醇类表面活性剂优秀PPT.ppt-淘文阁

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1、表面活性剂按极性基团的解离性质分类按极性基团的解离性质分类1、阴离子表面活性剂：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠2、阳离子表面活性剂：季铵化物3、两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型4、非离子表面活性剂：脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘），聚山梨酯（吐温）非离子表面活性剂主要是醇类表面活性剂非离子表面活性剂主要是醇类表面活性剂非离子表面活性剂非离子表面活性剂1 非离子表面活性剂概述2 醇类非离子表面活性剂的性质1 1 非离子表面活性剂概述非离子表面活性剂概述非离子表面活性剂定义是指在水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有确定数量的含氧基团(一般为醚基或羟基)构成，靠与水形成氢键

2、实现溶解的表面活性剂。也即：非离子表面活性剂在水溶液中不是解离状态，故不以离子形式存在，称之为非离子表面活性剂非离子表面活性剂的特性1.稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响；2.不易受Mg2+、Ca2+的影响，在硬水中运用性能好；3.不易受酸碱的影响；4.与其他表面活性剂的相容性好；5.在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能；6.产品大部分为液态和浆态，运用便利；7.存在浊点，即，随着温度的上升，很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水。正是这些特点确定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越1.1 1.1 非离子表面活性剂的特性非离子表面活性剂的特性醇类非离子表面活性剂醇类非离子

3、表面活性剂第三组组长：张欣组员：张欣，刘栋林文文，吴远鹏，卢梦哲1.2.1脂肪酸甘油酯：单硬脂酸甘油酯；脂肪酸甘油酯：单硬脂酸甘油酯；HLB（亲油亲水平衡值）为（亲油亲水平衡值）为34，主要用，主要用作作W/O型乳剂协助乳化剂。型乳剂协助乳化剂。1.2.2多元醇多元醇蔗糖酯：蔗糖酯：HLB（513）O/W乳化剂、分散乳化剂、分散剂剂脂肪酸山梨坦（脂肪酸山梨坦（Span）：W/O乳化剂乳化剂聚山梨酯（聚山梨酯（Tween）：O/W乳化剂乳化剂1.2 醇类非离子表面活性剂醇类非离子表面活性剂分类分类包括：由含多个羟基的多元醇与脂肪酸进行酯化反应而生成的酯类，此外，还包括由带有NH2或NH基的

4、氨基醇以及带有-CHO基的糖类与脂肪酸或酯进行反应制得的非离子表面活性剂。由于它们在性质上很相像，故统称之为多元醇型非离子表面活性剂。除此之外，通常还将多元醇与脂肪酸形成的酯类再与环氧乙烷加成的产物也归为此类。按多元醇的种类可分为：甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基醇酰胺，等。（1）乙二醇酯乙二醇酯依据其酯化度和依据其酯化度和PEG聚合聚合度的不同度的不同,表面活性和亲水性大小表面活性和亲水性大小HLB有所有所变更变更,可用于印染用增粘剂可用于印染用增粘剂,各种乳化剂或各种乳化剂或香波用的珠光剂等。香波用的珠光剂等。PG酯多用作食品添加酯多

5、用作食品添加剂和糕点起泡剂。剂和糕点起泡剂。（2）甘油酯甘油酯有单酯、双酯、三酯。单甘有单酯、双酯、三酯。单甘油酯油酯HLB低低,在水中不会溶解在水中不会溶解,可形成可形成W/O型乳液。高纯度单甘油酯可作食品添加剂型乳液。高纯度单甘油酯可作食品添加剂和食品乳化剂。和食品乳化剂。C8C12的三甘油酯具有的三甘油酯具有耐氧化、溶解力好、粘度低特点耐氧化、溶解力好、粘度低特点,被用作食被用作食品香料的溶剂和香料保香、增香剂品香料的溶剂和香料保香、增香剂,化妆品化妆品用油剂。用油剂。（3）新戊基型多元醇脂新戊基型多元醇脂由于新戊基多元由于新戊基多元醇的立体障碍大的结构醇的立体障碍大的结构,提高了耐

6、热性和润提高了耐热性和润溶性溶性,同时还有低温流淌性同时还有低温流淌性,常用于机械油、常用于机械油、引擎油、工业用的各种润滑剂。引擎油、工业用的各种润滑剂。（4）糖酯）糖酯葡萄糖、蔗糖等均具有多外羟葡萄糖、蔗糖等均具有多外羟基基,可与月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸等可与月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸等酯化而得到糖酯。由于糖类具有较多的羟酯化而得到糖酯。由于糖类具有较多的羟基基,因此因此,可以酯化成水溶性产品。糖酯大可以酯化成水溶性产品。糖酯大都无味、无臭。糖酯有较低的临界胶束浓都无味、无臭。糖酯有较低的临界胶束浓度度(CMC)和较好降低表面张力的实力和较好降低表面张力的实力,其起其起泡性较低。糖

