水溶性表面活性剂
表面活性剂的分类及应用性能
非离子型
高级醇聚氧 · · CH2Fra bibliotekH2 –(CH2CH2O)nH 乙烯加成物 CH3CH2·
发泡剂、乳 化剂、增溶 剂
按用量和品种，用的最多的是阴离子表面活性剂， 其次是非离子表面活性剂。阳离子表面活性剂，由 于它在纤维上的吸附大、洗涤力小，且价格昂贵， 不适合用于洗涤剂，有时在洗涤剂中加入阳离子表 面活性剂主要是为了使洗涤剂具有杀菌消毒能力或 起柔软作用。两性表面活性剂有良好的去污性能， 调理性好。但由于成本高而较少使用。常用于个人 卫生用品和特种洗涤剂中。因此，性能与成本的比 值是选择表面活性剂的一个主要依据。
2.表面活性剂的应用性能
表面活性剂因能对两相界面性质 产生影响，在实际应用中能显示 出各种优异的性能。在洗涤剂中， 表面活性剂一般作为洗涤成分， 但在某些配方中也用作辅助原料， 起乳化、润湿、增溶、保湿、润 滑、杀菌、柔软、抗静电、发泡、 消泡等作用。
表面活性剂在溶液中的性质
界面吸附
表面活性剂分子在界面上会定向排列成分 子层。如图所示：
表面活性剂的界面定向
表面活性剂在水溶液表面的吸附
表面活性剂在界面定向形成吸附膜
浓度足够时，表面活性剂在溶液表面定向形 成吸附膜。排列成单分子层。非极性憎水基的部 分越大，憎水性越强，表面活性剂分子就越聚集 于表面，其表面活性就越强。
形成胶束或胶团(micelle)
双亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会
◆ 增溶作用：表面活性剂在水溶液中达到CMC值 后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的 溶解度可显著增加，形成透明胶体溶液，这种作 用称为增溶(solubilization)。能产生增溶作用的表 面活性剂叫做增溶剂。增溶与胶束有关。由于胶 束的存在而使难溶物溶解度增加的现象统称为增 溶现象。 例如室温下苯在水中的溶解度很小，每100g水 只能溶解0.07g苯，但在10%的油酸钠水溶液中， 苯的溶解度达到7g/100g，增加了100倍，这是 通过油酸钠胶束的增溶作用实现的。 在药剂中，一些挥发油、脂溶性维生素、体激 素等许多难溶性药物常可借此增溶，形成澄明 溶液或提高浓度。
一种新型水溶性高分子表面活性剂PDH的合成及性能
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ － ｓ ｏ ｌ ｕ ｂ ｌ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｉ ｒ ｃ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｔ （ Ｐ Ｄ Ｈ）ｗ ａ ｓ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｄ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｌ ｄ ｉ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ａ ｍ ｍ ｏ ｎ ｉ ｕ ｍ
Ｗ Ｕ Ｍｉ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ． ＣＨＥＮ Ｈｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
吴 明清 ，陈洪 龄
（ 南京 工 业大学 化 学化工 学院 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ９ ）
摘
要： 合成 二甲基二烯 丙基氯化铵 （ Ｄ ＭＤ Ａ Ａ Ｃ ） ／ １ 一 十 六烯共聚 物高分子表 面活性 剂（ Ｐ Ｄ Ｈ） ， 对产物进行傅 里叶
变换 红 外 光谱 （ Ｆ Ｔ—ｉ ａ ） 分析和热分析 （ Ｄ Ｔ Ａ— Ｔ Ｇ Ａ） 。考察 Ｐ Ｄ Ｈ的表面张力 、 渗透性 能、 泡 沫性 能 以 及 对 碳 钢 的缓
表面活性剂在石油中的应用
表面活性剂在石油中的应用1、开采稠油用的表面活性剂由于稠油粘度大、流动性差，给开采带来许多困难。
为开采这些稠油，有时需将表面活性剂的水溶液注入井下，使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液，抽提到地面。
这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。
采出的这种水包油型乳状液，需要将水分离出去，也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。
这些破乳剂是油包水型乳化剂。
常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。
特殊的稠油，不能采用常规的抽油机开采法，需要注蒸汽进行热采。
提高热采效果，需要使用表面活性剂。
向注汽井注入泡沫，即注入耐高温的起泡剂及不凝气体是常用的调制方法之一。
常用的起泡剂是烷基苯磺酸盐、α—烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、磺烃基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烃基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。
由于含氟表面活性剂，表面活性高，对酸、碱、氧、热及油稳定，故含氟表面活性剂是理想的高温起泡剂。
为了使分散的油易于通过地层的孔喉结构，或使地层表面的油易被驱出，需要使用称之为薄膜扩散剂的表面活性剂，常用的是氧烷基化酚醛树脂高分子表面活性剂。
2、开采含蜡原油用表面活性剂开采含蜡原油，需要经常进行防蜡和清蜡。
表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。
防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂。
前者通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。
常用的油溶性表面活性剂是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。
水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面（如油管、抽油杆及设备表面）的性质而起防蜡作用。
可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。
清蜡用的表面活性剂也分两个方面，油溶性用于油基清蜡剂，水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP 型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。
《精细化工》题库 参考答案
33 . 选择与填空 : 生物表面活性剂的制备主要分为培养发酵、分离提取、纯化三 大步骤。
34. 选择填空 与 问答 : 生物表面活性剂能显著降低表面张力和界面张力 。 除此之外，还具有其
他特有的性能，如具有良好的抗菌性能，许多生物表面活性砸基因非常好，另外，由于
生物表面活性剂是天然产物 ， 还具有更好的监篮篮 。
59. 60.
