第7章非离子表面活性剂
非离子型表面活性剂
C C O C C O C C O
O
C C C O
O CC
O C O
C C
锯齿型(无水时)
曲折型（水溶液中）
各种聚乙二醇型非离子表面活性剂的亲水基 的原料均为环氧乙烷。
A 乙氧基化反应的影响因素
环氧乙烷由于结构呈三节环而具有强的 开环反应能力。它与含有活泼氢的高级 醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺和酰胺等 一类化合物发生乙氧基化反应而生成各 种聚乙二醇型非离子表面活性剂。
a间歇式反应：环氧乙烷开环为放热反应，温度 135-180℃，温度过高，色泽加深；压力0.1470.245MPa；催化剂用量为脂肪醇的0.1—0.5% （质量百分数）。
b连续式反应：温度190-250℃；压力 2.16MPa；催化剂用量为脂肪醇的0.2% （质量百分数）；停留时间15min。环氧 乙烷转化率达99.5%。
影响因素①反应物的结构 在碱性催化剂 下，含活泼氢化合物与环氧乙烷加成的 加成反应速度：醇-OH > 酚-OH > 酸OH 加成反应速度随酸度的增加而降低。仲 醇和叔醇需用碱性催化剂；脂肪胺酸度 弱，可以在无催化剂或酸性催化剂下反 应。
②催化剂 金属钠、甲醇钠、乙醇钠、氢 氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、 醋酸钠等。碱性催化剂的碱性越强，活 性越强。 195-200℃，前5种催化剂活性相同，后3 种则较低； 135-140℃，前4种催化剂活性相同，氢 氧化钠活性较低，后3种则无活性。
+
CH2 O ROCH2CH2OH CH2 RO(CH2CH2O)nCH2CH2OH
CH2 ROCH2CH2OH + n O
前2种方法得到分布均匀的产品；方法c，两步反应的 速率不同，开始速率较慢，醇的单醚生成后反应加快。 反应过程中RO-形成起着主要作用。
有机硅非离子表面活性剂(七)
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟有机硅非离子表面活性剂(七)摘要：介绍了非离子型有机硅表面活性剂在无纺布、皮革、纸张、采油及涂料等中的应用。
5．3在无纺布、皮革及纸张中的应用5．3．1在无纺布和皮革制品中的应用DowComing190是环氧乙烷／环氧丙烷共聚物，100％有效成分，可溶解在水和醇中；与聚氨酯(PU)有很好的相容性，是PU皮革泡沫涂料的泡沫促进剂、稳定剂、流平剂，不参与反应。
它是为半耐用的亲水处理无纺布基材而设计的，尤其是聚烯烃覆盖的材料。
提供无纺布基材的亲水性，改善其手感。
该共聚物可在室温下或冷却下溶解分散在水中；如果剧烈的搅拌，可形成数天内稳定的溶液。
基准样品的透过时间>;60S。
使用方法是轧和喷射到无纺布上。
在DowComing190包装中存在微量的抗氧化剂。
为避免在氧气中变色，DowComing190液体包装在氮气氛围的惰性容器内。
DowComingQ25211作为农用化学品已介绍过，它也可用于皮革制品中，作为合成革的润湿剂。
在移膜革中它可润湿离型纸，以获得完美的浮雕般的复制品。
在水性涂料中，当基材具有低表面张力时，可预防缩孔形成。
产品在室温下冻结；为了取得最佳性能，使用前应该在鼓形桶中混合。
操作时注意、远离热源、火花和明火。
DowComing1250和DowCorning1251是有机硅表面活性剂，可作为机械发泡PVC分散液和乙烯基塑料溶胶的有机硅泡沫控制剂。
由于它们不含必须被分解的化学发泡剂，在低温下，乙烯基泡沫在机械的搅动下可以被维持。
加工温度和时问小于化学方法鼓泡，同时机械鼓泡的泡沫可以涂覆在热敏专注下一代成长，为了孩子。
第7章_非离子表面活性剂[表面活性剂化学-天大]
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HLB=E/5
HLB=20（1-S/A）
E:加成环氧乙烷的重量百分数； S:多元醇酯的皂化价；A:原料脂肪酸的酸价。
不同HLB值的表面活性剂应用性能
HLB值 用途 3~6 W/O乳液 7~15 润湿渗透 8~18 O/W乳液 13~15 洗涤去污 15~18 增溶
9
7.2.2 浊点及亲水性
（1）浊点的定义和意义 非离子型表面活性剂的亲水性是通过表面活性剂与水 分子之间形成氢键的形式体现出来的。 当表面活性剂的水溶液温度升高时，分子的热运动加 剧、结合在氧原子上的水分子脱落，形成的氢键遭到破坏， 使其亲水性降低，表面活性剂在水中的溶解度下降。当温 度升高到一定程度时，表面活性剂就会从溶液中析出，使 原来透明的溶液变混浊，称这时的温度为非离子表面活性 剂的浊点（Cloud Point）。
