膠體化學第四章第七-八節(jié)

1、4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯醚型聚氧乙烯醚型 非離子型表面活性劑溶于水時不發(fā)生離解，其親水基團主要是由具有一定數(shù)量的含氧基團(如羥基和聚氧乙烯基)構(gòu)成。非離子表面活性劑按親水基分類，有聚按親水基分類，有聚氧乙烯醚型和多元醇型兩類。氧乙烯醚型和多元醇型兩類。 聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑是由含活潑氫化合物脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺等與環(huán)氧乙烷進行加成聚合反應(yīng)制得。因此相應(yīng)地得到如下幾類聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑。4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯醚型聚氧乙烯醚型（1）脂肪醇聚氧乙烯醚）脂肪醇聚氧乙烯醚 其通式為：RO(

2、CH2CH2O)nH。它是由脂肪醇與環(huán)氧乙烷進行加成反應(yīng)制得的。這類表面活性劑穩(wěn)定性較高，生物降解性和水溶性好，具有良好潤濕性。幾種脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑幾種脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑 4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯醚型聚氧乙烯醚型（2）烷基酚聚氧乙烯醚）烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚表面活性劑也稱OP型表面活性劑，其化學通式為：或簡寫為OPn。 這類表面活性劑是由苯酚、甲苯酚、萘酚等與環(huán)氧乙烷加合而成。反應(yīng)表現(xiàn)為兩個階段：第一階段為等摩爾的烷基酚與環(huán)氧乙烷的加成；第二階段為環(huán)氧乙烷的聚合反應(yīng)。4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯

3、醚型聚氧乙烯醚型（2）烷基酚聚氧乙烯醚）烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚按烷基碳鏈的不同及加成氧乙烯單元的多少，可得到一系列性質(zhì)不同的產(chǎn)物。例如，當選用壬基酚合成時，與四分子環(huán)氧乙烷加成的產(chǎn)物不能溶于水，卻有較好的親油乳化性能；與六、七分子環(huán)氧乙烷加成的產(chǎn)物，在室溫下即能完全溶于水，并有較好的乳化和洗滌性能；與八至十二分子環(huán)氧乙烷加成的產(chǎn)物具有良好的潤濕、滲透和洗滌能力；與十五以上分子環(huán)氧乙烷加成的產(chǎn)物沒有滲透和洗滌能力，可用作待殊乳化分散劑。 烷基酚聚氧乙烯醚的化學穩(wěn)定性高，即使在高溫下也不易被強烷基酚聚氧乙烯醚的化學穩(wěn)定性高，即使在高溫下也不易被強酸、強堿破壞，因此還可用于金屬酸洗液中及強

4、堿性洗滌劑中。酸、強堿破壞，因此還可用于金屬酸洗液中及強堿性洗滌劑中。4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯醚型聚氧乙烯醚型（3）脂肪酸聚氧乙烯酯脂肪酸聚氧乙烯酯脂肪酸聚氧乙烯酯的通式為：RCOO(CH2CH2O)nH。這類表面活性別通常用如下方法制備： 脂肪酸與環(huán)氧乙烷在催化劑存在下進行加成反應(yīng)與酚脂肪酸與環(huán)氧乙烷在催化劑存在下進行加成反應(yīng)與酚類類似類類似，第一階段先生成1摩爾的環(huán)氧乙烷單酯，反應(yīng)速率較慢，第二階段聚合反應(yīng)速率很快。其反應(yīng)式如下：4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯醚型聚氧乙烯醚型（3）脂肪酸聚氧乙烯酯另一種制法是以脂肪酸與聚

5、乙二醇進行酯化反應(yīng)。另一種制法是以脂肪酸與聚乙二醇進行酯化反應(yīng)。 這類脂肪酸聚氧乙烯酯非離于表面活性劑結(jié)構(gòu)中的酯鍵對熱、酸、堿不夠穩(wěn)定，易受酸、堿溶液水解而形成原脂肪酸和聚乙二醇。其滲透和洗滌能力不及醚類非離子表面活性劑。但脂肪酸來源廣而豐富，成本較低，且脂肪酸聚氧乙烯酯具有低泡和生物降解性好的特點，還有較好的乳化性、分散性等。因此，得到了較廣泛的應(yīng)用，主要用作乳化劑、分散劑、染主要用作乳化劑、分散劑、染色助劑等。色助劑等。4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯醚型聚氧乙烯醚型（4 4）聚氧乙烯烷基胺聚氧乙烯烷基胺 環(huán)氧乙烷與脂肪胺起加成反應(yīng)，生成聚氧乙烯烷基胺。4.7

