簡介編輯表面活性劑(surfactant),是指加入少量能使其溶液體系的界面狀態(tài)發(fā)生明顯變化的物質(zhì)。具有固定的親水親油基團,在溶液的表面能定向排列。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩親性:一端為親水基團,另一端為疏水基團;親水基團常為極性基團,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽,羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團;而疏水基團常為非極性烴鏈,如8個碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑(包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑)、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復配表面活性劑、其他表面活性劑等。起源歷史編輯①公元前2500年——1850年羊油和草木灰制造肥皂羊油——三羧酸酯簡稱三甘酯,經(jīng)堿水解→羧酸鹽+單甘酯+二甘酯+甘油19世紀中葉一方面肥皂開始實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn),另一方面,也出現(xiàn)了化學合成的表面活性劑。②土耳其紅油的出現(xiàn):土耳其紅油即蓖麻油與硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物,蓖麻油為蓖麻油酸的三甘酯,深度磺化,耐酸耐硬水③19世紀初,礦物原料制備洗滌劑石油工業(yè)的發(fā)展→石油硫酸(綠油)。蠟和茶的磺化混合物,溶于酸中,呈綠黑色,用堿中和制得。石油磺酸皂具有良好的水溶性,稱綠鈉(***個礦物原料制得的洗滌劑)。當HLB值、親水基、疏水基相同,分子量小,潤濕作用好,去污力差;分子量大,潤濕作用差,去污力好。山西加工陽離子表面活性劑圖片
增溶能力下降。[3]在聚氧乙烯鏈相同時,碳氫鏈越長,濁點越低;在碳氫鏈相同時,聚氧乙烯鏈越長則濁點越高。2.乳化作用親水親油平衡值(HLB):表面活性劑分子中親水和親油基團對油或水的綜合親合力。根據(jù)經(jīng)驗,將表面活性劑的HLB值范圍限定在0-40,非離子型的HLB值在0-20。混合加和性:HLB=(HLBaWa+HLBb/Wb)/(Wa+Wb)理論計算:HLB=∑(親水基團HLB值)+∑(親油基團HLB)-7HLB:3-8W/O型乳化劑:Span;二價皂HLB:8-16O/W型乳化劑:Tween;一價皂3.潤濕作用要求:HLB:7-9。使用表面活性劑可以控制液、固之間的潤濕程度。農(nóng)藥行業(yè)中在粒劑及供噴粉用的粉劑中,有的也含有一定量的表面活性劑,其目的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速度和擴展面積,提高防病、治病效果。在化妝品行業(yè)中,做為乳化劑是乳霜、乳液、潔面、卸妝等護膚產(chǎn)品中不可或缺的成分。4.助懸作用在農(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,如可濕性粉劑中原藥多為有機化合物,具有憎水性,只有在表面活性劑存在的條件下,降低水的表面張力,藥粒才有可能被水所潤濕,形成水懸液。天津加工陽離子表面活性劑怎么樣表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力,也可以通過吸附在液體界面間來降低油水界面張力。
但*有BYK、Ciba、Rhodia等少數(shù)幾個公司擁有受控聚合技術(shù)。深圳海川公司正在開發(fā)的新型分散劑也是AB型嵌段高分子表面活性劑。,它因形似南美土著人的一種武器Bola(一根繩子的兩端各連接一個球)而得名,**簡單的Bola型表面活性劑結(jié)構(gòu)如圖3所示。典型的締合型增稠劑如圖4所示。圖4Bola型大分子表面活性劑分子兩端的疏水基團起締合作用,相當于Bola型表面活性劑的2個端頭基,是增稠的決定因素,通常是油基、十八烷基、十二烷苯基、壬酚基等。親水鏈相當于Bola型表面活性劑的連接鏈,能提供化學穩(wěn)定性和黏度穩(wěn)定性,常用的是聚醚,如聚氧乙烯及其衍生物。締合型增稠劑的分子鏈是通過聚氨酯基團來擴展的,所用聚氨酯有IPDI、TDI和HMDI等。這樣的分子結(jié)構(gòu)使締合型增稠劑分子可以像大分子表面活性劑一樣形成膠束,親水端與水分子以氫鍵締合,疏水端與乳液粒子、表面活性劑等的疏水結(jié)構(gòu)吸附締合在一起,在水中形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),達到增稠的效果。,它是從一個中心核分子出發(fā),由支化單體逐級擴散伸展開來的結(jié)構(gòu),或者由中心核、數(shù)層支化單元和**基團通過化學鍵連接而成的。已經(jīng)有聚醚、聚酯、聚酰胺、聚芳烴、聚有機硅等類型。樹枝狀大分子的特性是其分子結(jié)構(gòu)規(guī)整。
