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1、 表面活性剂化学表面活性剂化学 Surfactant Chemistry 宗丽娜宗丽娜:化学化工:化学化工系系物理化学教研室物理化学教研室 电话:电话:15154685926 0546-7396241 E-mail:Main Contents第一章第一章表面活性剂概论表面活性剂概论第二章第二章表面活性剂的类型表面活性剂的类型第三章第三章表面活性剂在界面上的吸附表面活性剂在界面上的吸附第四章第四章表面活性剂溶液的体相性质表面活性剂溶液的体相性质第五章第五章表面活性剂复配原理表面活性剂复配原理第六章第六章表面活性剂的作用表面活性剂的作用第七章第七章表面活性剂的应用表面活性剂的应用第一章第一章 表面
2、活性剂概论表面活性剂概论1.1 1.1 表面活性剂表面活性剂图图1-1 溶液表面溶液表面张张力与力与浓浓度的关系度的关系表面活性剂定义表面活性剂定义表面活性:溶质使溶剂表面张力表面活性:溶质使溶剂表面张力降低降低的性质的性质 加加入入少少量量即即能能大大大大降降低低溶溶剂剂(一一般般为为水水)的的表表面面张张力力(或或液液液液界界面面张张力力),改改变变体体系系界界面面状状态态,从从而而产产生生润润湿湿或或反反润润湿湿、乳乳化化或或破破乳乳、起起泡泡或或消消泡泡、加加溶等一系列作用的一类物质。溶等一系列作用的一类物质。51.1.2 2 表面活性剂的结构特点表面活性剂的结构特点结构结构:表面活性
3、剂分子由性质截然不同的两部分组成:表面活性剂分子由性质截然不同的两部分组成:CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7Na+COO-亲油基(也称憎水基)亲油基(也称憎水基)亲水基(也称憎油基)亲水基(也称憎油基)与油有亲和性,如烃类与油有亲和性,如烃类与水有亲和性,如与水有亲和性,如-C00-、-OH、-NH2等等61.1.2 2 表面活性剂的结构特点表面活性剂的结构特点作用原理:作用原理:表表面面活活性性剂剂溶溶于于水水,亲亲水水基基受受水水分分子子的的吸吸引引,亲亲油油基基受受到到水水分分子子的的排排斥斥。为为了了克克服服这这种种不不稳稳定定状状态态,两两亲亲性性分分子子在在两两相相界界面面
4、上上定定向向排排列列:亲亲水水基基伸伸向向水水中中,疏疏水水基基伸伸向向气气相相中中(或或油油相相中中)水水空气,油空气,油图图1-2 1-2 表表面面活活性性剂剂在在油油(空空气)气)-水界面上的排列示意图水界面上的排列示意图7图图1-3 1-3 表面活性剂在其溶液表面的定向吸附表面活性剂在其溶液表面的定向吸附和在溶液内部形成胶团和在溶液内部形成胶团1.1.2 2 表面活性剂的结构特点表面活性剂的结构特点81.1.2 2 表面活性剂的结构特点表面活性剂的结构特点举例:举例:CH3CH2-CH2CH2Na+COO-CH3CH2-CH2-C6H4Na+SO3-图图1-4 1-4 肥皂的亲油基与亲
5、水基示意图肥皂的亲油基与亲水基示意图图图1-5 1-5 洗衣粉的亲油基与亲水基示意图洗衣粉的亲油基与亲水基示意图(亲油基)(亲油基)(亲油基)(亲油基)(亲水基)(亲水基)(亲水基)(亲水基)1.1.2 2 表面活性剂的结构特点表面活性剂的结构特点表表1-1 1-1 表面活性剂的主要亲油基和亲水基表面活性剂的主要亲油基和亲水基亲油基原子团(亲油基原子团(R为石蜡链为石蜡链烃,碳原子数为烃,碳原子数为818)亲水基原子团亲水基原子团石蜡烃基石蜡烃基R-磺酸基磺酸基-SO3-烷基苯基烷基苯基R硫酸酯基硫酸酯基-O-SO3-R烷基萘基烷基萘基氰基氰基-CN含氟(或高氟代)烷基含氟(或高氟代)烷基羧基
6、羧基-COO-聚硅氧烷基聚硅氧烷基酰胺基酰胺基马来酸烷基酯基马来酸烷基酯基羟基羟基烷基酮基烷基酮基铵基铵基聚氧丙烯基聚氧丙烯基巯基、卤基、氧乙烯基等巯基、卤基、氧乙烯基等注注:表表面面活活性性剂剂分分子子结结构构的的特特点点是是两两亲亲性性分分子子,但但并并不不是是所所有有的的两两亲亲性性分分子子都都是是表表面面活活性性剂剂,只只有有亲亲油油部部分分有有足足够够长长度度的的两两亲亲性性物物质质才才是是表表面面活活性性剂剂。如如脂脂肪肪酸酸钠钠盐盐系系列列,通通常常以以C10C18作作为为亲亲油基的研究对象油基的研究对象。101.1.3 3 表面活性剂的表面活性剂的分类分类 按离子类型分类按离子
