表面活性剂的性能和应用原理
化妆品中表面活性剂的作用机理
化妆品中表面活性剂的作用机理在我们日常使用的化妆品中，表面活性剂是一种十分重要的成分，它们在化妆品的性能和效果中发挥着关键作用。
要理解表面活性剂在化妆品中的作用机理，首先需要了解什么是表面活性剂。
表面活性剂，顾名思义，是能够活跃在表面的一种物质。
从化学结构上看，它们具有一个亲水的头部和一个疏水的尾部。
这一特殊结构赋予了表面活性剂独特的性质，使其能够在不同的界面上发挥作用，如油水界面、固液界面等。
在化妆品中，表面活性剂的主要作用之一是乳化。
我们知道，很多化妆品都是由油相和水相组成的，比如乳液、面霜等。
油和水在自然状态下是不相溶的，但有了表面活性剂，情况就大不一样了。
表面活性剂的疏水尾部会插入油相中，而亲水头部则留在水相中，从而将油相分散在水相中形成小液滴，或者将水相分散在油相中，形成稳定的乳液体系。
以常见的乳液为例，表面活性剂就像一位“和事佬”，将原本互不相容的油和水“撮合”在一起，形成均匀的混合物。
这样，乳液在使用时能够均匀地涂抹在皮肤上，提供滋润和保湿的效果。
除了乳化作用，表面活性剂还具有清洁作用。
在洗面奶、洗发水等清洁类化妆品中，表面活性剂是主要的清洁成分。
当我们使用洗面奶清洁面部时，表面活性剂的疏水尾部会与皮肤表面的油脂、污垢等亲油物质结合，而亲水头部则朝向水相。
在揉搓和冲洗的过程中，表面活性剂会将油脂和污垢包裹起来，形成微小的胶束，使其能够被水冲洗掉，从而达到清洁皮肤的目的。
不同类型的表面活性剂具有不同的清洁能力和温和程度。
例如，阴离子表面活性剂如十二烷基硫酸钠（SDS）具有较强的清洁能力，但可能对皮肤有一定的刺激性；而两性表面活性剂如椰油酰胺丙基甜菜碱则相对温和，同时也能提供较好的清洁效果。
此外，表面活性剂在化妆品中还能起到增溶的作用。
有些化妆品中需要添加一些在水中溶解度较小的成分，如香料、维生素等。
这时，表面活性剂就可以发挥增溶作用，将这些难溶的成分包裹在胶束内部，使其能够均匀地分散在水相中，提高产品的稳定性和使用性能。
表面活性剂作用原理及应用
表面活性剂作用原理及应用表面活性剂一词来自英语surfactant。
它实际上是短语surface active agent的缩合词。
它还有一个名字叫做tenside。
凡加入少量而能显著降低液体表面张力的物质，统称为表面活性剂。
它们的表面活性是对某特定的液体而言的，在通常情况下则指水。
表面活性剂一端是非极性的碳氢链（烃基），与水的亲和力极小，常称疏水基；另一端则是极性基团（如—OH、—COOH、—NH₂、—SO₃H等），与水有很大的亲和力，故称亲水基，总称“双亲分子”（亲油亲水分子）。
为了达到稳定,表面活性剂溶于水时，可以采取两种方式：1、在液面形成单分子膜将亲水基留在水中而将疏水基伸向空气，以减小排斥。
而疏水基与水分子间的斥力相当于使表面的水分子受到一个向外的推力，抵消表面水分子原来受到的向内的拉力，亦即使水的表面张力降低。
这就是表面活性剂的发泡、乳化和湿润作用的基本原理。
在油-水系统中，表面活性剂分子会被吸附在油-水两相的界面上，而将极性基团插入水中，非极性部分则进入油中，在界面定向排列。
这在油-水相之间产生拉力，使油-水的界面张力降低。
这一性质对表面活性剂的广泛应用有重要的影响。
2、形成“胶束”胶束可为球形，也可是层状结构，都尽可能地将疏水基藏于胶束内部而将亲水基外露。
如以球形表示极性基，以柱形表示疏水的非极性基，则单分子膜和胶束。
如溶液中有不溶于水的油类（不溶于水的有机液体的泛称），则可进入球形胶束中心和层状胶束的夹层内而溶解。
这称为表面活性剂的增溶作用。
表面活性剂在污垢和基底表面的吸附是去污洗涤的核心，吸附作用也是表面活性剂最基本的性质之一。
在洗涤过程中，表面活性剂的疏水基会尽可能地减少与水的接触，在表/界面上发生定向吸附，达到一定浓度后在体相形成聚集体，因此表面活性剂表现出一系列优良的性能，如润湿、乳化、增溶等。
表面活性剂可起洗涤、乳化、发泡、湿润、浸透和分散等多种作用，且表面活性剂用量少（一般为百分之几到千分之几），操作方便、无毒无腐蚀，是较理想的化学用品。
表面活性剂在化妆品中的应用
