表面活性剂

表面活性剂分类阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂分为磺酸盐、硫酸酯盐、羧酸盐和磷酸酯盐四大类，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。

广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。

产量占表面活性剂的首位。

不可与阳离子表面活性剂一同使用，在水溶液中生成沉淀而失去效力。

磺酸盐R-SO3 - M此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α烯基磺酸钠。

直链烷基苯磺酸钠别名LAS或ABS，为白色或淡黄色粉状或片状固体，可溶于水，虽然在较低温度下水溶性较差，常温下在水中的溶解度是3以下，但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。

它对碱、稀酸和硬水都比较稳定，分解温度240℃。

10%溶液刺激指数5.0，微生物降解率80%～90%，LD50为1300～2500 mg/kg。

α-烯基磺酸钠别名AOS。

活性物含量38%～40%时，外观为黄色透明液体，极易溶于水。

它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性；30℃3天，pH2、pH4、pH10，水解率均为0。

它对皮肤的刺激性小，微生物降解率为100%，LD50为1300～2400 mg/kg。

其中，LAS一般不用于洗发香波，也很少用于淋浴液，常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。

其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右，在衣用液体洗涤剂中LAS所占比例的实际调节范围很宽。

LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。

应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。

应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η·SAA”。

值得注意的是，LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果，“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。

LAS是产量最大（290 kt/a），价格最便宜的合成表面活性剂品种。

LAS在产量居前5位的合成表面活性剂中价格最低，在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。

LAS突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉，突出的缺点是刺激性大。

AOS在磺酸盐品种中，性能最好，具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出，而不具有一般磺酸盐的缺陷。

AOS是洗发香波和淋浴液中常见使用的主表面活性剂之一。

在其它液体洗涤剂中的应用也会随产品国产化的实现(价格下降)而逐步增多。

AOS突出的优点是稳定性好，水溶性好，配伍性好，刺激性小，微生物降解也非常理想；突出的缺点是价格在阴离子表面活性剂中是较贵的。

硫酸酯盐RO-SO3-M此类活性剂常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠别名AES，醇醚硫酸钠。

它易溶于水，活性物含量70%时外观为淡黄色粘稠液体(半透明)，稳定性次于一般磺酸盐。

在pH4以下很快水解，但在碱性环境下水解稳定性好。

在30℃3天，pH2、pH4、pH10条件下，水解率分别是100%和50%及0。

刺激性小，10%溶液刺激指数2.3。

生物降解率为90%以上。

LD50为1800 mg/kg。

十二烷基硫酸钠别名AS、K12、椰油醇硫酸钠，月桂醇硫酸钠、发泡剂。

它溶于水，25℃水中溶解15左右，但水溶程度次于AES。

对碱和硬水不敏感，但在酸性条件下稳定性次于一般磺酸盐，接近于AES，长期加热不宜超过95℃，刺激性在表面活性剂中层中等水平，10%溶液刺激指数3.3，高于AES，低于LAS。

