非离子型表面活性剂--烷醇酰胺分析
非离子表面活性剂的性能和用途
非离子表面活性剂的性能和用途非离子表面活性剂的性能和用途洗涤产品中常常会用到很多非离子表面活性剂，本文详细介绍了洗涤产品中常用的一些非离子表面活性剂的性能和用途。
在工业及公共设施洗涤剂中，非离子表面活性剂中不少品种是作为主洗涤剂使用的，大部分品种是作为助剂和助洗剂使用的。
（1）脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）性能：AEO 中烷基链长不同，其亲油性不同。
EO 数不同则水溶性不同。
例如，椰油醇的产品可以作洗涤剂，而C18 醇的产品只能作乳化剂、匀染剂。
天然醇比合成醇的产品去污性和乳化性要好，而合成醇的产品相对的水溶性好（奇碳原子的作用）。
加入EO 数越多，产品的水溶性越强。
EO 数在6 以下时的AEO 为油溶性，超过6 即为水溶性产品。
EO 越多，产品的浊点也越低。
①脂肪醇聚氧乙烯（3）醚（AEO3，乳化剂FO 或MOA-3），在25℃时为液态，具有乳化、匀染、渗透等作用。
在液体洗涤剂中可以作为辅助成分使用，或单独用作匀染剂、纺织油剂等。
②脂肪醇聚氧乙烯（5）醚（AEO5，润湿剂JFC），使用C7-C9 的合成醇，EO 数为5。
在常温下为液体，具有很好的润湿和渗透作用。
主要用于纺织印染、造纸等行业，作为匀染剂、渗透剂、润湿剂，工业洗涤的辅助成分。
③脂肪醇聚氧乙烯（7）醚（AEO7，乳化剂MOA-7），使用C12-C16 的椰子油醇，EO 数为7，浅黄色液体。
有良好的润湿性、发泡性、去污力和乳化力。
有较高的去脂能力一抗硬水力。
可广泛用于各种洗涤剂（如金属清洗剂、纤维用洗涤剂）及其他助剂。
④脂肪醇聚氧乙烯（9）醚[AEO（9），平平加9]，选用C12-C16 椰子油醇，EO 数为9，是最常用的洗涤剂主成分，具有去污、乳化、去脂、缩绒、润湿作用。
广泛用作主洗涤剂。
尤其适合洗涤合成纤维等非极性基质及其他硬表面。
用于纺织印染工业作脱脂剂、缩绒剂、乳化剂等。
⑤脂肪醇聚氧乙烯（10）醚（AEO-10），使用C12-C18 脂肪醇，EO 数为10。
烷醇酰胺类产品的合成与应用进展
摘
要 ： 介绍 了炕醇酰胺类产品的性能及生产工艺 ． 不 同组成６肪酸 与不 同乙醇胺缩 合， 昌 可以得到不 同性质 的皖醇酰胺 产
品， 其用途也不完全相同 烷 醇酰胺属非离子表面活性剂 ． 生产 印染助剂 的主要原 料之一 是 关 键 词 ： 非离子表面吞性剂 ；皖醇酰胺 ；合成 ； 应用
ｍａｎ ｍ ｔ． ｌ ｓ ｄ ｜ ｄｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ｔｅａ ｘＬｄ ｓ ｉ ａ ｅ ａ ｕ ｅ ｎＩ ｓ ￣ｏ ｃｉ ｔｘｉ ｕ ｉ ｅ ｏ ｆ ｌ ｉ ａ ｙｍ ｒ ： ｎ ｎｏ ｉ ｓ Ｎａ ｔｎ ： ａｋ Ｉｌｍｉｅ． ｓ ｎ ｈ ｓｓ ａ ｐｉ ｔ ｎ 出 ｏ ｉｎｃ ｕ ｃ ａ ｔ ｌ ｏ ｙ ａ ｄ ｙ ｔｅ ｉ； ｐ ｌ ｉ ａ ｃ ｏ
Ａ Ｓ ａ盐溶 液在加 入 电解 质食盐 后作 用 尤为 明显 ． Ｅ —Ｎ
Ｒ Ｏ （Ｈ Ｈ ）是 １：１ 的膏 状体 ， 溶 于水 ； Ｃ Ｎ Ｃ ￡ Ｈ ２ 型 不
ＲＯ Ｃ Ｃ Ｎ（Ｈ￡Ｈ２Ｈ） ・Ｎ Ｃ ， Ｈ）是 １：２ 的粘 ０ Ｈ（Ｈ：Ｈ Ｃ ２ 型