6、 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑1. 聚氧乙烯醚型聚氧乙烯醚型（4）聚氧乙烯烷基胺聚氧乙烯烷基胺 這類非離子表面活性劑含有有機胺的結(jié)構(gòu)，故同時具有非離子和陽離子表面活性劑的一些特性，如耐酸不耐堿，具有殺菌性能。當氧乙烯的數(shù)目較多時，其非離子性能增大，陽離子性相對減小，故可與陰離子表面活性劑兼容。 聚氧乙烯烷基胺常用作染色助劑，也用于人造絲生產(chǎn)中以增強再生纖維絲的強度，保持噴絲孔的清潔，防止污垢沉積。4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑2. 多元醇型多元醇型 多元醇型非離子表面活性劑是指由含有多個羥基的多元醇與脂肪酸進行酯化反應(yīng)而生成的酯類，還包括由帶有-NH2或-NH-基

7、的氨基醇、以及帶有-CHO基的糖類與脂肪酸或酯進行反應(yīng)制得的非離子表面活性劑。由于它們在性質(zhì)上很相似，故統(tǒng)稱之為多元醇型非離子表面活性劑。 這類非離子表面活性劑具有良好的乳化性、分散性、良好的乳化性、分散性、增溶性和對皮膚的滋潤性能，故常用于化妝品、食品、增溶性和對皮膚的滋潤性能，故常用于化妝品、食品、醫(yī)藥、紡織印染和金屬加工等工業(yè)。醫(yī)藥、紡織印染和金屬加工等工業(yè)。4.7 4.7 非離子表面活性劑非離子表面活性劑2. 多元醇型多元醇型甘油脂肪酸酯和季戊四醇脂肪酸酯是這類表面活性劑的代表。通常采用如下方法制備：1摩爾甘油或季戊四醇與l摩爾脂肪酸(如月桂酸或棕櫚酸)，在堿存在下，加熱酯化而成：月桂

8、酸單甘油酯對人體無害，廣泛用作食品、化妝品的乳化劑。季戊四醇硬脂酸單酯和硬脂酸單甘油酯的混合物，可用作乳化劑、人造纖維的柔軟劑和用作油劑復合材料。4.8 4.8 表面活性劑的應(yīng)用與展望表面活性劑的應(yīng)用與展望 表面活性劑作為精細化工的支柱產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中具有重要的作用。其主要應(yīng)用于洗滌、紡織洗滌、紡織等行業(yè)，其他應(yīng)用幾乎可以覆蓋所有的精細化工領(lǐng)域精細化工領(lǐng)域。 醫(yī)藥中表面活性劑可作為殺菌劑和消毒劑使用醫(yī)藥中表面活性劑可作為殺菌劑和消毒劑使用，其殺菌和消毒作用歸結(jié)于它與細胞生物膜蛋白質(zhì)的強烈相互作用使之變性或失去功能，這些消毒劑在水中都有比較大的溶解度，根據(jù)使用濃度，可用于手術(shù)前皮膚消毒、傷口或

9、黏膜消毒、器械消毒和環(huán)境消毒等； 在藥劑制備過程中，表面活性劑是不可缺少的乳化劑、潤濕藥劑制備過程中，表面活性劑是不可缺少的乳化劑、潤濕劑、助懸劑、起泡劑和消泡劑劑、助懸劑、起泡劑和消泡劑，如一些揮發(fā)油、脂溶性纖維素、甾體激素等許多難溶性藥物利用表面活性劑的增溶作用可形成透明溶液及增加濃度。 4.8 4.8 表面活性劑的應(yīng)用與展望表面活性劑的應(yīng)用與展望 在農(nóng)藥行業(yè)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，如可濕性粉中原藥多為有機物，具有疏水性，表面活性劑的存在可降低水的表面張力，供噴粉用的粉劑中，有的也含有一定量的表面活性劑，目的是為了提高藥劑在受藥一定量的表面活性劑，目的

10、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展面積。速度和擴展面積。 國外通過表面活性劑對除草活性作用的研究表明，表面活性劑并非只單純地降低藥液的表面張力，以提高藥量而達到增效的目的。如針對各種藥劑特性，采用適當種類和濃度的表面采用適當種類和濃度的表面活性劑還可以促進藥劑對植物的滲透作用，活性劑還可以促進藥劑對植物的滲透作用，且對藥劑具有增溶作用，可見有選擇的開發(fā)和應(yīng)用表面活性劑，可望達到對藥劑對藥劑增效、節(jié)約用藥、減少對環(huán)境污染和降低防治成本增效、節(jié)約用藥、減少對環(huán)境污染和降低防治成本的目的。4.8 4.8 表面活性劑的應(yīng)用與展望表面活性劑的應(yīng)用與展望 目前，發(fā)達國家發(fā)達國家在表面活性劑領(lǐng)域的研究已具備了完整的體系，主要研究方向為安全、溫和和易生物降解的產(chǎn)品研究方向為安全、溫和和易生物降解的產(chǎn)品，如糖苷類表面活性劑，由于原料來自天然、性能優(yōu)良、低毒、低刺激性、易生物降解而得到迅速發(fā)展。 我國我國在表面活性劑方面的研究開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域，尤其在高新技術(shù)領(lǐng)域與國外水平差距很大，這主要表現(xiàn)為產(chǎn)品產(chǎn)品品種單一落后，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品配套能力差，缺少系列