表面活性剂在化妆品中的应用一、表面活性剂的概述表面活性剂（surfactant），又称界面活性剂，是化学界非常重要的物质之一。
它能够降低液体表面的表面张力，使其易于流动，因此广泛应用于各个领域，比如洗涤、润滑、乳化、泡沫、保湿等。
表面活性剂根据其作用机制可分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
二、表面活性剂在化妆品中的应用1. 清洁性能表面活性剂具有优异的清洁性能，能够代替清洁剂中的硬质磨料，深度清洁皮肤表面的污垢和角质。
此外，它还能够使皮肤表面的水油平衡得到调节，并且减少清洁时对皮肤的刺激。
2. 乳化稳定性能很多化妆品都含有乳液，而乳液的稳定性是很关键的。
表面活性剂可以增强乳液的稳定性，使乳液中的液体不容易分离，保证化妆品的使用寿命。
3. 泡沫性能很多化妆品的使用需要产生泡沫，比如洁面膏、沐浴露、洗发水等。
表面活性剂能够使液体产生泡沫，增加产品的质感，同时发挥更好的清洁作用。
4. 保湿性能表面活性剂还能够使化妆品中的水分分布均匀，保湿效果更加明显。
同时表面活性剂能够改善角质层结构，增强皮肤的保水能力。
三、表面活性剂对皮肤的影响表面活性剂在化妆品中的应用主要分为两种：一是作为清洁剂、泡沫剂等，另一种是作为乳化剂、稳定剂等。
表面活性剂虽然对皮肤有一定刺激作用，但在正确的配方和使用下影响不会过大。
要注意的是，过多使用表面活性剂会破坏皮肤的天然保护层，进而导致皮肤干燥、出现痘痘等问题。
需要注意的是，不同的皮肤类型对表面活性剂的需求也不同。
油性皮肤的人需要选择清洁功能强的表面活性剂；而干性皮肤的人则更适合使用有保湿功效的表面活性剂。
四、表面活性剂在化妆品中的使用建议1. 选择品牌认证的产品市面上有许多化妆品品牌，一些品牌为了提高售价，往往会添加过量的表面活性剂，对皮肤造成不良影响。
因此，建议消费者在购买化妆品时选择品牌认证的产品，确保产品的品质和安全。
2. 合理使用化妆品一些用户在化妆时使用太多了，结果造成皮肤负担加重，容易诱发过敏。
表面活性剂应用原理
表面活性剂应用原理表面活性剂是一类化学物质，具有分子结构中同时存在亲水性和亲油性的特点。
它们在水和油之间起到界面活性的作用，可以降低液体表面张力，使液体能够更好地湿润固体表面。
表面活性剂的应用原理主要包括以下几个方面：1. 降低表面张力：表面活性剂分子结构中的亲水基团与亲油基团相互作用，形成分子在界面上的吸附层。
这一吸附层能够降低液体的表面张力，使液体更容易湿润固体表面，提高液体的渗透性和扩展性。
2. 分散和乳化作用：表面活性剂能够在液体中形成胶束结构，将油滴或固体微粒分散在水相中，形成分散体系。
这种分散作用可以使油、脂、颜料等不溶于水的物质均匀分散在水中，提高它们的溶解度和可操作性。
3. 渗透和浸润作用：表面活性剂能够改善液体与固体的接触性能，使液体更容易渗透进入固体内部。
这种渗透作用可以提高液体在固体上的浸润性，使液体能够更好地与固体接触和反应，提高工艺效率。
4. 乳化稳定作用：表面活性剂能够使油水两相形成均匀的乳状液体，称为乳化作用。
乳化剂通过在油水界面上形成吸附层，阻止油滴的聚集和沉淀，从而保持乳状液体的稳定性。
5. 胶束增溶作用：表面活性剂能够在溶液中形成胶束结构，将水溶性和油溶性物质同时溶解在溶液中。
这种胶束增溶作用可以提高溶液的溶解度和稳定性，扩大溶液的应用范围。
总之，表面活性剂应用原理主要包括降低表面张力、分散和乳化作用、渗透和浸润作用、乳化稳定作用以及胶束增溶作用等。
这些作用使得表面活性剂在各个领域中具有广泛的应用，如洗涤剂、乳化剂、润滑剂、抗静电剂、泡沫剂等。
表面活性剂的功能
表面活性剂的功能表面活性剂是一种化学物质，广泛应用于各个领域。
它具有许多重要的功能，下面将介绍其中几个主要的功能。
第一，表面活性剂具有降低液体表面张力的功能。
液体的表面张力是指液体表面上分子间的相互牵引力。
表面活性剂能够吸附在液体表面，并与液体分子相互作用，破坏液体表面分子间的牵引力，从而降低液体的表面张力。
这使得液体更容易湿润固体表面，并能够提高液体的流动性。
第二，表面活性剂具有增强溶解度的功能。