LD50为1300 mg/kg。

AES在洗发香波、淋浴液、餐具液体洗涤剂(洗洁精)，衣用液体洗涤剂中都可应用。

在应用时如果pH值质量指标允许，应尽可能把pH值调高些，如中性或偏碱性。

当必须在pH值较低的条件下(洗发香波中)使用AES时，一般是使用其乙醇胺盐。

AES的水溶性比AS更好；在常温下本身就可配成任何比例的透明水溶液。

AES不仅比LAS在液体洗涤剂中的应用更为广泛同时配伍性更好；能够与许多表面活性剂二元复配或多元复配成透明水溶液。

AES在合成表面活性剂中，产量居第三，价格低于AS，2002年70%AES价格为8500元/t。

AES突出的优点是刺激性小，水溶性好，配伍性好，在防皮肤干裂粗糙方面表现好；缺点是在酸性介质中的稳定性稍差——必须控制pH远大于4，去污力次于LAS、AS。

AS在液体洗涤剂中应用，要注意pH介质条件——酸度不太高；在洗发香波中应用必须是使用其乙醇胺盐或铵盐；在淋浴液中往往是使用其乙醇胺盐或铵盐。

使用其乙醇胺盐不仅可增加耐酸稳定性，还有益于降低刺激性10%的三乙醇胺盐刺激指数3.0。

AS在餐具液体洗涤剂中的应用频次少，亦很少作主表面活性剂即配方用量少，主要原因是对降低产品成本不利，其次是这类产品对发泡性几乎无要求。

AS在合成表面活性剂中，产量居第5位，价格较高，2002年，粉状价格为15000元/t。

AS除发泡性好和去污力强外，其它方面的使用性能都不如AES。

如耐酸稳定性略差一点，刺激性也相对是较大——只是小于LAS，在常见阴离子表面活性剂中价格也是最高。

脂肪酸皂(RCOOˉ)n M脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链，常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。

根据M代表的物质不同，又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。

它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。

但易被破坏，碱金属皂还可被钙、镁盐破坏，电解质亦可使之盐析。

碱金属皂：O/W碱土金属皂：W/O有机胺皂：三乙醇胺皂不同脂肪酸盐有不同性质。

作为表面活性剂的脂肪酸盐，虽然溶于水，但溶解性和表面活性极易受pH值、钙镁等金尿离子、温度因素的影响。

在酸性条件下极易水解而失去表面活性，同时水溶性下降。

在硬水中与钙镁离子形成不溶性盐使部分脂肪酸盐失去表面活性。

在较低气温下，脂肪酸盐的水溶性下降并极易成为固体胶。

按脂肪酸的碳链分类，应用于液体洗涤剂以月桂酸皂最好。

按成盐不同分类，应用于液体洗涤剂以胺盐、钾、铵盐较好。

作为主表面活性剂，硬脂酸钠不能在液体洗涤剂中应用。

在液体洗涤剂中，脂肪酸盐主要用于衣用液体洗涤剂和淋浴液中，其产品的pH值指标一般是上调至8以上——衣用液洗剂更高。

在液体洗涤剂中，不同于固体皂，脂肪酸盐与其它表面活性剂复合使用显得更为重要。

与之匹配的表面活性剂一般是起钙皂分散作用，其次还能改善表面活性剂的水溶性。

常见的钙皂分散性较好的表面活性剂有FFA、AE、AES、SAS、AS、LAS、OA等。

脂肪酸皂突出的优点是价格低廉；在防皮肤干裂粗糙方面表现好——在常见阴离子表面活性剂中与AES 同样好，是常见阴离子表面活性剂大宗产品中唯一的“半天然”产品品种。

缺点是不能在酸性介质中使用(作主表活剂)，在一般阴离子表面活性剂中去污力稍差，耐硬水性能最差。

磷酸酯盐RO-PO3-M磷酸酯类表面活性剂是含磷表面活性剂的代表。

是一种性能优良、应用广泛的表面活性剂。

有优良的润湿、洗净、增溶、乳化、抗静电和缓蚀防锈等特性，且易生物降解,刺激性比较,热稳定性、耐碱、耐电解质和抗静电性均优于一般阴离子表面活性剂,广泛用于化纤、纺织、塑料、造纸、皮革和日用化学品等领域。

磷酸酯类表面活性剂的主要品种有烷基(芳基)磷酸酯(盐)、脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基醇酰胺磷酸酯(盐)、咪唑啉类磷酸酯(盐)、高分子聚磷酸酯(盐)以及硅氧烷磷酸酯等。

它们的性质不同,应用范围各有侧重。

烷基(芳基)磷酸酯是阴离子表面活性剂的重要品种之一,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得到的磷酸酯盐类。

由于磷酸是三元酸,所以其工业产品包括烷基(芳基)磷酸单酯(MAP)、双酯(DAP)和三酯3种类型及其混合物。

其中R=C8~C18烷基，它是影响磷酸酯表面活性剂性能的重要因素。

M=K+、Na+或二乙醇胺、三乙醇胺等。

脂肪醇或烷基酚经乙氧基化后再磷酸化,中和得到脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸酯盐型表面活性剂,它兼有非离子和阴离子的特征。