填空 : 单体香料的评价 : 在对单体香料进行评价时，多从( 1 )香气质量 ; (2)香气强度; (3)香
35 . 36. 37 . 问答 : 表丽活性剂复配的原则是 : 通过几种表面活性剂的混合复阻，可使制剂或配方的效 果更好，各类表面活性剂之间具有较好的配伍性，或者说相容性 。 解释 与选择:染料 : 是能使其他物质获得鲜明而坚牢色泽的有机化合物。 选择填空与 问答:染料应用的途径:基本上有三方面 : 尘盈垒，染料由外部进入到被染物 的内部，而使被染物获得颜色，如各种纤维、织物、皮革等的染色 : ②盖鱼，在物体形成 最后固体形态之前，将染料分散于组成物之中，成型后即量子产率 ， @对被作用的物体具有较好的亲和性，但相
互间不可发生化学作用:④有较好的热化学和光化学稳定性。 49. 问答:荧光增自剂对被作用物能起增白作用的原理: 是因为荧光增白 剂吸附在被作用物上 后吸收了波长为 350nm 左右的紫外光，同时反射了波长 450nm 左右的蓝色或蓝紫色的可见 光，这种反射光与原来被作用物上的泛黄色调相补，给人眼的感觉是物体的白度和鲜艳度 增加了，也就是说物体被增白增艳了。 50. 问答:荧光增白剂的增自 与漂白剂的漂白 :利用荧光增白剂增白物体是一种光学效应，不 会对纤维组织造成损伤。化学漂白剂的漂白，是利用它的氧化作用使纤维中的色素褪色， 显然这种漂白会不同程度地损伤纤维组织。然而 ， 荧光增白剂对 紫外线相当敏感，用其处 理过的产品如长期曝晒在日光下 ，其自度会因 荧光增臼剂分子的逐渐被破坏而下降 。 5 1.问答:荧光增自剂和荧光染料的共同点 是两者都可发出荧光，不同之处在于前者是吸收了 不可见的紫外光，发出波长较短的可见荧光;而后者则吸收可见光井发出波长较长的可见 我光。
水溶性(聚醚)硅油
水溶性（聚醚）硅油[性能特点]本品为聚醚改性硅氧烷，是共聚而成的一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂，有机硅表面活性剂有下述特点：低的表面张力；好的柔软特性及抗静电性能；良好的降粘及流平性，适于在多种树脂（聚氨酯用树脂、油漆用树脂、塑料用树脂等）添加，可很好地改善这些树脂的分子间的应力，克服这些树脂本身的缺点；良好的润滑性，适于制作高档切削液。
本品可以任意比例与水互溶，也与极性有机溶剂如醇、DMF、醚、酯等互溶，与甲苯、烷烃等非极性溶剂部分或完全相溶。
[技术指标]外观：无色或淡黄色透明液体粘度(25℃)：600—5000mPa.浊点(1%水溶液):42-46℃有效成份：100%[产品应用]1、柔软特性及抗静电性能用于用作织物的后整理剂、柔软剂，可赋予织物亲水性、吸汗性及防静电性。
2、洗护发用制品中添加少量本品，能赋予头发光泽、易梳理、平滑、防静电性、也能赋予良好的触感．也可用于洗手液，沐浴露、啫哩水、护肤品、透明香波、洗面奶等日化产品。
3、用于水性涂料，能赋予涂料流平性和增滑性。
用于汽车护理，是汽车蜡最理想的添加剂。
4、作为树脂改性剂，改进树脂熔融时的流动性，提高金属与塑料之间的润滑性，使塑料的挤出性大幅度提高。
5、聚氨酯行业作为流平剂、匀泡剂等，涂料和油墨添加剂。
6、用于纸张如告示贴、便签本、商务贴、随意贴、N次贴防粘处理和皮革表面处理。
[用法用量]作流平剂使用时体系添加量为0.1～１％，作柔软剂时在浸轧液或浸渍液中的含量为1～5％，作化妆品添加剂时体系中加量为2.5～5%,其它应用在0.1～10%之间参考选择添加量或通过先锋实验予以确定。
[包装储运]1．本品用50㎏聚乙烯塑料桶或200㎏铁桶包装。
2．本品应于常温下密闭贮存于干燥通风处，避免与酸、碱类物质接触。
3．按非危险物品贮存、运输。
表面活性剂的分类方法
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种：1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性；2、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂；3、按分子量分类，可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂，分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重，据统计，世界表面活性剂总产量的40%属于这一类2、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
如图所示，其亲水基一端是阳离子，故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液，大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液，一般为中性或碱性，与前者正好相反。