7、酯生物降解完全泡性较低。糖酯生物降解完全,对人体无毒、对人体无毒、无刺激性无刺激性,可用作食品和医药用乳化剂。可用作食品和医药用乳化剂。（5）山梨醇酯）山梨醇酯山梨醇酯经分子内失水生成失水山梨醇酯,具有优异的乳化性能和油剂性能。用作医药、化妆品或食品报导化剂,合成树脂用润滑剂、防蚀剂、消泡剂,乳化聚合用稳定剂及亲油性报导化分散剂等。聚氧乙烯型聚氧乙烯型：这种类型的表面活性剂又称又称聚乙二醇型聚乙二醇型，是环氧乙烷与含有活泼氢的化合物进行加成反应的产物，属于醚类；醚类；包括高级醇环氧乙烷加成物，烷基酚环氧乙烷加成物，脂肪酸环氧乙烷加成物，高级脂肪酰胺环氧乙烷加成物。1.2 醇类非离子表面活性剂

8、分类醇类非离子表面活性剂分类聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多、产量大，是非离子中的大类。这类表面活性剂的亲水性，是靠分子中的氧原子与水中的氢形成氢键、产生水化物而具有的。聚乙二醇链有两种状态，在无水状态时为锯齿型，而在水溶液中主要是曲折型。无水时的状态无水时的状态水溶液中的状态水溶液中的状态当它一旦在水中成为曲折型时，亲水性的当它一旦在水中成为曲折型时，亲水性的氧原子即被置于链的外侧，憎水性的氧原子即被置于链的外侧，憎水性的-CH2-基位于里面，因而链四周就变得简洁与水基位于里面，因而链四周就变得简洁与水结合。此结构虽然很大，但其整体恰似一结合。此结构虽然很大，但其整体恰似一个亲水基。因此，

9、聚乙二醇链显示出较大个亲水基。因此，聚乙二醇链显示出较大的亲水性。分子中环氧乙烷的聚合度越大，的亲水性。分子中环氧乙烷的聚合度越大，即醚键即醚键-O-越多，亲水性越大。越多，亲水性越大。1.2.4.聚氧乙烯聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物（聚氧丙烯共聚物（聚醚型表面活性剂）：能耐受热压灭菌和低温冰冻，静脉乳剂的乳化剂主要的是主要的是聚乙二醇型聚乙二醇型和和多元醇型多元醇型两大类。两大类。如：如：1.2 醇类非离子表面活性剂分类醇类非离子表面活性剂分类(1)脂肪醇聚氧乙烯醚系聚乙二醇与脂肪醇缩合而成的醚。通式：(2)烷基酚聚氧乙烯醚OP系列，如壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10):(3)聚氧乙烯烷基酰醇胺当x

10、、y、n均为1时，则称为尼诺尔(4)脂肪酸聚氧乙烯酯如，油酸酯 R=C17H33，硬脂酸酯 R=C17H35(5)聚氧乙烯烷基胺结构通式(6)多元醇表面活性剂主要是脂肪酸与多羟基物作用而生成的酯，如单硬脂酸甘油酯季戊四醇酯失水山梨醇酯(7)聚醚型表面活性剂-(聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚)通式：是各种不同分子量的聚氧乙烯(亲水基)与聚氧丙烯(亲油基)的嵌段共聚物，其中a15,(CH2CH2O)b+c含量占20%90%。本品又称泊洛沙姆(poloxamer)，商品名普郎尼克(Pluronic)。性质：淡黄色液体或固体，分子量100014000，HLB 0.530，具有乳化、润湿、分散、起泡和消泡

11、等多种优良性能，但增溶实力较弱。应用：新型的优良乳化剂、增溶剂，是目前能应用于静脉注射乳剂的一种合成的乳化剂。(8)其它类型表面活性剂（聚醚型）高级硫醇聚氧乙烯醚型冠醚2 2 醇类非离子表面活性剂的性质醇类非离子表面活性剂的性质2.1 HLB值2.2 浊点及亲水性2.3 临界胶束浓度2.4 表面张力2.5 润湿性2.6 起泡性和洗涤性2.1 HLB2.1 HLB值值1.HLB值-亲水亲油平衡值 HLB值显示了表面活性剂分子中亲水的和亲油的两个相反的基团的大小和力气的平衡，表示表面活性剂亲水性的大小。HLB数值从140。非离子表面活性剂的HLB值范围是120。HLB值越大，表面活性剂的亲水性越强