(3)不易受酸碱的影响；
(4)与其它类型表面活性剂的相容性好； (5)在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能； (6)此类活性剂的产品大部分呈液态和浆态，使用方便； (7)随着温度的升高，很多种类的非离子表面活性剂变得不 溶于水，存在“浊点”。
4
7.1.3 分类
按其亲水基结构的不同，主要有聚乙二醇型和多 元醇型两大类，此外还有聚醚型，配位键型非离 子表面活性剂。 根据化学结构分类有：
18
(2)随着聚氧乙烯聚合度的增加，表面活 性剂的亲水性增强，cmc提高。
C16H33O(CH2CH2O)nH的临界胶束浓度(25℃)
n 6 1.0×10-6 7 1.7×10-6 9 2.1×10-6 12 2.3×10-6 15 3.1×10-6 21 3.9×10-6
cmc（mol/L）
19
①疏水基的种类 疏水基的亲油性越大，其 表面活性剂的亲水性越低，浊点就低；反之，由 亲油性小的疏水基构成的表面活性剂水溶性较大， 其浊点较高。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂非离子表面活性剂是一种化学物质，常用于清洁、乳化和增稠等工业和家居应用中。
它具有许多独特的性质和优点，因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍非离子表面活性剂的定义、分类、特性、应用和安全性等方面内容。
非离子表面活性剂是一类在水溶液中不离解的表面活性剂，其分子结构中不含带电离子基团。
根据其分子结构，非离子表面活性剂可分为烃基聚氧乙烯醚类、烃基聚氧乙烯醚和烃基聚氧丙烯醚类等多种类型。
这些表面活性剂具有较强的渗透性、增溶性和润湿性，对水和油脂都有良好的分散和乳化作用。
在应用方面，非离子表面活性剂广泛用于日化产品、清洁剂、农药、润滑剂、医药、纺织、塑料、橡胶等行业。
例如，非离子表面活性剂被用于制造洗发水、沐浴露、洗衣液、洗洁精等家居清洁用品。
它能够有效去除污垢、渗透纤维，增强清洁效果。
非离子表面活性剂还被广泛应用于农药和农产品保护中，可以提高农药在植物表面的附着性、分散性和吸附性，提高农药的药效，增加农作物的产量。
此外，在药物制剂中，非离子表面活性剂可以作为辅料，帮助药物分散、溶解和吸收。
非离子表面活性剂不仅具有广泛的应用领域，还有许多其他特点。
首先，它们对环境友好，不会产生污染物。
其次，非离子表面活性剂具有较高的温度稳定性和抗硬水性，适用于各种环境条件下的使用。
同时，它们对皮肤和眼睛刺激性较低，毒副作用较小，符合环保和安全要求。
尽管非离子表面活性剂具有许多优点，但也存在一些潜在的风险。
在使用过程中，人们需要注意避免长时间接触、吸入或摄入非离子表面活性剂，防止对人体健康造成影响。
此外，合理使用和储存非离子表面活性剂也非常重要，避免与其他化学物质混合反应或引发火灾。
综上所述，非离子表面活性剂作为一种重要的化学物质，在工业和家居应用中发挥着巨大的作用。
我们应充分了解和认识非离子表面活性剂的特性、应用和安全性，合理使用和管理这些化学物质，以保障人体健康和环境的安全。
非离子表面活性剂
产品对比
巴斯夫：性能较其他品牌更出色，且价格相当其他国产品牌， 性价比更高
乐嘉：产品的性能较巴斯夫的产品差，气味较更大，价格与巴 斯夫的产品相比没优势
道明：性能与巴斯夫比没有特点，价格与巴斯夫相仿
应用
3EO：可作为纺织油剂的原料；可作工业清洗行业除油剂的原料 5EO：可作为脂酸酯的主要原料；可作为清洗剂的原料 7EO：纺织行业可作为非离子渗透剂的主要原料，可与5EO产品复配做硅
C13异构醇
特点：超强乳化能力，以及出众的低温洗 涤性能和分散、润湿性；均匀的起泡性能， 良好的消泡性能
缺点：冬天会出现分层现象，有醇析出 优势：优良的乳化稳定性 生产厂家：巴斯夫、沙索、乐嘉、道明等
17.5
18.5
19.5
产 场 价 巴 率 场 当 沙 市 比 乐 前 的 比 道
应用
含R基团EO/PO型：可在金属清洗、商业清洗行业作为低温 低泡清洗剂的原料；可在纺织行业中作为低温、低泡精炼剂 的原料
日本触媒仲醇S-50，70，90，150
202X
谢 谢！
汇 报 人 姓 名 汇报人日期
；剂清乳
可剂清乳
乳乳
可；洗化
作；洗化
化化
在可的的
皮可的的
剂的