7、类型分类111.1.3 3 表面活性剂的表面活性剂的分类分类 溶解性分溶解性分类类1.3.3 按相对分子质量分类按相对分子质量分类 水溶性表面活性剂水溶性表面活性剂 油溶性表面活性剂油溶性表面活性剂 高分子表面活性剂(高分子表面活性剂(1000010000)中分子表面活性剂(中分子表面活性剂(1000-100001000-10000)低分子表面活性剂(低分子表面活性剂(100-1000100-1000)121.1.3 3 表面活性剂的表面活性剂的分类分类1.3.4 按用途分类按用途分类1.3.5 特种表面活性剂特种表面活性剂表表面面张张力力降降低低剂剂、渗渗透透剂剂、润润湿湿剂剂、乳乳化化剂剂
8、、增增溶溶剂剂、分分散散剂剂、絮絮凝凝剂剂、消消泡泡剂剂、起起泡泡剂剂、杀杀菌菌剂剂、抗抗静静电电剂剂、缓缓蚀蚀剂剂、防防水水剂剂、织织物物整整理理剂剂、均染剂等。均染剂等。有有机机金金属属表表面面活活性性剂剂、含含硅硅表表面面活活性性剂剂、含含氟氟表表面面活活性性剂剂、含磷表面活性剂、含硼表面活性剂和反应性特种表面活性剂。含磷表面活性剂、含硼表面活性剂和反应性特种表面活性剂。131.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性1.表面活性剂的溶解度表面活性剂的溶解度 表表面面活活性性剂剂在在水水中中溶溶解解度度大大亲亲水水性性强强而而亲亲油油性性就就差差;在水中的溶解度小则亲油性就相对强
9、。在水中的溶解度小则亲油性就相对强。对对于于离离子子型型表表面面活活性性剂剂在在低低温温时时溶溶解解度度较较低低,随随着着温温度度升升高高其其溶溶解解度度缓缓慢慢地地增增加加,溶溶解解度度随随温温度度的的变变化化存存在在明明显显的的转转折折点点,达达到到某某一一温温度度后后其其溶溶解解度度突突然然迅迅速速增增加加,该该点点的的温温度度即即为为克克拉拉夫夫(Krafft)点点。同同系系物物的的碳碳氢氢链链越越长长,其其克克拉拉夫夫点点的的温温度度越越高高,同同一一温温度度时时,在在水水中中的的溶溶解解度度越小。越小。对对于于非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂,其其亲亲水水基基主主要要是是聚聚氧
10、氧乙乙烯烯基基。升升高高温温度度会会破破坏坏聚聚氧氧乙乙烯烯基基同同水水分分子子的的结结合合,往往往往使使其其溶溶解解度度下下降降甚甚至至析析出出。若若缓缓慢慢加加热热非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂的的透透明明水水溶溶液液,到到某某一一定定温温度度后后溶溶液液发发生生浑浑浊浊,表表明明表表面面活活性性剂剂开开始始析析出出。溶溶液液呈呈现现浑浑浊浊的的最最低低温温度度叫叫做做“浊点浊点”。在在亲亲油油基基相相同同的的同同系系物物中中,加加成成的的环环氧氧乙乙烷烷分子数越多,亲水性越强,浊点就越高。分子数越多,亲水性越强,浊点就越高。141.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性1
11、.亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)HLB是是Hydrophile and Lyophile Balance的的缩缩写写,即即亲亲水水亲亲油油平平衡衡。HLB值值最最早早是是在在1949年年,由由在在“美美国国化化妆妆品品化化学学协协会会期期刊刊”上上,发发表表题题为为“表表面面活活性性剂剂按按HLB分分类类”的的论论文文,提提出出了了HLB值值的的概概念念,从从而而将将定性的非数概念定性的非数概念HLB引申为定量化的有数概念。引申为定量化的有数概念。1、定义定义基准:基准:石蜡石蜡HLB=0 油酸油酸HLB=1 油酸钠油酸钠HLB=20 十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠HLB=40一般认为,
