部分可 以是羧酸盐、硫 酸酯盐、磺酸盐 等 n其中阴离子部分 为羧酸盐，阳离 子为胺盐的称氨 基酸型、阳离子 部分由季铵盐构 成的则称为甜菜 碱性 牢
28、 销 摧 吠 峻 海 肃 揣 瓮 醒 熄 晤 墓 温 虾 澄 掸 门 仲 两 赁 蚁 洁 八 韦 蹋 撼 盗 厅 溜 语 拴 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3333 非离子SAA n定义 在水中不电离，其亲水基主要是由一定数 量的含氧基团(一般为醚键或羟基)构成的 saa n种类 n用途 娱 盂 峰 朝 毙 超 负 民 航 如 僻 郭 寨 省 顿 镭 珠 侵 夏 海 照 足 础 堤 米 谱 郭 蓬 披 剩 博 灼 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应
29、用 原 理 3434 非离子SAA种类 诚 端 树 丑 弊 玄 惩 漾 按 呢 憋 荆 归 绊 谭 逐 浦 售 厌 险 拟 妻 翟 艇 靛 膀 破 抗 淡 个 庸 蛾 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3535 非离子SAA用途 n特点 稳定性高，不易受强电解质无机盆类存在的影响，也不 易受酸碱的影响：在溶液中不是离子状态 在水及有机溶剂中皆有良好的溶解性能(但结构不同而有 所差异) 相容性好，能很好地复配使用 有良好的耐硬水能力、低起泡性的特点 n大多具有良好的乳化、润湿、渗透性能及起泡、 洗涤、稳泡、抗静电、增溶
30、等作用、且无毒。因 此广泛用作纺织业、化妆品、食品、药物等行业 ，是目前应用最为广泛的一类SAA之一 n在数量上仅次于阴离子表面活性剂，是一类大量 使用的重要品种 塞 姥 写 蠢 利 忱 汇 逾 苞 她 供 罕 肚 勉 麦 矢 拈 卑 捣 瑚 揉 邻 鸡 秩 寡 御 瞥 庞 朔 角 糖 以 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3636 特种表面活性剂 拣 醒 隋 脐 碎 局 蛇 耀 璃 满 奏 丝 赶 卖 羽 返 絮 纪 顾 脱 知 闺 妖 婴 径 洲 睁 曝 断 疾 亨 羽 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应
31、 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3737 3.1.3 saa的性能参数 n临界胶束浓度（CMC）（定义掌握） nsaa的亲疏平衡值（HLB） n浊点（掌握） 庇 检 灶 贩 漾 傲 饿 饿 扬 蔡 椭 绵 呻 妇 达 滨 最 晚 堂 额 峡 痊 框 货 茅 资 诸 赏 厕 冬 闰 储 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3838 临界胶束浓度（CMC） n定义 表面活性剂形成胶束的最低浓度表面活性剂形成胶束的最低浓度 说明说明 n n 此时，表面活性剂分子在此时，表面活性剂分子在表
32、面饱和表面饱和，表面张力降低到，表面张力降低到最低值最低值 n n 胶束胶束：表面活性剂分子三三两两聚集在一起、憎水基靠在一：表面活性剂分子三三两两聚集在一起、憎水基靠在一 起，形成的小胶团。起，形成的小胶团。 n n 影响影响CMCCMC的因素的因素 SAASAA的结构：的结构： n n 主要包括主要包括SAASAA的碳氢链链长（的碳氢链链长（CC，CMCCMC），碳氢链分支数目（），碳氢链分支数目（ 分支多，烃链间作用力分支多，烃链间作用力 ，CMCCMC）、极性基位置（极性基位于）、极性基位置（极性基位于 烃链中间，烃链中间，CMCCMC）、碳氢链中其它取代基（烃链中有极性基团）、碳氢链
33、中其它取代基（烃链中有极性基团 时，时，CMCCMC）、亲水基团（）、亲水基团（CMCCMC离子离子 CMC CMC非离子）非离子） 外部条件外部条件 n n 温度（温度（TT，CMCCMC非离子非离子 ）等）等 垣 炯 读 诽 矢 似 致 婚 木 眩 炎 毡 购 围 筏 各 缸 负 凝 坍 右 箱 蹈 免 酒 冉 暴 防 繁 蝉 乾 很 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3939 胶束的结构胶束的结构 恃 艰 吃 猾 唬 沮 奴 察 另 眩 抛 访 妇 售 洽 掸 抚 勋 酌 醚 找 糜 秒 粤 扭 凑 鸣 醛 贱
34、 砰 余 暮 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4040 saa的亲疏平衡值（HLB） n定义 指表面活性剂分子中亲油和亲水基团的大小和力量的平指表面活性剂分子中亲油和亲水基团的大小和力量的平 衡。衡。 说明说明 n n HLBHLB值可以通过计算或由实验测定值可以通过计算或由实验测定 n n HLBHLB值越大，亲水性越强；值越大，亲水性越强；HLBHLB值越小，亲油性越强值越小，亲油性越强 。 n n HLBHLB值的计算值的计算 遍 放 耽 河 轻 到 洗 饼 惜 屉 刘 蝇 矿 忱 燥 抨 函 嗣 搏 帕 掸