；
应用
9EO：可作羊毛清洗的原料；可作金属清洗剂的原料；可作农药乳 化剂的原料；可作为磺酸化的原料；可作乳液聚合中的乳化剂；可 作皮革脱脂剂
10EO：可作金属清洗剂的原料；可作乳液聚合中的乳化剂；可作 皮革脱脂剂
30EO/40EO：可作乳液聚合中的乳化剂
缺点：冷凝点高，气温低时易凝结，当浓度达到50~70% 左右时易凝胶 ；乳化、渗透等性能相对其他产品差
非离子表面活性剂名词解释
非离子表面活性剂名词解释非离子表面活性剂（Non-IonicSurfactants）是一种既可以调整液体表面张力，又可以影响液体的稳定性的物理结构，它的活性分子可以溶解或悬浮在液体表面，使液体具有活性，使液体和物质之间的状态得以改变，从而产生更多的有用性能，如稳定溶液、增加润湿性和洗涤效果等。
非离子表面活性剂可以与溶液表面反应，形成在溶液表面上的薄膜，使溶液的表面张力调整为更低的值，这样就可以使溶液的表面稳定，以阻止液体中的颗粒沉淀。
非离子表面活性剂可以结合液体之间的物质，如水与有机溶剂、油与水，从而使这些物质溶解起来，使集散相中的被溶物溶解，因而达到促进液体间的分散作用，这就是非离子表面活性剂降低表面张力的重要原因。
非离子表面活性剂是如何工作的？当活性分子与液体表面接触时，活性分子会以头和尾的形式附着在液体表面，形成一个氢键网。
头部会带有一个分子极性团，尾部会带有一个芳烃环，这样会形成一个聚合物网状膜，这个膜会在液体表面形成一层非常薄的膜。
因为非离子表面活性剂具有一定的分子重量，当它结合到液体表面时，会降低液体表面的张力，从而起到保护液体的作用，使液体不容易分散。
另外，非离子表面活性剂还可以有效地增强润湿性和洗涤效果，从而改善肥皂和洗涤剂的使用效果。
由于表面活性剂能够在溶液表面形成一层聚合物网状膜，它就能够把溶液表面的润湿性提升到更高的水平。
在洗涤过程中，表面活性剂能够与污渍的表面结合，从而使污渍凝固并易于清洗。
非离子表面活性剂的应用非常广泛，尤其是在个人护理用品、家庭清洁剂和农药等行业中，非离子表面活性剂都有非常广泛的应用。
它不仅可以降低液体表面张力，而且还可以增强润湿性和洗涤效果，从而有效地改善液体的性能，提高使用效益。
另外，它也能改变液体的状态，从而实现溶液间的分散作用，使集散相的被溶物溶解，这样就有效地解决了一些液体的分散问题。
综上所述，非离子表面活性剂是一种可以调整液体表面张力，可以增强润湿性和洗涤效果，可以改变液体状态以实现溶液间的分散作用的物理结构，它在个人护理用品、家庭清洁剂和农药等行业中都有非常广泛的应用，可以有效地改善液体的性能，提高使用效益，是一种非常有用的物质。
非离子表面活性剂
非离子表面活性剂英文：nonionicsurfactant；non-ionicsurfaceactiveagent；non-ionics非离子表面活性剂溶于水时不发生解离，其分子中的亲油基团与离子型表面活性剂的亲油基团大致相同，其亲水基团主要是由具有一定数量的含氧基团(如羟基和聚氧乙烯链)构成。
近20多年来，非离子表面活性剂发展极为迅速，应用越来越广泛，今后数年仍会保持这一势头。
由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。
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。
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。
用途非离子表面活性剂在水中不发生电离，是以羟基(一OH)或醚键( R—O—R′)为亲水基的两亲结构分子，由于羟基和醚键的亲水性弱，因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性，这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。
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。
曲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。
非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力，有低起泡性的特点，因此适合作特殊叭洗涤剂。
由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能，因此在很多领域中都有重要用途。
第七章 模板合成法(仿生合成).