12、一般认为,HLB10 亲油性强亲油性强 HLB10 亲水性强亲水性强通通过过有有关关公公式式计计算算,非非离离子子型型表表面面活活性性剂剂的的HLB值值处处于于1-20之之间间,阴阴离离子子型型和和阳阳离离子子型型表表面面活活性性剂剂的的HLB值在值在1-40均有。均有。151.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性1.亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)2、计算、计算 HLB值的估计法值的估计法 因为因为HLB值反映表面活性剂分子的亲水性,因此由它值反映表面活性剂分子的亲水性,因此由它在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的HLB值范围。值范围
13、。表表1-2 HLB值的估计范围值的估计范围表面活性剂在水中的形状表面活性剂在水中的形状HLB值范围值范围表面活性剂在水中的形状表面活性剂在水中的形状HLB值范围值范围不分散不分散14稳定的乳状分散体稳定的乳状分散体810分散不好分散不好36半透明至透明分散体半透明至透明分散体1013强烈搅拌可得乳状分散体强烈搅拌可得乳状分散体58透明溶液(完全溶解)透明溶液(完全溶解)13以上以上161.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性1.亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)表表1-3 不同用途表面活性剂的不同用途表面活性剂的HLB值范围值范围主要用途主要用途HLB值范围值范围主要用途主要
14、用途HLB值范围值范围消泡剂消泡剂13润湿剂润湿剂1215油包水型(油包水型(W/O型)乳化剂型)乳化剂36洗涤剂洗涤剂1315水包油型(水包油型(O/W型)乳化剂型)乳化剂818增溶剂增溶剂1518 聚聚氧氧乙乙烯烯型型非非离离子子表表面面活活性性剂剂(亲亲水水基基聚聚氧氧乙乙烯烯链链越越长,长,HLB值越大)值越大)HLB值值=0-20 171.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性1.亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)基团数法基团数法 HLB=7+(亲水基的基数)(亲水基的基数)-(亲油基的基数)(亲油基的基数)把把HLB看看成成是是整整个个表表面面活活性性剂剂分分子子中中
15、各各单单元元结结构构(即即亲亲水水基基和亲油基)的作用总和,这些基团各自对和亲油基)的作用总和,这些基团各自对HLB有不同贡献。有不同贡献。表表1-3 不同用途表面活性剂的不同用途表面活性剂的HLB值范围值范围18乳化法乳化法 原原理理:用用表表面面活活性性剂剂来来乳乳化化油油相相介介质质时时,当当表表面面活活性性剂剂的的HLBHLB值与油相介质所需的值与油相介质所需的HLBHLB值相同时,生成的乳液稳定性最好。值相同时,生成的乳液稳定性最好。对对于于一一般般的的水水性性表表面面活活性性剂剂,可可以以使使用用松松节节油油(所所需需HLBHLB值值为为16)16)和和棉棉籽籽油油(所所需需HLB
16、HLB值值为为6)6)配配制制一一系系列列需需要要不不同同HLBHLB值值的的油油相相,每每1515份份油油相相中中加加入入55份份待待测测表表面面活活性性剂剂,然然后后加加入入8080份份水水,搅搅拌拌乳乳化化,其其中中稳稳定定性性最最好好的的试试样样中中油相所需的油相所需的HLBHLB值就是表面活性剂的值就是表面活性剂的HLBHLB值。值。1.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性1.亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)191.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性1.亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)对于油性表面活性剂对于油性表面活性剂,可以固定油相为棉籽油可以