稠体 ， 具有 良好的水溶性 ． ｉ ｌ Ｎｎ 产品外观为淡黄色液 ｏ 体， 烷醇 酰胺无 毒 ， 刺激性 ， ｉ ｌ ５１ 品具有 无 Ｎｎ ０ 产 ｏ６ ６ ％的活性 ． ０ 甲酯与定量醇胺的反应产物称为超级酰 胺， 具有９ ％以上 的活性 ， ０ 纯度高 ， 需求量大 ， 烷醇酰 胺 的溶解度随碳原子数 的增加而 降低 ， 随温度升高 而增大 ． ： 型烷醇酰胺溶于丙酮等溶剂 中， １２ 改变甲
烷醇酰胺 的代 表性产 品为椰子 油酸二 乙醇酰
胺， 用椰 子油 或椰子 油酸 制成 的 Ｎｎｌ ５２酰胺 转 化 ｉ ０， ｏ６
率仅有６ ％ 一７％ 在水 中溶解性不好 ． ０ ０ 只有在与其 它 话 性 剂 尤 其 是 与 醇 醚 硫 酸 盐 或 烷 基 硫 酸 盐 复 配
非离子表面活性剂的分类
非离子表面活性剂的分类1．聚氧乙烯型非离子表面活性剂这种类型的表面活性剂又称聚乙二醇型，是环氧乙烷与含有活泼氢的化合物进行加成反应的产物；(1)烷基酚聚氧乙烯醚(1)烷基酚聚氧乙烯醚 (APEO) 主要产品包括辛基酚聚氧乙烯醚 ( )和壬基酚聚氧乙烯醚。
作为洗涤剂，分子中加成的环氧乙烷数n＝9～12。
由于亲水基是由羟基和醚键构成的，而且只在分子的端基存在一个羟基，亲水性很小，要使分子有足够的亲水性，必须增加环氧乙烷加成的分子数n，即含的醚键越多，亲水性越好。
因此可通过结合不同的环氧乙烷分子数目来调节亲水性。
一般得到的环氧乙烷加成产物都是具有不同分子数(n)的混合物，通常n是一个平均值。
壬基酚聚氧乙烯醚向加成环氧乙烷分字产物的HLB值，HLB值越大亲水性越好。
对于聚乙二醇型非离子表面活性剂，一个突出的性质表现为具有浊点，这是由它的结构特点所决定的。
在无水状态下，聚乙，二醇型非离子表面活性剂中的聚氧乙烯链呈锯齿形状态，溶于水后醚键上的氧原子与水中的氢原子形成微弱的氢键，分子链呈曲折状，亲水性的氧原子位于链的外侧，而次乙基 (—CH2CH2—)位于链的内侧，因而链周围恰似一个亲水的整体。
形成氢键的反应是放热的，而且这种氢键结合力较弱，所以聚氧乙烯型非离子表面活性剂水溶液在温度升高时，由于结合的氢键被破坏，使其亲水性减弱，因而由原来的透明溶液变成白色混浊的乳浊液。
而这种变化是可逆的，当温度降低时溶液又恢复透明。
将聚氧乙烯型非离子表面活性剂的透明水溶液缓慢加热时，溶液开始呈现白·色混浊的温度称为它的“浊点”。
浊点反映非离子表面活性剂亲水性大小，亲水性越大的，浊点也越高。
为保证非离子表面活性剂处于良好的溶解状态，一般应控制在其浊点以下使用，HLB值以及使用性能都与非离子表面活性剂分子中加成的环氧乙烷分子数(n)有一定关系。
例如壬基酚与n=9的环氧乙烷反应加成物，当其质量分数为0.2%～10%时的浊点为53℃，HLB值为12，这种产物的渗透力和去污力都很好，乳化力也相当强，因此用途广泛，是洗涤剂的争主要成分；而当环氧乙烷的加成数达到12扩时，HLB值上升到14，浊点上升到70℃，这种产品虽然去污力有所提高，但渗透力稍差；当加成的环氧乙烷n>15时，浊点超过i00℃，渗透力和去污力都很差，只能做特殊用途的乳化分散剂。
净洗剂6501合成
式计算需要的碱溶液的量：
m m w = NaOH
油酯 × 酸价 × 0.073%
NaOH
根据经验一般选用 14.3%的氢氧化钠溶液。为了减少油脂的皂化损失，工业 上常采用碳酸钠溶液进行碱炼。使用氢氧化钾溶液进行碱炼时，更易使油脂皂化，
但也易使油脂脱色。
② 酯交换
CH2OCOR1
CHOCOR2 + 3CH3OH
RCOOCH3 + NH(CH2CH2OH)2
RCOOCH2CH2NHCH2CH2OH
+ (RCOOCH2CH2)2NH + H2O