由于表面活性剂的结构具有亲水和疏水基团，它们能够在水和油之间形成一种结构称为胶束。
胶束是一种由表面活性剂分子组成的小颗粒，其疏水基团朝向胶束的内部，亲水基团朝向胶束的外部，从而将疏水物质包围在内部。
这种结构能够增强疏水物质在水中的溶解度，使其更易被水所接受。
第三，表面活性剂具有分散、乳化和稳定液体混合物的功能。
由于表面活性剂的两性性质，它们能够将不相溶的液体分散在一起，并形成稳定的乳状液体。
这在制药、食品和化妆品等领域中得到了广泛应用。
例如，在药物制剂中，表面活性剂能够将水溶性药物和油溶性药物结合在一起，提高药物的稳定性和溶解度。
第四，表面活性剂具有减少液滴的表面张力的功能。
在农业领域中，表面活性剂被用作农药的助剂。
它们能够降低液滴的表面张力，使液滴更好地附着在作物上，并提高农药的吸收效率。
此外，表面活性剂还能够改善土壤的渗透性，促进植物根系的生长和发育。
除了上述功能外，表面活性剂还具有抗静电、抗沉积、防锈、抗腐蚀等多种功能。
总的来说，表面活性剂的功能非常广泛，不仅可以改变液体的性质，提高液体的使用性能，还可以在各个领域中发挥重要的作用。
然而，由于表面活性剂会对环境产生一定的影响，因此在应用过程中需要合理使用，并加强对其环境和健康风险的研究。
表面活性剂在化妆品中的应用
01 引言
03 应用
目录
02 定义 04 参考内容
引言
表面活性剂是一类具有特定分子结构的化合物，具有亲水亲油性质，通常用 于清洁、保护和美化肌肤的化妆品中。在化妆品领域，表面活性剂的主要作用是 作为添加剂，提高产品的使用体验、增加产品销售以及提升产品品质。本次演示 将详细介绍表面
4、抗菌和防腐作用
一些两性表面活性剂还具有抗菌和防腐作用，可以有效地延长化妆品的保质 期，防止细菌和霉菌的滋生。例如，季铵盐类两性表面活性剂具有广谱抗菌作用， 能够杀灭多种细菌和真菌。
四、总结
本次演示主要介绍了两性表面活性剂的合成方法及其在洗涤化妆品中的应用。 由于两性表面活性剂具有出色的洗涤、润湿、乳化、分散等性能以及温和不刺激、 抗菌防腐等特性，因此在洗涤化妆品领域具有广泛的应用前景。随着人们对于化 妆品安全和
人们将更加表面活性剂的安全性和生物学性质，尽量避免对人体有害的成分， 同时追求更加温和、不刺激的配方。此外，表面活性剂的复配技术也将得到更加 广泛的应用，通过不同类型表面活性剂的复配，可以获得更好的性能和效果。
除了传统类型的表面活性剂之外，新型的表面活性剂也在不断开发。例如， 含有氨基酸、糖类等天然成分的表面活性剂，具有更好的生物可降解性和皮肤相 容性，将在化妆品中发挥越来越重要的作用。另外，一些具有特殊功能的表面活 性剂也在研发中
活性剂的基本概念、在化妆品中的应用情况、优势以及未来发展趋势。
定义
表面活性剂是一种具有极性基团和疏水基团的化合物。极性基团可以与水分 子相互作用，使表面活性剂在水溶液中溶解；而疏水基团则倾向于与非极性物质 结合，使表面活性剂在界面上富集。这种特殊的分子结构使得表面活性剂具有降 低表面张力、润湿、乳化、分散等特性。
表面活性剂在除胶清洗剂中的作用及原理
表面活性剂在除胶清洗剂中的作用及原理表面活性剂作为除胶清洗剂中的重要成分，其独特的分子结构和性质使其在去除各种类型胶粘剂的过程中发挥着不可替代的作用。
1.降低表面张力表面张力是液体表层分子间相互作用力的一种表现，它阻碍了两相之间的界面扩展。
表面活性剂具有两亲性，在界面会形成一层单分子膜，显著降低了水的表面张力。
Texent630A 具有极强的润湿性，能够更有效地侵入到胶粘剂与基材之间的微小缝隙中，从而破坏它们之间的结合力。
同时，分子中的疏水基团能够与胶粘剂中的相似组分产生相互作用，形成较强的结合力，这种结合不仅有助于松动和剥离胶粘剂，还能防止在清洗过程中胶粘剂重新附着到基材上。
2.增强溶剂效果表面活性剂Texent630A能够与清洗剂中的溶剂形成协同效应，提高溶剂对胶粘剂的溶解能力。
除胶剂中的有机溶剂如醇类、酮类、醚类等虽然具有良好的溶解能力，但Texent630A 会进一步增强这种溶解与分散效果，能够侵入胶水分子与其结合的部位，改变其分子结构，使胶水分子在溶剂中更容易分散和溶解，从而加速除胶过程。