17、固定油相为棉籽油,用用另外一种水溶性较大的表面活性剂如司盘另外一种水溶性较大的表面活性剂如司盘60(60(所需所需HLBHLB值为值为14.9)14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂乳化剂,根据上述相同的方法根据上述相同的方法,也可测出表面活性剂的也可测出表面活性剂的HLBHLB。在应用乳化法时要注意以下两个方面的问题在应用乳化法时要注意以下两个方面的问题:一混合一混合表面活性剂的表面活性剂的HLBHLB值的计算值的计算,现在基本上都采用重量加现在基本上都采用重量加和法和法,是一种粗略的算法。二是当待测表面活性剂的乳化是一种粗略的算法。
18、二是当待测表面活性剂的乳化力较强时力较强时,测得的测得的HLBHLB值是一个范围。值是一个范围。一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLBHLB值。值。对于特殊新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到对于特殊新型结构的表面活性剂,采用乳化法也可以得到可靠的结果,此法的缺点是比较繁琐、费时。可靠的结果,此法的缺点是比较繁琐、费时。20 1957 1957年藤田提出有机概念图预测有机物的性质。年藤田提出有机概念图预测有机物的性质。将有机物按照组成分子结构的官能团分为两大类:将有机物按照组成分子结构的官能团分为两大类:第一类为分子结构式中的非极性部分,称为有机性
19、基,以第一类为分子结构式中的非极性部分,称为有机性基,以“O”表示;第二类为分子结构中的极性部分,称为无机性基,表示;第二类为分子结构中的极性部分,称为无机性基,以以“I”表示,并给予它们一定的数值。表示,并给予它们一定的数值。-OH的无机性值的无机性值=100,-COOH=150;单个单个-CH2的有机性值的有机性值=20。I/O称之为无机性有机称之为无机性有机性平衡值,简称性平衡值,简称IOB。IOB与与HLB有对应的曲线关系有对应的曲线关系。1.4 表面活性表面活性剂剂的的亲亲水水亲亲油性油性 藤田理论藤田理论1.亲水亲油平衡值亲水亲油平衡值(HLB)21 1 1)效效率率:将将表表面面
20、张张力力降降低低至至一一定定值值时时,比比较较所需的表面活性剂浓度(所需的表面活性剂浓度(efficiency)efficiency)。2 2)有有效效值值:表表面面活活性性剂剂能能使使溶溶液液的的表表面面张张力力降低到可能达到的最小值(降低到可能达到的最小值(effectiveness)effectiveness)。1.5 表面活性表面活性剂剂的的活性活性评评价方法:价方法:221.5 表面活性表面活性剂剂的的活性活性表面活性剂降低表表面活性剂降低表(界界)面张力的效率面张力的效率:pC20-lg(C20)=20 式中,式中,C20-溶液内部浓度溶液内部浓度表面活性剂降低表表面活性剂降低表(
21、界界)面张力的能力:面张力的能力:式中,式中,cmc-cmc时的表面压时的表面压;0 -纯溶剂的表面张力;纯溶剂的表面张力;cmc -溶液在溶液在cmc时的表面张力。时的表面张力。23 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质 1 1、表面活性剂在水中的溶解度、表面活性剂在水中的溶解度 离子表面活性剂在水中的溶解性离子表面活性剂在水中的溶解性1.溶解性溶解性24 一一般般在在温温度度低低时时易易溶溶于于水水,成成为为澄澄清清的的溶溶液液。温温度度升升高高,溶溶解解度度降降低低。当当温温度度升升高高到到一一定定程程度度后后,表表面面活活性性剂剂水水溶溶液液变变浑浑浊浊,继继而而表表面面活活性性剂
