表面活性剂的类型

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2.疏水基通过中间键与羧基连接的表面活性剂
1）梅迪兰
通过脂肪酰氯与肌氨酸反应得到的表面活性剂，
商品名为“medialan”。
美国DOW公司以商品名“Hamposyl”生产;
德国Hoechat公司以商品名“medialan”生产; Albright＆Wilson公司于1999年开始以商品 名“Empigen RSLA”生产。
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（1）梅迪兰的Leabharlann 成主要采用Schotten-Baumana缩合法路线，多采用氢 氧化钠做缚酸剂，水或水-丙酮做溶剂
CH3 RCOCl + HN CH2COOH
NaOH
O CH3 RC N CH2COONa
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（2）梅迪兰的性质和用途
a.梅迪兰具有洗涤、分散、乳化、渗透、增溶等特性； b.具有抗菌杀菌性和抗蚀、抗静电能力； c.配伍性好；
主要生产方法：磺氧化法及磺氯化法
磺氧化法 二氧化硫和氧与烷烃反应制取烷基磺酸盐
本法不需要氯气，副产物少，可以简化纯化工艺， 降低成本。
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2）烷基磺酸盐表面活性剂的性能
烷基磺酸盐的表面活性与烷基苯磺酸钠接近 在碱、弱酸及水中有良好的稳定性，耐硬水
在硬水中仍具有良好的润湿、乳化、分散、去
Example：
3
2.分类
羧酸盐型：R—COOM
磺酸盐型：R—C6H4—SO3M
硫酸酯盐：R—OSO3M
3.用途
率。
磷酸盐型：R—OPO3M2
洗涤剂、钻井、修井、完井、试油以及提高采收
阴离子表面活性剂中产量最大、应用最广的是磺
酸盐、其次是硫酸盐。
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2.1.1羧酸盐型
性质
这类表面活性剂是以羧基为亲水基。
的蛋白质化学结构相似，适合作洗发护发香波。
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2.1.2磺酸盐型
分类：
1.烷基苯磺酸盐表面活性剂 2.烷基磺酸盐
3.a-烯基磺酸盐
4.石油磺酸盐
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1.烷基苯磺酸盐表面活性剂（ABS，LAS） 1）烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成
其原料主要来自石油。 烷基苯磺酸盐作为阴离子表面活性剂，在表面活
油溶性的和水溶性的乳液。
在化妆品工业中:用于生产护肤品，用作喷发器喷嘴堵塞防止剂.
在洗涤工业中:用于制造各种洗涤剂。
在农药工业中:用作农药乳化剂、肥料乳化剂。 在造纸工业中:用作废纸脱墨剂、涂料纸的涂层液的分散稳定剂。 在化学工业中:用作乳液聚合用乳化剂。
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1.磷酸酯类表面活性剂的合成
醇与磷酸化剂反应，然后用碱中和而得。
常用的磷酸化剂:五氧化二磷和聚磷酸。
常用的碱:氢氧化钠、氢氧化钾、氨、乙醇胺等。
O 3ROH + P2O5 RO P OH 单酯 OH + RO
O P OH 双酯
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OR
2.磷酸酯类表面活性剂的性质
①磷酸酯的溶解度
中和的酸性酯溶解度很低，中和后溶解度明显增加； 随憎水基链长增加溶解度下降，引入烷基醚可增加 其溶解度； 单酯的溶解度大于双酯；单酯二钠盐的溶解度与相 同碳链的脂肪醇硫酸盐相似。
碱金属皂的泡沫性能较好。 其碳链短些的、泡沫易于形成，如C10～C12的脂 肪酸皂的泡沫粗大，但不稳定； 碳链较长的脂肪酸皂，形成的泡沫细小持久，但 不易生成； 不饱和酸皂如油酸钠起泡性能差，且泡沫不持久， 松香酸皂的起泡性也差，但加入碳酸钠后，起泡性大 为增加；
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低分子环烷酸皂，泡沫大，而不持久；高分子环烷
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3）皂类表面活性剂的用途
羧酸盐型表面活性剂早己应用于各个领域：
Example1: 硬脂酸钠皂、钾皂早已用作洗涤剂、起泡剂、乳化 剂以及润湿剂等。 Example2: 脂肪酸的三乙醇胺皂，常用在非水溶剂中作乳化剂。 Example3: 硬脂酸的钙、钡、镁及铝皂也是很好的金属防锈油添 加剂。
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在石油工业中的应用
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1.硫酸酯盐类表面活性剂的合成
脂肪物硫酸酯盐是以脂肪醇、脂肪醇醚或脂肪酸单甘油 脂经硫酸化反应然后用碱中和而制得。 ROH + SO3（或H2SO4、H2SO4.nSO3）→ ROSO3H ROH + ClSO3H → ROSO3H + HCl ROSO3H + NaOH→ ROSO3Na ROH + H2NSO3H→ ROSO3NH4
性剂中是产量最大、应用最广的一类。
它是通过烷基苯的磺化制成烷基苯磺酸，再由碱
中和而制得。
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（1）磺化 R-ArH + H2SO4→R-ArSO3H + H2O R-ArH + SO3→R-ArSO3H
式中R-和-ArH分别表示烷基和芳烃
① 用硫酸磺化是可逆反应，酸液利用率低、磺化效
率不高； ② 而SO3磺化是以化学计量与烷基芳烃反应，无废 酸生成，利用率高，加之SO3来源丰富成本较低。