除胶效果测试Texent630A具有优异的润湿性能，能够降低胶水与待清洁表面之间的表面张力，使得胶水更容易从表面剥离。
以Texent630A表面活性剂为例，搭配其他组分，组成清洗剂测试对胶的清洗效果。
图1.含Texent630A体系的除胶清洗结果清洗前清洗后综合上述，表面活性剂Texent630A在除胶清洗剂中能够显著提升清洗效率。
Texent630A 不仅加速了胶粘剂的溶解和分散过程，还通过降低表面张力、增强溶剂效果等手段，使得除胶更加彻底、快速，进一步提高了清洗作业的整体效率和灵活性。
Texent630A在除胶清洗剂中发挥着至关重要的作用，其独特的分子结构和性质为高效、环保的除胶清洗提供了坚实的基础。
表面活性剂应用导论-第2章表面活性剂的作用原理
1-十四烷基硫酸钠， CMC：2.4×10-3 mol/L 2-十四烷基硫酸钠， CMC：3.3×10-3 mol/L 3-十四烷基硫酸钠， CMC：4.3×10-3 mol/L 4-十四烷基硫酸钠， CMC：5.2×10-3 mol/L
2.1.4 影响临界胶束浓度的因素
4）碳氢链中其它取代基的影响 随着碳氢链中极性基团数量的增加、亲水性的 提高，表面活性剂的临界胶束浓度增大。
2.1.4 影响临界胶束浓度的因素
8）无机强电解质对胶束形成的影响 无机盐的添加会使离子型表面活性剂的临界胶束
浓度降低，而对非离子型表面活性剂则影响不 大。
2.1.5 胶束的形状和大小
表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓 度时，其非极性部分会自聚，形成聚集体，使憎 水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为 胶束。随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束 可呈现球状、棒状、层状或块状等多种形状。
表面活性剂应用导论—第2章
• 轻化工程专业 • 丁斌
第2章 表面活性剂的基本原理
2.1 表面活性剂胶束 2.2 表面活性剂结构与性能的关系
2.1.1 自聚
表面活性剂在界面上吸附一般为单分子层，当 表面吸附达到饱和时， 表面活性剂分子不能继 续在表面富集，而疏水基的疏水作用仍竭力促 使其逃离水环境，为满足这个条件，表面活性 剂分子在溶液内自聚，即疏水基向里靠在一起 形成内核，远离水环境；而亲水基朝外与水相 接触。
性剂，比相同碳原子(CH2基团)数的直链化合 物的临界胶束浓度大得多。 如：
二正辛基琥珀酸酯磺酸钠，CMC：6.8×10-4 mol/L 二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠，CMC：2.5×10-3
mol/L
2.1.4 影响临界胶束浓度的因素
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用途
– 烷基苯磺酸钠去污力强、起泡力和泡沫稳定性以及化 学稳定性好、而且原料来源充足、生产成本低，在民 用和工业用清洗剂中有着广泛的用途
– 是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种，也是中国 合成洗涤剂的主要活性成分。
整理课件
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烷基磺酸盐(AS和SAS)
整理课件
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脂肪族羧酸盐(RCOO-M+)
亲水基为羧基
包括高级脂肪酸的钾、钠、铵盐以及三 乙醇铵盐。如肥皂
是历史上开发最早的阴离子表面活性剂， 也是重要的洗涤剂，目前仍是皮肤清洁 剂的重要品种
整理课件
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磺酸盐(R—SO3-M+)
亲水基为为磺酸根(R--S03-) 包括烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、 α-烯