4.非離子表面活性劑:烷基葡糖苷(APG),脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盤),聚山梨酯(吐溫)。陰離子1.肥皂類表面活性劑肥皂系高級脂肪酸的鹽,通式:(RCOO)nM。脂肪酸烴R一般為11~17個碳的長鏈,常見有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據(jù)M**的物質(zhì)不同,又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞,堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞,電解質(zhì)亦可使之鹽析。堿金屬皂:O/W堿土金屬皂:W/O有機胺皂:三乙醇胺皂2.硫酸化物RO-SO3-M主要是硫酸化油和高級脂肪醇硫酸酯類。脂肪烴鏈R在12~18個碳之間。硫酸化油的**是硫酸化蓖麻油,俗稱土耳其紅油。高級脂肪醇硫酸酯類有十二烷基硫酸鈉(SDS、月桂醇硫酸鈉),乳化性很強,且較穩(wěn)定,較耐酸和鈣、鎂鹽。在藥劑學上可與一些高分子陽離子藥物產(chǎn)生沉淀,對粘膜有一定刺激性,用作外用軟膏的乳化劑,也用于片劑等固體制劑的潤濕或增溶。3.磺酸化物R-SO3-M屬于這類的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它們的水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。常用品種有:二辛基琥珀酸磺酸鈉(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸鈉,甘膽酸鈉。凡是溶于水能夠***降低水的表面能的物質(zhì)稱為表面活性劑(surface active agent,SAA)或表面活性物質(zhì)。
效果**好、效率**高的是AB型嵌段高分子表面活性劑。從分子結(jié)構(gòu)上看,AB型嵌段高分子就是超大號的表面活性劑,A嵌段和B嵌段分別類似于表面活性劑的親水頭基和疏水尾鏈。AB嵌段高分子表面活性劑在顏填料表面采取尾型吸附形態(tài),A嵌段是親顏料的錨固基團,B嵌段是親溶劑的溶劑化尾鏈。A嵌段可以是酸、胺、醇、酚等官能團,通過離子鍵、共價鍵、配位鍵、氫鍵及范德華力等相互作用吸附在顆粒表面,由于含有多個吸附點,可以有效地防止分散劑分子脫附,使吸附緊密且持久。B嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯等基團,分別適用于極性和非極性溶劑。典型的AB嵌段型高分子表面活性劑結(jié)構(gòu)如圖所示。穩(wěn)定顆粒主要依靠B嵌段形成的吸附層產(chǎn)生的空間位阻作用,所以對作為溶劑化尾鏈的B嵌段的長度和均一性有極高的要求,希望可以形成厚度適中且均一的吸附層,如果B段過長,可能會起架橋作用,引起分散體系黏度增加,甚至絮凝沉淀。通常認為位阻層的厚度為20nm時,可以達到**好的穩(wěn)定效果。圖3AB嵌段型高分子表面活性劑合成分子結(jié)構(gòu)明確和相對分子質(zhì)量可控的AB型嵌段高分子表面活性劑是涂料分散助劑的發(fā)展方向,這需要用到受控聚合技術(shù)。表面活性劑要呈現(xiàn)特有的界面活性,必須使疏水基和親水基之間有一定的平衡。河北有口碑的陽離子表面活性劑大概費用
具有固定的親水親油基團,在溶液的表面能定向排列。山西加工陽離子表面活性劑圖片
有時要求表面活性劑具有不同的親水親油結(jié)構(gòu)和相對密度。通過變換親水基或親油基種類、所占份額及在分子結(jié)構(gòu)中的位置,可以達到所需親水親油平衡的目的。經(jīng)過多年研究和生產(chǎn),已派生出許多表面活性劑種類,每一種類又包含眾多品種,給識別和挑選某個具體品種帶來困難。因此,必須對成千上萬種表面活性劑作一科學分類,才有利于進一步研究和生產(chǎn)新品種,并為篩選、應(yīng)用表面活性劑提供便利。表面活性劑的分類方法很多,根據(jù)疏水基結(jié)構(gòu)進行分類,分直鏈、支鏈、芳香鏈、含氟長鏈等;根據(jù)親水基進行分類,分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PEO衍生物、內(nèi)酯等;有些研究者根據(jù)其分子構(gòu)成的離子性分成離子型、非離子型等,還有根據(jù)其水溶性、化學結(jié)構(gòu)特征、原料來源等各種分類方法。但是眾多分類方法都有其局限性,很難將表面活性劑合適定位,并在概念內(nèi)涵上不發(fā)生重疊。人們一般都認為按照它的化學結(jié)構(gòu)來分比較合適。即當表面活性劑溶解于水后,根據(jù)是否生成離子及其電性,分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。按極性基團的解離性質(zhì)分類1.陰離子表面活性劑:硬脂酸,十二烷基苯磺酸鈉2.陽離子表面活性劑:季銨化物。3.兩性離子表面活性劑:卵磷脂,氨基酸型,甜菜堿型。山西加工陽離子表面活性劑圖片
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