这是因为在中和时，各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说，所谓两性表面活性剂，是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而，通常所说的两性表面活性剂，是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之，单就两性表面活性剂结构来讲，在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-)，是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀，且在任何pH值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决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。
表面活性剂的分类方法
表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法有以下几种：1、按表面活性别在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性；2 、按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂；3 、按分子量分类，可将分子量大于104 者称为高分子表面活性剂，分子量在103~104 者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03 者称为低分子量表面活性剂。
在这些分类方法中常用的是按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型来分类。
1、阴离子表面活性剂阴离子型表面活性既是具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重，据统计，世界表面活性剂总产量的40% 属于这一类2、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
如图所示，其亲水基一端是阳离子，故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液，大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液，一般为中性或碱性，与前者正好相反。
这是因为在中和时，各自的酸碱强度不同而造成的。
3、两性表面活性剂广义地说，所谓两性表面活性剂，是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
然而，通常所说的两性表面活性剂，是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之，单就两性表面活性剂结构来讲，在憎水基一端既有阳离子(+) 也有阴离子(-) ，是两者结合在一起的表面活性剂甜菜碱型表面活性剂两性表面活性剂主要由氨基酸型和甜菜碱型两类其中的甜菜碱型表面活性剂，加水能呈透明溶液，泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀，且在任何pH 值时均可使用。
4、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决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。
第二章 表面活性剂水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂离子型表(与“表面”有关优秀PPT)
C H 3 R N + C H 3 C3 S H4 O
C H 3
第33页，共36页。
C H 3
+ R N
H 3C C l
C H 3
C H 3 R N + C H 3 C l-
C H 3
十二烷基三甲基氯化铵（防黏剂DT）
H3C
60~80℃
R Br +
N CH3
H3C
加压
CH3
+
-
RN
CH3 Br
CH3
AES泡沫丰实，对水硬度不敏感，有良好的生物降 解性，不刺激皮肤，与非离子表面活性剂有良好的复配 性能，是家用洗涤剂中最重要的表面活性剂之一，可广 泛地用来配制香波、餐具洗涤剂、洗衣粉等。
+
R O H nH 2C C2H
O
R O C2H C2H nO H
ClS 3HO R O C2H C2H nOS 3HO NaO RHO C2H C2H nOS 3NO a
脂肪伯胺也可以从脂肪酸，氨，氢直接在催化剂上反应 得到。
+ + RCON O H 3 H H 2
+ RC 2H N H 2 H 2 O
第31页，共36页。
➢季铵盐型阳离子表面活性剂
亲水基为季铵阳离子的表面活性剂
R1
R
N+
R2
R3
季铵盐是由叔胺和烷基化试剂反应而成，常见的烷基
化试剂有卤代烷 硫酸二甲酯 环氧乙烷等。
2 2 剂，头发调理剂，化妆品用乳化剂，矿石浮选剂和杀菌剂等。
3
24
第二节 化学结构与性能
二是表面张力降低能达到的最大程度，称为表面活性剂表面张力降低的能力。
表面活性剂及其增溶应用
表面活性剂及其增溶应用一、表面活性剂的定义和分类1．表面活性和表面活性剂一定条件下的任何纯液体都具有一定的表面张力，20℃时水的表面张力为72.75mN·m-1，苯的表面张力为28.88 mN·m-1。