22、剂会会析析出出、分层。分层。在室温下在室温下(2025)的溶解度:的溶解度:非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂离子型表面活性剂离子型表面活性剂非离子表面活性剂在水中的溶解性非离子表面活性剂在水中的溶解性1.6 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.溶解性溶解性25在碳链相同的离子型表面活性剂中:在碳链相同的离子型表面活性剂中:季铵盐类阳离子表面活性剂的溶解度较大。两季铵盐类阳离子表面活性剂的溶解度较大。两性表面活性剂,也以正离子部分为季铵盐的溶解性表面活性剂,也以正离子部分为季铵盐的溶解度为最大。度为最大。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.溶解性溶解性262、表面活性剂在油溶
23、剂中溶解性表面活性剂在油溶剂中溶解性 主主要要取取决决于于亲亲油油基基和和亲亲水水基基的的种种类类,链链的的长长短短、离子的种类、溶液的温度、不纯物的存在与否等因素。离子的种类、溶液的温度、不纯物的存在与否等因素。亲油基的亲油性亲油基的亲油性:亲油基的亲油性越大,则油溶性较大。亲油基的亲油性越大,则油溶性较大。1.溶解性溶解性 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质273、在无极性或微极性溶剂中:在无极性或微极性溶剂中:脂脂肪肪酸酸肥肥皂皂、磺磺酸酸盐盐、硫硫酸酸酯酯盐盐等等离离子子型型表表面面活活性剂中,离子性弱的表面活性剂往往溶解性好。性剂中,离子性弱的表面活性剂往往溶解性好。离离子子型
24、型表表面面活活性性剂剂亲亲水水基基位位于于分分子子端端部部比比位位于于中中间时,有较大的油溶性。间时,有较大的油溶性。1.溶解性溶解性 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质284、高分子型表面活性剂的溶解高分子型表面活性剂的溶解 高高分分子子溶溶解解时时,一一般般先先经经过过溶溶胀胀,而而后后缓缓慢慢分分散散溶溶解解,这这是是由由于于高高分分子子的的分分子子链链扩扩散散能能力力较较差差所所致致。当当把把溶溶质质高高分分子子放放入入溶溶剂剂中中时时,溶溶剂剂分分子子很很快快扩扩散散进进入入聚聚合合物物中中,而而聚聚合合物物分分子子因因体体积积大大、运运动动困困难难,不不能能及及时时向向溶溶剂
25、剂中中分分散散,故故表表现现出出溶溶胀胀过过程程。其其溶溶解解性性与下列因素有关。与下列因素有关。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.溶解性溶解性29 分子链的柔性分子链的柔性 柔顺的链易于运动、扩散,有利于溶解。柔顺的链易于运动、扩散,有利于溶解。例如:聚乙烯醇溶于水而纤维素不溶例如:聚乙烯醇溶于水而纤维素不溶 结晶结晶 结晶聚合物在低于熔点温度以下时,一般都较难溶结晶聚合物在低于熔点温度以下时,一般都较难溶 聚合物分子链的长短聚合物分子链的长短 分子量越大,大分子自身间的内聚力越大,溶解性分子量越大,大分子自身间的内聚力越大,溶解性越差。越差。温度温度 升高温度能使高分子溶解性增加
26、升高温度能使高分子溶解性增加 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质30 酸、碱稳定性酸、碱稳定性v 阴离子表面活性剂:阴离子表面活性剂:在强酸中不稳定、而在碱性溶液中较稳定。在强酸中不稳定、而在碱性溶液中较稳定。v 阳离子型表面活性剂中:阳离子型表面活性剂中:胺胺盐盐类类在在碱碱中中不不稳稳定定,容容易易析析出出游游离离胺胺,但但较耐酸;而季铵盐在酸和碱中均较稳定。较耐酸;而季铵盐在酸和碱中均较稳定。v 非离子表面活性剂:非离子表面活性剂:一般的能稳定地存在于酸、碱溶液中。一般的能稳定地存在于酸、碱溶液中。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.化学稳定性化学稳定性31v 两性表面活性