脂肪酸甲酯与二乙醇胺进行胺解反应，分离出甲醇后得到脂肪酸烷醇酰胺， 即椰子油酸烷醇酰胺
2. 洗洁精的配制 洗洁精通常是无色或淡黄色透明液体，主要用于洗涤各种食品及器具上的污 垢，同时应具有丰富的泡沫和一定的黏稠度，特点是去油腻性好、简易卫生、使 用方便。其配方组成应含有如下原料： ① 表面活性剂：这类洗涤剂常采用阴离子和非离子表面活性剂配伍，表面 活性剂的含量在 15-20%，常用的表面活性剂有 LAS、AS、AES、AEO 等。6501 或氧化胺加入餐具洗涤剂中，既起到洗涤剂的作用，又起到增稠和稳泡的作用。 ② 增稠剂：为使液体餐具洗涤剂具有适宜的黏度，可加入适当的增稠剂， 羧甲基纤维素、硫酸钠、氯化钠是常用的增稠剂。氯化钠等电解质对 AES 溶液有 较好的增稠效果，但当电解质用量过多时黏度反而会下降，用量以小于 1.2%为
用 100mL 四口烧瓶安装带有机械搅拌器的回流反应装置，在回流冷凝管上口 接氯化钙干燥管。在四口烧瓶中放入 34g 干燥的碱炼后的椰子油和 12.2mL 干燥 的甲醇，加热到 60℃，迅速加入粉末状氢氧化钠 0.04g，在 1min 内升温到 63℃， 在 60-63℃保持 1h。用分液漏斗分离脂肪酸甲酯和甘油。常压蒸馏出过量的甲醇。 甲酯溶于 30mL 石油醚（沸点 30-60℃）中，加入少量水，然后滴加醋酸或磷酸 直至 pH7。用水洗涤 3 次，用无水硫酸镁干燥，常压蒸出石油醚，得到椰子油酸 甲酯。产量约 34g。
常用的固体类的非离子表面活性剂
性能：以乙二胺为起始物，即合成了四官能团的产物，PO 为起始段，EO 为末端，PO 的总摩尔质量至少在500g/mol 作为亲油基，相对分子质量为550-30000。其中EO占10%-80%。
四官能团的EO/PO 嵌段共聚物呈碱性，它比双官能团的产物具有更高的热稳定性和化学稳定性。通过改变EO/PO 嵌段物的位置、数量，可以得到性质差别很大的产物。它可以作为去污去油力强的洗涤剂，也可以作为高效消泡剂、破乳剂、增稠剂等。
性能：化学稳定性高，耐强酸、强碱，具有很好的的润湿力、渗透力、去污力和较强的乳化力。另外具有的低泡性、抗静电性、抗硬水性以及良好的配伍性，也是其广泛使用的优良性能。
用途：广泛用于工业及公共设施洗涤剂。如金属酸洗剂、碱性洗涤剂、金属水基清洗剂、
灶具或厨具洗涤剂、纺织工业洗涤剂、匀染剂和各种硬表面清洗剂等。
② 丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚（消泡剂PPE）
性能：产品为微黄色透明液体，具有良好的消泡性能，无毒性。低分子量产品具有良好的润湿作用，可作为低泡洗涤成分。高分子量产品作消泡剂、凝聚剂等。
用途：可以用作味精及医药工业的消泡剂，还可用于配制金属加工用冷却润滑剂，低泡洗涤剂。
③ 丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段式共聚物（GPE 消泡剂）
用途：主要用于碱性、酸性或中性硬表面洗涤剂、奶瓶、啤酒瓶清洗剂，工业洗涤剂，个人卫生洗涤剂，餐具及奶品工业洗涤剂。
（9）多元醇酯类
性能：多元醇酯类表面活性剂属于非离子表面活性剂。由于亲油基很强，亲水基为残余羟基，所以这类产品大都不溶于水或亲水性很差，主要用作油溶性乳化剂，皮肤或纤维的润滑剂。它们在洗涤剂中主要作为助剂来用。
（5）烷基醇酰胺聚氧乙烷醚
非离子表面活性剂在粘土表面的吸附作用研究进展(油田化学作业)
非离子表面活性剂在粘土表面的吸附作用研究进展摘要综述了非离子表面活性剂在粘土表面的吸附作用研究进展。