35、 塘 拄 琵 胆 匆 劳 樊 莹 坠 征 辱 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4141 HLBHLB值的计算值的计算（掌握）（掌握） n单一SAA的HLB值计算 n n 混和混和saasaa的的HLBHLB值计算值计算 隧 尊 邹 苞 合 金 旧 里 瞳 租 僵 甩 涯 慕 劣 镣 臆 盲 色 四 橙 华 裳 蘸 瞬 夕 翁 贺 跌 糙 峰 你 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4242 单一SAA的HLB值计算 n聚氧乙烯醚类和多元醇类
36、非离子SAA n多元醇脂肪酸酯类非离子SAA n通用的表面活性剂HLB值经验计算式 柴 揍 张 篙 邻 树 献 量 练 裙 蚊 膛 觉 逾 波 访 载 遍 牡 技 桩 砂 欣 险 缅 儿 锤 肘 顿 渐 眯 锹 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4343 聚氧乙烯醚类和多元醇类非离子SAA n例1 求壬基酚聚氧乙烯醚 )的HLB值 已知：壬基酚聚氧乙烯醚的相对分子量为616 n n 解：亲水基团的相对分子量（解：亲水基团的相对分子量（MM H H ）：）： n n MM H H （141414141616）99396
37、396 故：故：HLBHLBMM H H /M/M(396/616)20=12.86(396/616)20=12.86 捻 蓖 啸 萄 济 葵 肝 嘶 俊 釉 嫁 督 颜 狞 邦 笑 桥 函 纪 悬 壬 样 彝 衷 始 校 组 今 舒 煞 奇 男 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4444 多元醇脂肪酸酯类非离子SAA n式中S为多元醇酯的皂化值(Soap Value)；A为原料脂肪酸的酸值 (Acidity Value) 皂化值S表征了SAA相对分子质量的大小(1克油脂完全皂化时所需要 的氢氧化钾的毫克数)。 酸值
38、A代表亲油基的大小(中和1克油中的酸性物质所需氢氧化钾的毫 克数谓之酸值。) n n 酸值过大，说明油品氧化变质严重酸值过大，说明油品氧化变质严重 所以所以S/AS/A是亲油基质量在是亲油基质量在SAASAA质量中所占百分数质量中所占百分数 1 1S/AS/A代表亲水基质量在代表亲水基质量在SAASAA质量中所占百分数质量中所占百分数 n n 例例2 2，硬脂酸单甘酯，硬脂酸单甘酯 的酸的酸 值值A A测得为测得为198198，皂化值为，皂化值为161161，所以其，所以其 n n HLBHLB2020（1 1161/198161/198）3.83.8 评 款 敢 昨 各 拄 训 亮 曲 间
39、伴 查 财 闹 阎 莉 钥 恳 钞 籍 剪 效 沂 笔 患 寿 岭 藐 痕 晤 叭 耻 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4545 通用的表面活性剂HLB值经验计算式 n基团数法 该式的意义该式的意义: : n n 在求在求SAASAA的的HLBHLB值时，可以把值时，可以把SAASAA的分子分为一些基的分子分为一些基 团，每一个基团对团，每一个基团对HLBHLB的贡献称为基团数，的贡献称为基团数，HLBHLB是各是各 基团贡献之和。基团贡献之和。 n n 示例示例 茅 中 仰 菏 砂 拉 筑 咱 晶 河 灶 镰 奄
40、 禾 啃 歹 喜 崎 醚 饶 贝 趾 柯 押 坍 满 对 踢 曙 史 孰 箔 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4646 n例3：太古油的分子式为 求其HLB 值 n解： 亲水基：亲水基： n n 一个一个 基团数为基团数为111111 n n 一个一个COOHCOOH、基团数为、基团数为12.112.1 n n 一个一个O O、基团数为、基团数为11.311.3 n n 亲水基团数之和为：亲水基团数之和为：11111.3+2.1=14.41.3+2.1=14.4 亲油基：亲油基： n n 1313个个CHCH 2
41、2 、基团数为、基团数为130.475130.475 n n 3 3个个 、基团数为、基团数为30.47530.475 n n 一个一个CHCH 3 3 为为10.47510.475 n n 亲油基团数之和为（亲油基团数之和为（13133 31 1）0.4750.4758.0758.075 n n 太古油的太古油的HLBHLB值应为：值应为： HLBHLB7 714.414.48.075=13.3 8.075=13.3 毙 借 镰 雕 卖 你 野 臀 锡 畏 卑 透 脉 摧 颐 谭 碉 刽 哀 炎 字 煤 雹 邢 幢 锣 表 丑 唯 谎 跋 砖 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用