27、剂两性表面活性剂:在在等等电电点点时时容容易易生生成成沉沉淀淀。但但分分子子中中有有季季铵铵离离子子者,则不会出现沉淀。者,则不会出现沉淀。v 含有酯基表面活性剂:含有酯基表面活性剂:在强酸及强碱溶液中都易发生水解,最不稳定;在强酸及强碱溶液中都易发生水解,最不稳定;v 含醚链表面活性剂:含醚链表面活性剂:在强酸及强碱溶液中最为稳定。在强酸及强碱溶液中最为稳定。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.化学稳定性化学稳定性32 无机盐稳定性无机盐稳定性v离子型表面活性剂:离子型表面活性剂:容易使其在溶液中盐析而沉淀。容易使其在溶液中盐析而沉淀。v 非离子型及两性表面活性剂:非离子型及两性表面
28、活性剂:无机盐对其的作用甚少,不易沉淀析出。无机盐对其的作用甚少,不易沉淀析出。氧化稳定性氧化稳定性 氧氧化化稳稳定定性性一一般般以以离离子子型型中中的的磺磺酸酸盐盐类类和和非非离离子子型中的聚氧乙烯类最为稳定。型中的聚氧乙烯类最为稳定。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.化学稳定性化学稳定性331、表面活性剂的安全性表面活性剂的安全性 毒性毒性 阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂有有较较高高毒毒性性,阴阴离离子子型型居居中中,非非离离子子型型和和两性离子型表面活性剂毒性普遍较低。两性离子型表面活性剂毒性普遍较低。阳离子表面活性剂中的季铵盐,是有名的杀菌剂。阳离子表面活性剂中的季铵盐,是
29、有名的杀菌剂。非离子表面活性剂属于低毒或无毒类,杀菌力也弱。非离子表面活性剂属于低毒或无毒类,杀菌力也弱。阴离子表面活性剂的毒性和杀菌力则介于两者之间。阴离子表面活性剂的毒性和杀菌力则介于两者之间。两性表面活性剂具有较高的杀菌力,且毒性很低,刺激性小。两性表面活性剂具有较高的杀菌力,且毒性很低,刺激性小。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.3 安全性和温和性安全性和温和性34表表1-1-4 4 表面活性剂对黑鼠的经口服急性毒性表面活性剂对黑鼠的经口服急性毒性LDLD5050类型类型表面活性剂表面活性剂LD50/g.kg-1阴离子阴离子直链烷基苯磺酸钠(直链烷基苯磺酸钠(C12C14
30、)十二烷基硫酸钠十二烷基硫酸钠十二基聚环氧乙烷(十二基聚环氧乙烷(3)硫酸盐)硫酸盐烷基磺酸盐烷基磺酸盐胰加漂胰加漂T渗透剂渗透剂T1.32.51.31.83.04.01.9非离子非离子十八烷基聚环氧乙烷(十八烷基聚环氧乙烷(2)十八烷基聚环氧乙烷(十八烷基聚环氧乙烷(10)十八烷基聚环氧乙烷(十八烷基聚环氧乙烷(20)脂肪酸失水山梨醇聚环氧乙烷(脂肪酸失水山梨醇聚环氧乙烷(20)壬基酚聚环氧乙烷(壬基酚聚环氧乙烷(910)25.02.91.920.01.5阳离子阳离子十六烷基三甲基溴化氨十六烷基三甲基溴化氨十六烷基溴化吡啶十六烷基溴化吡啶0.10.2 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质
31、35 溶血性溶血性 阴离子型表面活性剂溶血性最大,一般不在注阴离子型表面活性剂溶血性最大,一般不在注射液中使用;阳离子型的溶血性次之,非离子型的射液中使用;阳离子型的溶血性次之,非离子型的溶血性最小。溶血性最小。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.3 安全性和温和性安全性和温和性36 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.3 安全性和温和性安全性和温和性2、表面活性剂的温和性表面活性剂的温和性 表面活性剂的类型表面活性剂的类型 阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂最最强强。非非离离子子表表面面活活性性剂剂的的刺刺激激性性一一般般都都很很低低。多多数数阴阴离离子子表表面面活活性