简述非离子表面活性剂的概念，及其在粘土表面的吸附机理与作用方式，并从课本得到其对粘土性质的改变。
通过查找文献得到非离子表面活性剂的发展并找到其在油田的具体应用。
关键词非离子表面活性剂吸附机理作用方式对粘土的改性进展实例非离子表面活性剂是在水溶液中不产生离子的表面活性剂。
非离子表面活性剂在水中的溶度是由于分子中具有强亲水性的官能团，非离子表面活性剂在数量上仅次于阴离子表面活性剂，是一类大量使用的重要品种。
非离子表面活性剂按亲水基团分类，有聚氧乙烯型和多元醇型两类。
1 吸附的机理非离子表面活性剂主要通过分子间氢键的作用吸附粘土。
1.1氢键电负性原子和与另一个电负性原子共价结合的氢原子间形成的键，与电负性强的原子连接的氢原子趋向带部分正电。
在这种形式的键中，氢原子在两个电负性原子间不等分配。
与氢原子共价结合的原子为氢供体，另一个电负性原子为氢受体,表示为X-H…Y。
1.2氢键的形成粘土颗粒晶层表面的极性基团与非离子表面活性剂间形成氢键。
1.3氢键的特征使非离子表面活性剂更好的吸附于粘土颗粒表面，从而实现对粘土表面性能的改变与影响。
1.4氢键的作用使非离子表面活性剂更好的吸附于粘土颗粒表面，从而实现对粘土表面性能的改变与影响。
2 作用方式非离子表面活性剂遇到粘土颗粒后，与其晶层表面的极性基团形成氢键，然后吸附在粘土颗粒表面。
3 对粘土表明性能的改变和影响3.1增加钻井液中粘土颗粒的分散性非离子表面活性剂进入到土壤环境后，通过两个方面来改变土壤粒子的表面特性，从而影响土壤团聚体的稳定性。
一是非离子表面活性剂在土壤颗粒表面的吸附降低土壤颗粒的界面张力，使得团聚在一起的土壤颗粒分散开来；二是非离子表面活性剂吸附在土壤颗粒表面后，形成一定厚度的水化膜，从而将边边、边面连接的黏土颗粒分散开来，以提高钻井液内粘土颗粒的分散程度，提高钻井液的稳定性。
非离子表面活性剂的种类及应用
非离子表面活性剂的种类及应用非离子表面活性剂是指在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基) 构成。
分子中的亲油基是有高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺和油脂等，而其水溶性则来自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端羟基等。
正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点，决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越，如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。
由于它与其他类型表面活性剂相容性好，所以常可以很好地混合复配使用。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态，它在水中的溶解度随温度升高而降低。
非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能，广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
1、聚氧乙烯衍生物是由长链脂肪醇、烷基酚、高级脂肪酸多元醇酯为原料，与环氧乙烷进行缩合反应所得到的聚醚类化合物。
代表原料为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物等。