该磷酸酯在其疏水基和亲水基之间嵌入了聚氧乙烯基,结构改变使其性能和应用也不同。

聚氧乙烯链越长其水溶性越强,但热稳定性下降,受热后残渣多。

在非极性溶剂中的溶解度随聚氧乙烯链增加而降低。

非离子表面活性剂非离子表面活性剂的主要品种有烷基醇酰胺（FFA）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AE）、烷基酚聚氧乙烯醚（APE或OP）。

非离子表面活性剂具有良好的增溶、洗涤、抗静电、刺激性小、钙皂分散等性能；实际的可应用pH范围比一般离子型表面活性剂更宽广；除去污力和起泡性外，其它性能往往优于一般阴离子表面活性剂。

实验表明：在离子型表面活性剂中添加少量非离子表面活性剂，即可使该体系的表面活性提高——相同活性物含量之间比较。

1.脂肪酸甘油酯：如单硬脂酸甘油酯；HLB为3~4，主要用作W/O型乳剂辅助乳化剂。

2.多元醇：蔗糖酯：HLB（5~13）O/W乳化剂、分散剂脂肪酸山梨坦（Span）：W/O乳化剂聚山梨酯（Tween）：O/W乳化剂3.聚氧乙烯型：4.聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物：如Poloxamer：能耐受热压灭菌和低温冰冻,静脉乳剂的乳化剂。

烷基醇酰胺是一类性能优越和用途广泛及使用频率很高的非离子表面活性剂，在各种液体洗涤剂中常见使用。

烷基醇酰胺在液体洗涤剂中常见使用的规格是“2∶1酰胺”和“1.5∶1酰胺”，“1∶1酰胺”也可使用。

这三种规格在水溶性和增稠性方面的表现各不相同。

一般来说“1.5∶1酰胺”较为适中，较多应用于洗洁精。

通常情况下“1∶1酰胺”与其它水溶性表面活性剂复合使用才易于溶解。

烷基醇酰胺更适合于碱性洗涤剂，也可以在一般偏酸性的洗涤剂中应用。

烷基醇酰胺是非离子表面活性剂中价格最便宜的一个品种，2002年价格7800元/t。

烷基醇酰胺在液体洗涤剂中的应用频次多于脂肪醇聚氧乙烯醇。

洗发香波中所应用的非离子表面活性剂往往是烷基醇酰胺。

其原因可能是：FFA的综合功能优于或多于AE；FFA产品的价格低于AE；FFA的溶解性优AE；FFA的发泡性优于AE。

两性离子表面活性剂两性表面活性剂指兼有阴离子和阳离子性亲水基的表面活性剂，因此这种表面活性剂在酸性溶液中呈阳离子性，在碱性溶液中呈阴离子性，而在中性溶液中有类似非离子的性质。

两性表面活性剂易溶于水，溶于较浓的酸、碱溶液，甚至在无机盐的浓溶液中也能溶解，耐硬水性好，对皮肤刺激性小，织物柔软性好，抗静电性好，有良好的杀菌作用，与各种表面活性剂的相容性好。

这类产品在较宽的pH范围内都可应用，但从不同酸碱介质条件下所对应的离子状态来看，在酸性和中性条件下所表现的性能应该比碱性条件下更好。

一般来说，两性离子表面活性剂的价格高于非离子表面活性剂。

重要的两性表面活性剂品种有十二烷基二甲基甜菜碱、羧酸盐型咪唑啉等。

卵磷脂型：是制备注射用乳剂及脂质微粒制剂的主要辅料氨基酸型和甜菜碱型：氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO－甜菜碱型：R-N+(CH3)2-COO—与阴离子表面活性剂比较，非离子表面活性剂的性能更全面，缺陷少——反去污力和起泡性差一些；与非离子表面活性剂比较，两性表面活性剂的某些性能更优，其余性能也不落后。