当液体中溶解有某种物质时，溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化，一些无机盐和糖类物质可使液体的表面张力略有升高；而一些有机酸、醇、醛则可使液体的表面张力略有下降；当在溶液中加入肥皂、洗衣粉等时，可使液体的表面张力产生显著的下降。
凡能使液体表面张力下降的物质都是表面活性物质。
使液体表面张力降低的性质则称为表面活性。
但只有那些能使表面张力明显下降的物质被称为表面活性剂。
表面活性剂除能降低表面张力外，还具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应用性质，这是与一般表面活性物质的重要区别。
表面活性剂也有其鲜明的化学结构特征，它们是由非极性碳氢基团和一个以上的极性基团组成的分子，碳氢基团可以是脂肪烃碳链(直链或支链)，芳烃碳链(包括带有侧链的芳烃基团)或环烷烃等，烃链长度一般在8个碳原子以上。
极性基团则可以是解离的离子，也可以是不解离的亲水基团，一般有以下几类：①羧酸及其可溶性盐；②磺酸及其可溶性盐；③硫酸酯及其可溶性盐；④磷酸基及磷酸酯基；⑤氨基或胺及其盐酸盐；⑥羟基；⑦巯基；⑧酰胺基；⑨醚键；⑩羧酸酯基。
在这些亲水基团中，①～⑤类有很强的亲水性，⑥～⑧类亲水性较强，而最后两类亲水性则较弱。
2．表面活性剂的分类根据溶解性质，表面活性剂可分为油溶性和水溶性两大类。
但更普遍的分类是根据极性基团的离解性质，将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂两大类。
根据离子表面活性剂所带电荷，又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
每类中又可根据亲水或亲油基团分为不同的种类，常用的表面活性剂分类如表2—13：性剂高级胺盐型烷链碳原子数大于8低级胺盐型烷链碳原子数小于8季铵盐型R1R2N+R3R4高级季铵盐型其一烷链碳原子数大于8低级季铵盐型烷链碳原子数小于8两性离子表面活性剂甜菜碱型R(CH3)2N+CH2COO-氨基酸型RN+H2CH2CH2COO-咪唑啉型非离子表面活性剂聚氧乙烯型脂肪醇聚氧乙烯醚RO(C2H4O)n H烷基酚聚氧乙烯醚RC6H5O(C2H4O)n H脂肪酸聚氧乙烯酯RCOO(C2H4O)n H聚氧乙烯烷基胺RNHC2H4(C2H4O)n OH聚氧乙烯烷基醇酰胺RCONC2H4(C2H4O)n OH多元醇型甘油脂肪酸酯RCOOCH2CHOHCH2OH季戊四醇脂肪酸酯RCOOCH2C(CH2OH)3山梨醇脂肪酸酯RCOOCH2-C5H6O-(OH)3失水山梨醇脂肪酸酯蔗糖脂肪酸酯RCOOC12H21C10基醇酰胺RCON(CH2CH2OH)2一些水溶性高分子也表现出较强的表面活性，同时具备有一定的起泡、乳化、增溶等应用性能，这些高分子统称为高分子表面活性剂，如海藻酸钠、果胶酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚维酮、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物等。
电导法测定水溶性表面活性剂
数据处理
列表记录各溶液对应的电导率。并以表中SDS的浓度C为横坐标，SDS水溶液的电导率k为纵坐标，作出SDS的浓度-电导率图（图4）。
表1 SDS的浓度与电导率值
物化实验报告
学院：化学化工学院专业年级：化学专业2014级化学2班
学号：20145051233姓名：
实验名称
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
指导教师
陈明
成绩
实验目的
1、了解表面活性剂的特征及胶束形成原理；
2、掌握电导仪的使用方法；
3、用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
实验原理
由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。这一类分子既含有亲油的足够长的烃基，又含有亲水的极性基团。如肥皂和各种合成洗涤剂等表面活性剂分子都是由极性和非极性两部分组成，若按离子类型分类，可分为三大类：
从图中转折点处找出十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度为0.008 mol∙L-1。
讨论
1若要知道所测得的临Biblioteka 胶束是否准确,可用什么实验方法验证之?
答：表面张力法。测定不同温度下表面活性剂的表面张力，在浓度达到CMC时发生转折。以表面张力和表面活性剂的对数作图，由曲线的转折点来确定CMC。如果两个CMC测得的结果一致，则表明实验所得的临界胶束准确。
2非离子型表面活性剂能否用本实验方法测定临界胶束浓度?为什么？若不能，则可用何种方法测定？
答：不能，对于非离子表面活性剂来说，表面活性剂分子在水中不电离，其溶液的电导率和表面活性剂浓度没有关系，故不能用电导法测定非离子表面活性剂的临界胶束浓度。可以采用：表面张力法和荧光分析法。