（1）脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)，又称为聚氧乙烯脂肪醇醚。
是非离子表面活性剂中发展最快、用量最大的品种。
这种类型的表面活性剂是由聚乙二醇(PEG)与脂肪醇缩合而成的醚，用以下通式表示:RO(CH2CH2O)nH，其中n是聚合度，因聚乙二醇的聚合度和脂肪醇的种类不同而有不同的品种。
商品名为苄泽(Brij)，如Brij30与Brij是由不同数目的聚乙二醇与月桂酸缩聚而成，都可作为O/W型乳化剂。
举例：鲸蜡硬脂醇聚醚-10；INCI名称：CETEARETH-10；别名：AEO-10；鲸蜡硬脂醇聚氧乙烯醚-10。
白色蜡状体，不溶于水，HLB值为12.9。
结构式：n为10（2）烷基酚聚氧乙烯醚又名TX；OP，烷基酚聚氧乙烯醚-n，n值大于8的该原料水溶性较好。
几种生产烷醇酰胺的方法
一种适用于三次采油的非离子表面活性剂的制备方法，采用改进的一步法，脂肪酸与二乙醇胺在催化剂、助催化剂的作用下直接生成脂肪酸烷醇酰胺型非离子表面活性剂。
这种表面活性剂性能稳定、避光、空气可长期保存，无毒，由该非离子表面活性剂、碱和聚合物构成的三元复合体系，能在较宽的地层水矿化度，较宽的活性剂浓度及碱浓度范围内与原油形成超低界面张力1、一种制取脂肪酸烷醇酰胺的生产方法，其特征在于：采用一步法，脂肪酸与二乙醇胺在催化剂、助催化剂的作用下直接生成脂肪酸烷醇酰胺型非离子表面活性剂，其中，反应温度在30－200℃之间，反应时同在2－20小时之间；所用脂肪酸为工业合成脂肪酸，由牛油、猪油、羊油、椰子油，棕榈油、蓖麻油、花生油、大豆油、玉米油、米糠油水解得到的脂肪酸；所采用的二乙醇胺的纯度大于85％；所用的催化剂是：氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠，乙醇钠、碳酸钾、碳酸钠或它们的混合物；助催化剂是甲醇、乙醇、异丙醇，丁醇：脂肪酸与二乙醇胺的重量比为1：0．5 ～1．5，催化剂与反应混合物的比例0．05～2：100，助催化剂与反应混合物的比例为0．05～3：100。
2、本发明公开了一种烷醇酰胺的制备方法。
该烷醇酰胺的制备方法如下：下列各原料按重量份计：将C14-C18伯胺升温至60℃～90℃，滴加丙烯酸丁酯，滴加完丙烯酸丁酯后保持温度，反应6～12小时得到中间产物，在中间产物中加入溶剂丁醇和二乙醇胺、三乙醇胺、羟乙基乙二胺或其中的两种混合物，搅拌均匀后加入催化剂和催化剂助剂乙醇钾，升温至丁醇回流，并在回流温度下反应4～6小时，反应产物降温到80℃加入丁醇降到室温得到烷醇酰胺表面活性剂。
本发明提供的烷醇酰胺表面活性剂适用于油田三次采油中，作为驱油剂烷醇酰胺配制二元复合驱油体系，具有优异的界面张力、乳化和驱油性能，可以与不同的油水条件配伍，达到理想的驱油效果。
3、为提高化学复合驱采收率,以混合脂肪酸、二乙醇胺为原料,采用改进的二步法,制备出用于驱油的非离子型表面活性剂--脂肪酸烷醇酰胺. 考察了各步加入二乙醇胺的质量对体系界面张力的影响,确定了优化工艺条件:第1步,二乙醇胺与混合脂肪酸的质量比为0.25,反应温度为160 ℃,反应时间为4.0 h;第2步,二乙醇胺与混合脂肪酸的质量比为0.30,催化剂质量分数为1.0%,反应温度为80 ℃,反应时间为3.5 h. 在该条件下制备的脂肪酸烷醇酰胺可使油水体系界面张力降至10-3 mN/m数量级.。
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主要药品及其物理常数