3 表面活性剂（SAA）的性能与应用原理
前言
3.1 表面活性剂（SAA）的定义
3.1.1 SAA的分类、结构特征
3. 1.2 表面活性剂的性能
3.1.3 SAA在复配型精细化学品中的作用
3.1.4 SAA复配的应用与规律
整理课件
1
无处不在的SAA
绿茶冰淇淋配方： 绿茶汁5％，全脂淡乳粉9.3
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溶液的表面张力（可随溶质浓度而变 ）
第一类：曲线3
– 增加略有上升，常接近于直线
– 如NaCl溶液
第二类：曲线2
– 增加而逐渐下降
– 在浓度很稀时下降较快，随浓 度增加下降变慢
– 如丁醇溶液
第三类：曲线1
– 在溶液浓度较稀时，表面张力 急剧下降
– 当溶液的浓度达到一定值后， 溶液的表面张力就不再下降了
– 结构：硫酸酯盐中的硫原子不与烃基中的碳原子直接 相连
– 性质：最大区别在于硫酸酯盐在酸性条件下可以发生 水解
主要种类：有脂肪醇硫酸酯盐(FAS或AS）和脂肪
醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐（AE整理S课）件 两类
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烷基苯磺酸盐
种类
– 直链烷基苯（LAS）：易降解 – 支链烷基苯ABS：不易降解，目前已基本被LAS取代
– 表面能等于表面张力(σ)和表面积(A)的乘 积，即： E =σ ·A
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3.1.2 表面活性剂定义
纯溶剂的表面张力
– 定值（恒T、P）
– 纯液体表面能的降低只能通过缩小表面积来实 现(叶面的水滴、水银球为球形的原因)：E =σ ·A
溶液的表面张力：可变（恒T、P下）
SAA定义
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乳化、分散、发泡 保型性的改善：
– 增加室温下冰淇淋的耐热 性
贮藏性的改善： – 减少贮藏中制品的变化
防止或控制粗大冰晶形成，使 冰淇淋的组织细腻
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2
其它
塑料制品中的抗静 电剂
洗涤用品 化妆品 车用化学品等等
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3
3.1.1 表面活性剂（SAA）的定义
表面张力 表面活性剂定义
定义
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10
表面张力定义
宏观表现为液体表面有收缩趋势（从而 处于表面层内分子数减少），或者说表 面恒有一种抵抗表面扩张的力，即表面 张力（σ，亦有用γ表示的）
其物理意义是垂直作用于单位长度相表 面上的力。单位为：N ·m-1
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导致结果
体系表面积越大、能量越高（界面相同）
– 表面层分子要比内部分子多出一部分能量， 即表面能(E)
如十二烷基苯磺酸钠
– SAA
整低的浓度就能显著降低溶剂的表面 张力的物质
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3.1.3 SAA的分类、结构特征
1 saa结构特征 2 SAA 种类
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1 saa结构特征（掌握）
分子中具两 亲结构
– 极性基团： 亲水基
– 非极性基团 (长链烃基)： 亲油基/疏水 基
按分子量分类
– 分子量大于10 000者称为高分子SAA；分子量在1000～10 000的 称为中分子量SAA；分子量在100～1000的称为低分子量SAA
前两种常见