在酸、碱和某些氧化物（次氯酸钠、过氧化物等）
溶液中稳定性好
作为洗涤剂配方中的表面活性剂易喷雾干燥成型，
是优良的洗涤剂和泡沫剂
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• 3）烷基苯磺酸盐表面活性剂的用途
烷基苯磺酸钠盐是应用最广泛的工业表面活性剂 和家用高泡洗涤剂；
三乙醇胺盐常用于液体洗涤剂和化妆品中，一些
胺盐则由于其油溶性而用于干洗过程。
肥皂在软水中与其它表面活性剂几乎有相同
的去污力，水的硬度增大，去污力变差。
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肥皂在硬水中去污力下降的主要原因: 由于它与硬水中的Ca2+、Mg2+离子反应生成 不溶于水，且失去洗涤能力的钙、镁皂。 肥皂不宜在酸性环境中使用的原因： 这是因为肥皂在酸性溶液中易使其脂肪酸游离 析出，结果使肥皂失去表面活性。但是，肥皂的生物 降解性是非常好的。
分类（依据亲油基与羧基的连接方式）
一类是亲油基与羧基直接连接的脂肪酸盐(俗称皂类)， 其通式为RCOOM； 二类是亲油基通过中间键相连。
Example：
R
O C NH (CH2)n COO-Na+
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1.皂类表面活性剂
种类：
碱金属皂、碱土金属、高价金属皂和有机碱皂。
用途:
碱金属皂主要作为家用洗涤制品：如脂肪酸 钠、脂肪酸钾。 金属皂和有机碱皂主要作工业表面活性剂。
(
N
)n ONa
60 0C
碱性
C17H33
C
(N
油酰氯
多缩氨基酸钠
CH n ONa lamepon
)
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（1）雷米帮的合成
第一步 用三氯化磷对油酸进行酰化反应。
3C17H35COOH + PCl3 → 3C17H35COCl
第二步将氨基酸与油酰氯通过缩合反应而合成油酰氨基 酸钠：
3C17H35COCl + H2NR1(CONHR2)xCOOH + 2NaOH→ 3C17H35CONHR1(CONHR2)xCOONa
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②磷酸酯的表面张力
单酯比双酯高，正构碳链的磷酸酯高于异构碳链的磷 酸酯，并随烷基碳链的增加其表面张力下降。 ③作用抗静电 以短链有为好，单烷基磷酸酯优于双酯。 ④生物降解 磷酸酯具有较好的生物降解性。
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3.磷酸酯类表面活性剂的应用
在纺织工业中：用作染色助剂、乳化剂、抗静电剂。 在金属加工中：用于配制金属切削油、拔丝油、压延油剂，可配成
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2.硫酸酯盐类表面活性剂的性质和用途
这类表面活性剂具有良好的发泡力和洗涤性能，在硬水 中稳定，其水溶液呈中性或微碱性。 它可以作为重垢棉织物洗涤剂； 用作轻垢液体洗涤剂； 用作牙膏发泡剂、乳化剂、纺织剂及电镀浴添加剂 等。
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2.1.4磷酸酯类表面活性剂
特点
磷酸是三元无机酸，与脂肪醇反应可以生成磷酸单 酯和磷酸双酯。 磷酸单酯和磷酸双酯都是酸性磷酸酯，酸性磷酸酯 不经中和直接使用，pH值通常在1.5～2.5，接触皮 肤有刺激性。 在日用化学品中作为表面活性剂使用的是将酸性磷 酸酯用适当的碱中和的磷酸酯盐类。 正构脂肪醇的磷酸脂盐平滑性好，支链脂肪醇磷酸 酯盐的渗透性好。
第二章表面活性剂的类型
Chap.2 Category of Surfactant
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主要内容
2.1.阴离子表面活性剂
2.2.阳离子表面活性剂
2.3.两性表面活性剂
2.4.非离子表面活性剂 2.5.特种表面活性剂 2.6高分子表面活性剂 2.7新型表面活性剂
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2.1阴离子表面活性剂
1.性质
此类表面活性剂在水中解离出表面活性阴离子。
另外，还用与三次采油中作为乳化剂，发泡剂和
高效驱油剂。
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2.烷基磺酸盐
• 烷基磺酸盐通式为RSO3M，R为C3～C20的烷基。 • 烷基链长平均碳数为C15～C16为宜。 • 其中M为金属，可为碱金属或碱土金属。 • 作为民用合成洗涤剂的表面活性物其金属离子均为 Na+。
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1）烷基磺酸盐表面活性剂的合成
羧酸盐表面活性剂，作提高原油采收率的驱油 剂 松香酸钠、环烷酸钠、硬脂酸钠以及油酸钠可 用作Ca2+、Mg2+离子含量高的出水油井封堵剂， 而山芋酸钾则可用于Na+离子含量高的出水油 井选择性堵水； 重金属皂如铝皂可用泥浆消泡剂和W/O乳化剂。 肪酸皂和环烷酸皂也曾用作原油破乳等方面。
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1）皂类表面活性剂的合成 （1）天然动植物油脂为原料
（2）石油为原料
2RCH3 3O2 2RCOOH 2H 2O
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催化剂，
（3）多羧酸为原料
如：(n=12～16)等，在胶片生产中用作润湿剂。 用三乙醇胺与油酸制成的皂为淡黄色浆状物， 溶于水，易氧化变质，常用作乳化剂。
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（4）松香酸为原料