名 称 规格 分子量 性 状 密度 （g/mL） 熔点(℃) 沸点(℃)月桂酸二来自醇胺98%化学纯
精细化学品实验 有机化学实验
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实验装置
出水 进水 油浴
接水流喷射泵
精细化学品实验 有机化学实验
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操作步骤
50mL圆底烧瓶加入10g月桂酸、 10.5g二乙醇胺和磁搅拌子
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实验原理
O
130 oC
+ 2HN(CH2CH2OH)2 二乙 醇胺 O H2O
n- C11H23C OH
月桂酸
n- C11H23CN(CH2CH2OH)2 HN(CH2CH2OH)2
N,N-二羟乙基月桂酰胺 二乙 醇胺
精细化学品实验 有机化学实验
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安装减压蒸馏装置，用150 mL烧杯装约60 mL石蜡油作油浴
搅拌、抽气、升温到130 ℃加热反应至没有H2O蒸出（约2h)
停止加热，冷却至室温，停止抽气，拆除装置
产物称重（保存下次实验用），取少量样品滴入清水中检 查是否完全溶解
精细化学品实验 有机化学实验
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六．思考题
1. 为什么要在减压条件下反应？
时间
00:00
实验步骤
分布按顺序详细列出
现象
每位同学现象不尽相同，需仔细记 录，每步骤现象与左边步骤对齐。
备注
精细化学品实验 有机化学实验
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请同学们认真实验、注意安全！ 下次实验 “烷醇酰胺粘度及表面张力的 测定” 请同学们提前预习！
2. 为什么要控制反应温度在130摄氏度？
3. 为什么要等反应物冷却到室温后才停止抽气？
精细化学品实验 有机化学实验
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实验预习及预习报告的撰写
实验目的和要求 实验原理及反应式 实验所需主要物料及产物的物性常数 实验装置图 实验流程 实验步骤及现象记录格式：
时间
00:00
化学化工学院
精细化学品实验
非离子型表面活性剂
烷醇酰胺
（4学时）
有机化学实验
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精细化学品实验 有机化学实验
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实验目的
学习烷醇酰胺类非离子型表面活性 剂的基本知识
掌握烷醇酰胺类非离子型表面活性 剂的一般工业制法
精细化学品实验 有机化学实验
实验步骤
分布按顺序详细列出
现象
每位同学现象不尽相同，需仔细记 录，每步骤现象与左边步骤对齐。
备注
精细化学品实验 有机化学实验
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实验报告的撰写
实验目的和要求 实验原理及反应式 实验所需主要物料及产物的物性常数 实验装置图 实验流程 实验步骤和现象记录 产品外观和产率计算 讨论 实验步骤及现象记录格式：