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saa种类（按离子类型）（掌握）
概述 阴离子SAA 阳离子SAA 两性离子SAA 非离子SAA
特种表面活性剂
产生原因、定义
导致结果
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7
现象
露珠在荷叶、草叶 上呈球形而不是铺 在叶面上
水银落到地上散落 呈小球而不是其它 形状
曲别针或一角硬币 可浮在水面
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8
捅破有棉线肥皂水的肥皂膜
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9
表面张力产生原因、定义
原因
– 液体内部分子受力平 衡
– 表面层分子受力不平 衡；合力指向液体内 部，表面层分子有被 拉进液体内部趋势
％，稀奶油25％，甘油硬脂 酸脂0.2％，白砂糖15％， 明胶0.4％，羧甲基纤维素 钠0.1％，水45％。
制备工艺
– 白砂糖、稀奶油、全脂淡奶粉、 稳定剂、乳化剂、水 →混合配料 →均质→杀菌→冷却→加茶汁→ 老化→凝冻→灌注→包装 →检验 →成品。
甘油硬脂酸脂
– SAA:食品乳化剂 – 作用：
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4
3.1.1 表面张力
表面 表面张力
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5
表面
界面：
– 相与相之间的接触面 – 固－液、固－固、固－气、
液－液、液－气
表面
– 两相中一相为气相时形成 的界面
– 固－气、液－气
说明
– 界面实际上并不是一个几 何面，它通常是约几个分 子厚度的过渡区
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6
表面张力
现象
– 存在表面张力导致
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按离子类型分类：即按在水溶液中能否解
离及解离后离子类型（亲水基结构）分类
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阴离子SAA
定义
– 在水中电离后，亲水基团 带负电荷的表面活性剂称 为阴离子表面活性剂
种类和用途
说明：阴离子表面活性剂的
水溶液一般呈中性或碱性，
因此一般在中性或碱性环境
下使用
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阴离子SAA种类和用途
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2 SAA 种类
概述 种类
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概述（常见分类方法）
按SAA在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型
– 非离子型、离子型（阴离子、阳离子和两性SAA）
按用途分类
– 如润湿剂、渗透剂、乳化剂、分散剂、柔软剂、抗静电剂、洗涤 剂等
按SAA在水和油中的溶解性
– 水溶性和油溶性SAA
烃磺酸盐、α-磺基单羧酸酯、脂肪酸磺 烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸 盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基 甘油醚磺酸盐等多种类型。
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硫酸酯盐
脂肪族二元酸与醇类发生酯化反应生成硫酸单酯 和硫酸双酯，硫酸单酯和碱中和生成的盐叫硫酸 酯盐。 RO--SO2—ONa（R—OSO3Na）
与磺酸盐区别