32、性剂剂和和两两性性表表面面活活性性剂的刺激性居于上述两类之间。剂的刺激性居于上述两类之间。疏水基链长疏水基链长 疏水基链越长,分支化程度越小,表面活性剂对人疏水基链越长,分支化程度越小,表面活性剂对人体越温和。体越温和。37 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.3 安全性和温和性安全性和温和性 离子基团的极性离子基团的极性 离子基团的极性愈小,对皮肤、毛发愈温和。离子基团的极性愈小,对皮肤、毛发愈温和。分子内引入分子内引入PEG基团基团 增增大大分分子子中中PEG长长度度,刺刺激激性性会会进进一一步步降降低低,既既使使是是在在离离子子型型表表面面活活性性剂剂中中引引入入PEG链链,
33、形形成成所所谓谓掺掺合合型型(hybrid)表面活性剂,也会增大分子的温和性。表面活性剂,也会增大分子的温和性。分子中引入甘油或其它多元醇也会收到与引入分子中引入甘油或其它多元醇也会收到与引入PEG链链相同的结果。相同的结果。38 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.3 安全性和温和性安全性和温和性分子大小分子大小 小分子表面活性剂容易造成经皮渗透,对皮肤刺小分子表面活性剂容易造成经皮渗透,对皮肤刺激性大;大分子表面活性剂不易发生本身经皮渗透问题,激性大;大分子表面活性剂不易发生本身经皮渗透问题,且由于大分子二级、三级结构的影响,极性基团及疏水且由于大分子二级、三级结构的影响,极性
34、基团及疏水支链均不易与皮肤或毛发发生直接、强烈的作用,因而支链均不易与皮肤或毛发发生直接、强烈的作用,因而比较温和。比较温和。表面活性剂结构与皮肤的相似性表面活性剂结构与皮肤的相似性 与与皮皮肤肤结结构构具具有有一一定定相相似似性性或或相相近近性性的的表表面面活活性性剂剂对皮肤比较温和。对皮肤比较温和。39 生生物物降降解解性性是是有有机机化化合合物物因因受受微微生生物物作作用用而而转转化化为为细细胞胞物物质质,同同时时分分解解成成可可为为能能源源利利用用的的、没没有有公公害害的的二二氧氧化化碳碳和和水水等等物物质质的的一一种种性性质质。生生物物降降解解性性也也称为生物分解性能。称为生物分解性
35、能。表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.4 生物降解性(环境友好性)生物降解性(环境友好性)401 1、阴离子表面活性剂的生物降解性、阴离子表面活性剂的生物降解性图图1-6 1-6 烷基苯磺酸钠的生物降解烷基苯磺酸钠的生物降解 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.4 生物降解性(环境友好性)生物降解性(环境友好性)412 2、非离子表面活性剂的生物降解性、非离子表面活性剂的生物降解性图图1-7 1-7 非离子表面活性剂的生物降解非离子表面活性剂的生物降解 1-C1-C1313-AE9(-AE9(直链直链)2-C)2-C1313-AE9(-AE9(支链支链)3-C)3-C
36、1313-AE9(-AE9(支链支链)表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.4 生物降解性(环境友好性)生物降解性(环境友好性)42 表面活性剂的一般性质表面活性剂的一般性质1.6.4 生物降解性(环境友好性)生物降解性(环境友好性)3、阳离子表面活性剂的生物降解性、阳离子表面活性剂的生物降解性 阳离子表面活性剂会有较好的生物降解性阳离子表面活性剂会有较好的生物降解性4、两性表面活性剂两性表面活性剂 生物降解性是极高的。生物降解性是极高的。43表面活性剂的应用和发展表面活性剂的应用和发展1 1、系统开发安全、温和、易生物降解的表面活性剂,、系统开发安全、温和、易生物降解的表面活性剂,主要集中在从天然产物中制备出可以生物降解的表面活主要集中在从天然产物中制备出可以生物降解的表面活性剂。性剂。2、研究新的生产工艺与技术代替或改造落后的生产工研究新的生产工艺与技术代替或改造落后的生产工艺与技术,进一步降低生产成本,提高产品质量。艺与技术,进一步降低生产成本,提高产品质量。3、研究表面活性剂的复配方法,获得更好、功能更多研究表面活性剂的复配方法,获得更好、功能更多的产品。的产品。