12、；反之亲水性越弱，亲油性越强。HLB值大多可查表或依据公式计算。但也有一些含有氧化丙烯、氧化丁烯及含氮、硫原子等的非离子型表面活性剂的HLB值不能算出，离子型表面活性剂亦不易处理。因此，对于这类表面活性剂，HLB值必需进行试验测定或估算。见下表，表面活性剂在水中的状态及对应的HLB值范围运用HLB值应留意以下各点：1.不同HLB值的表面活性剂具有不同的应用范围2.不同的被分散或被乳化物质具有不同的HLB值1.聚乙二醇型非离子表面活性剂 HLB值的计算公式 HLB=亲水基团质量/表面活性剂的质量100/5 =亲水基的质量/(亲水基质量+亲油基质量)100/5进一步简化为 HLB=E/5E-加成环

14、表面活性剂的一个重要指标，可用来表示非离子表面活性剂的亲水性的大小。浊点愈高，愈不易自水中析出，亲水性愈好。非离子表面活性剂在低于浊点时，在水中才有较大的溶解度。无水时的状态水溶液中的状态2.2 2.2 浊点及亲水性浊点及亲水性2.影响非离子型表面活性剂浊点的因素(1)疏水基的种类亲油性越大，浊点越低，亲水性越差。浊点降低，亲水性降低，水溶性降低。疏水基疏水基月桂胺月桂胺月桂醇月桂醇月桂酸酯月桂酸酯浊点浊点/988832(2)疏水基碳链的长度疏水基碳链越长，浊点越低，亲水性越差。疏水基疏水基月桂醇月桂醇十四醇十四醇十六醇十六醇十八醇十八醇浊点浊点/887874682.影响非离子型表面活性

15、剂浊点的因素2.影响非离子型表面活性剂浊点的因素(3)亲水基的影响浊点随环氧乙烷加成数(聚氧乙烯链长)增加而上升。以月桂醇聚氧乙烯醚为例：n456789101112浊点浊点/7.031.051.667.279.087.894.8100.31002.影响非离子型表面活性剂浊点的因素(4)添加剂的影响向非离子型表面活性剂的溶液中：添加非极性物质，浊点会上升；芳香族化合物或极性物质，浊点会下降；加入NaOH等碱性物质时，会使浊点急剧下降。3.水数将1.0g非离子表面活性剂溶于30mL二氧六环中，向得到的溶液中滴加水直到溶液浑浊，这时候所消耗的水的体积(mL)叫水数。水数上升，亲水性增加。非离子表

16、面活性剂的非离子表面活性剂的 CMC CMC（临界胶束浓度）（临界胶束浓度）较低，比较低，比阴离子低阴离子低1212个数量级。如个数量级。如十六烷基硫酸钠的十六烷基硫酸钠的 cmc cmc 5.810-4 mol/L5.810-4 mol/L 十六醇十六醇6mol6mol环氧乙烷加成物的环氧乙烷加成物的 cmc 1.010-6 cmc 1.010-6 mol/Lmol/L缘由：缘由：1.1.非离子表面活性剂不电离，不带电荷，没有静电排非离子表面活性剂不电离，不带电荷，没有静电排斥，易形成胶束；斥，易形成胶束；2.2.亲水部分体积较大，只有氢键作用，与溶剂的作用亲水部分体积较大，只有氢键作用，

17、与溶剂的作用力较弱，易形成胶束。力较弱，易形成胶束。规律：规律：疏水基增加，亲水性下降，疏水基增加，亲水性下降，cmccmc降低；反之亦反。降低；反之亦反。2.3 2.3 临界胶束浓度临界胶束浓度1.亲水基的影响相同加成数时，含量越高，表面张力降低，趋近不变。相同含量时，EO（环氧乙烷）加成数越低，表面张力越低。2.4 2.4 表面张力表面张力2.疏水基的影响疏水基种类不同，其溶液的表面张力不同。如疏水基疏水基异辛基酚异辛基酚月桂酸月桂酸油醇油醇聚氧丙烯聚氧丙烯/(mN/m)29.732.037.245.23.温度的影响通常，温度上升，表面张力下降。2.5 2.5 润湿性润湿性脂肪醇碳数脂

18、肪醇碳数101214EO加成数加成数2.98.819.14.411.223.54.913.926.4含量含量/%0.030.052.00.050.093.50.210.46.25疏水性能增加，润湿性降低。亲水性能增加，润湿性降低。2.6 2.6 起泡性和洗涤性起泡性和洗涤性 1.起泡性对于聚醚类非离子表面活性剂的起泡性通常比离子型低，对硬水不敏感。它的起泡性随EO（环氧乙烷）链的变更而变，并有最高值出现。如，55时十三醇聚氧乙烯醚的起泡性（箭头指cmc）。2.洗涤性由于低温时，非离子表面活性剂的临界胶束浓度低于离子型,因此常显示较好的低温洗涤性。以壬基酚聚氧乙烯例，它用于羊毛洗涤时，EO链以612为最好，当EO链达15以上时，其效力下降。当用于棉布洗涤时，则EO链以10时为最好。

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