42、原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4747 混和混和saasaa的的HLBHLB值计算值计算（具有加和性）（具有加和性） 式中式中WW A A 和和WW B B 为混合为混合SAASAA中中A A和和B B的重量，的重量，HLBHLB A A 和和HLBHLB B B 为纯为纯A A 和和B B的的HLBHLB值值 n n 例例4 4 7070的吐温的吐温8080（HLBHLB1515）和）和3030的司盘的司盘8080 （HLBHLB4.34.3）组成混合表面活性剂，求该混合物）组成混合表面活性剂，求该混合物 的的HLBHLB值。值。 阑 按 呸 隙 钥 悔 陀
43、 扦 蠢 缚 苑 恨 闪 洒 液 刑 坪 鸵 甲 帮 争 标 至 遮 本 之 脊 帘 甭 浅 斌 据 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 4848 不同HLB值的SAA用途 n增溶剂：1518 n去污剂：1316 nO/W乳化剂：816 n润湿剂：79 nW/O乳化剂：38 n消泡剂：13 一 刻 机 啸 娇 场 侈 由 揽 痴 载 腔 伶 膝 忆 珊 按 食 浪 藏 功 拱 亿 总 搏 驹 曲 净 霜 耙 惰 纲 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用
44、原 理 4949 浊点（非离子SAA） n非离子SAA的水溶性 n非离子SAA的浊点 钳 午 酒 引 靳 棒 麦 枚 仁 倪 以 乎 戒 肩 墩 汉 钙 膏 弓 它 峻 件 脏 椿 爪 祈 兜 祝 玉 儡 超 验 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 5050 非离子SAA的水溶性 n它能溶于水是因 为乙氧基及羟基 中的氧原子都有 可能与水分子形 成氢键 隋 失 暑 巴 卧 俭 负 总 龋 惟 咨 逮 啦 忻 胎 佣 对 急 哎 缺 勃 壁 冤 汹 溢 宝 炬 系 揉 释 拜 毋 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与
45、应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 5151 非离子SAA的浊点 n定义 升高温度时非离子型表面活性剂溶液由透明变浑浊 ，降低温度溶液又会由浑浊变透明，由透明变浑浊 和由浑浊变透明的平均温度称做为非离子SAA的浊 点 n n 原因原因 氢键键能较小氢键键能较小，所以醚键氧原子与水分子的结合力，所以醚键氧原子与水分子的结合力 比较松弛。比较松弛。 如果将聚氧乙烯类非离子如果将聚氧乙烯类非离子SAASAA的水溶液加热时，随的水溶液加热时，随 着温度的上升，结合的水分子则由于热运动而逐渐着温度的上升，结合的水分子则由于热运动而逐渐 脱离，因而亲水性也逐渐降低而变为
46、不溶于水，以脱离，因而亲水性也逐渐降低而变为不溶于水，以 致开始的透明溶液变成浑浊的液体。致开始的透明溶液变成浑浊的液体。 当冷却时，氢键又恢复，因而又变为透明溶液。当冷却时，氢键又恢复，因而又变为透明溶液。 狮 锑 枕 收 镭 斌 老 晨 坎 命 邦 胰 为 评 慨 度 嚼 诸 井 师 惩 书 迢 蝎 强 愁 店 孙 附 择 嚎 豆 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 5252 3.2 saa在复配型精细化学品中的作用 n3.2.1 saa的界面吸附 （掌握应用例子） n3.2.2 润湿与渗透作用（掌握应用例子） n
47、3.2.3 发泡与消泡作用（掌握应用例子） n3.2.4 乳化作用 n3.2.5 分散作用 n3.2.6 增溶 n3.2.7 洗涤作用 倚 儿 汛 武 师 称 莎 旬 窖 机 汕 诵 铡 凿 粱 罢 仇 耿 肢 世 栈 龟 饯 定 甥 扑 称 甘 修 纂 护 幻 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 5353 3.2表面活性剂在复配型 精细化学品中的作用 n3.2.1吸附作用 n吸附定义 物质至一相中迁移至界面的过程称为吸 附。 n一、吸附的类型 n吸附的类型可分为物理吸附和化学吸附。 n二、吸附等温式 n（1）Freu
48、ndlich吸附等温式 nFreundlich通过大量实验数据，总结出经验方程式 ，称为Freundlich吸附方程式。 n V=KP1/n（n1） 戒 厅 嘱 兹 扮 吨 诀 郊 饼 雄 收 玛 菏 渔 患 唯 傈 误 骗 公 瘟 扫 英 帜 莹 栅 际 伍 葫 桃 案 朵 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 3 表 面 活 性 剂 的 性 能 与 应 用 原 理 5454 n如果要验证吸附数据是否符合 Freundlich吸附等温式，应将改为直线 式（两边取对数） n 并以lgV对lgP 作图，察看是否为一直线。由直 线的截距可以求得K，由斜率可以求得n 专 杜 端 挑 外 铱 张 臃 卵 训 惧 吸 服 溶 冷 逞 拂 畴 易 干 兢 慧 撬 羊 蔽 残 盔 靖 疾 钒 穴 芒 3 表