12
3.4 正吸附：溶质在表面层的浓度大于溶液本体浓度 溶质的加入引起溶剂的表面张力降低
Surface active substance
溶质
C＞CB 正吸附 溶剂 C：表面相浓度 CB：本体相浓度
表面层中溶剂分子比溶质分子所受到的指向溶液内 部的引力要大
13
1. 负吸附──表面张力增大Ⅰ 2. 正吸附──表面张力减小Ⅱ，Ⅲ
介质 温度
H2O
40
H2O
25
NaCl(0.1N) 25
H2O
25
H2O
25
H2O
25
H2O+2.3%正 葵烷
30
H2O+16.6%正 葵烷
30
聚集数 54 80 112 400 81 40
90
方法 LS EM EM LS LS LS
LS
351 LS
33
影响聚集数的因素
（1）同系物中，随疏水基碳原子数目的增加，聚 集数增加
51
硬模板法合成的不同长径比的金纳米材料
52
Fe纳米线的AAO模板合成
Fe纳米线的局部放大TEM照片
Aspect ratio l/d
200
180
160
140
120
100
80
60
40
0
2
4
6
8
t/min
纳米线的长径比与沉积时间
近似成正比
53
通过电沉积和氧化作用在六方形的有序AAO 纳米孔道 上自组装制备有序In2O3 纳米线。 将8.5g/L InCl3 和25g/L Na3C6H5O7·2H2O混合液于室温 下通三探头直流电将铟纳米线电沉积进纳米孔洞中。 电沉积后，自组装体系在不同的温度下于空气中加热 以形成有序In2O3 纳米线阵列。
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表面活性剂化学
9
6 多元醇表面活性剂 单硬脂酸甘油酯
季戊四醇酯 失水山梨醇酯
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O
OH
O
CH2 CH CH CH2 O C R
HO CH CH OH
表面活性剂化学
10
7 聚醚表面活性剂
聚氧乙烯 - 聚氧丙烯 共聚
三嵌段共聚物
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表面活性剂化学
油溶性 水溶性，浊点＞50oC 润湿性、去污力、乳化性能皆佳 润湿性、去污力下降，浊点升高
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表面活性剂化学
32
化学性质稳定
耐酸碱 耐高温 耐氧化剂
不易生物降解
渗透剂 乳化剂 洗涤剂 剥色剂
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表面活性剂化学
33
7.4.3 聚乙二醇脂肪酸酯
R-COO-(CH2CH2O)n-H 1 脂肪酸与环氧乙烷反应 2 脂肪酸与聚乙二醇反应
n HO-CH2CH2-OH
乙二醇
HO-(CH2CH2O)n-H
聚乙二醇
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表面活性剂化学
34
渗透性 去污能力 较差
对各种纤维无结合能力，所以应用后亦易洗去。 有润湿力，并能发生泡沫。
对直接染料和还原染料有很高的亲和力，起缓染作 用；有剥色能力。
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表面活性剂化学
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缺点：起泡力差和只能制成液体或半固体状。 用途：
1 作扩散剂 2 匀染剂 3 剥色助剂 4 半防染剂
5 防白助剂 6 增艳剂 7 净洗剂 8 防静电剂 9 乳化剂
环氧乙烷
表面活性剂化学
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开环聚合 机理
齐聚物 低聚物
碱催化 酸催化
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表面活性剂化学
n
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7.3.2 影响反应的主要因素
+
催化剂 温度 压力
概率分布问题？？？
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表面活性剂化学
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7.4 非离子表面活性剂的合成
7.4.1 脂肪醇聚氧乙烯基醚 AEO
C12H25OH
聚乙二醇
|—— 渗透作用 ———|
| ——— O/W 乳化剂 ————|
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表面活性剂化学
13
Hale Waihona Puke 聚乙二醇型非离子表面活性剂 HLB值
HLB = E / 5 E 加成聚环氧乙烷的质量分数
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表面活性剂化学
14
2 多元醇型非离子表面活性剂 HLB值 HLB = 20 ( 1 – S / A )
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8 其它类型表面活性剂
高级硫醇 配位健型
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表面活性剂化学
12
7.2 非离子表面活性剂的性质
7.2.1 HLB值
亲油 | 亲水
HLB值 0 1 3 6 7 8 10 12 13 15
18 20
| |消泡| — |
石蜡 W/O乳化剂
| 润湿剂 |—增溶剂——| |
|去污|
叫水数
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表面活性剂化学
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7.2.3 CMC
非离子表面活性剂的 CMC 较低
十六烷基硫酸钠的
cmc 5.8×10-4 mol /L
十六醇6mol环氧乙烷加成物的 cmc 1.0×10-6 mol
/L
原因？？？
1
2 规律 1 亲水基
2 疏水基
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表面活性剂化学
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7.2.4 表面张力
Peregal O 平平加 O
NaOH催化 150~180oC
C12H25O-(CH2CH2O)n -H
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表面活性剂化学
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C12H25OH
1 高碳醇的制备
1 天然油脂和脂肪酸的还原
2 有机合成法
羰基合成法 伯、仲醇 齐格勒法 伯醇
石蜡法
仲醇
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表面活性剂化学
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C12H25OH
S 多元醇酯的皂化值 A 原料脂肪酸的的酸值
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7.2.2 浊点及亲水性
+ H2O
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表面活性剂化学
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影响非离子型非离子表面活性剂浊点的因素
1 2 3 4
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表面活性剂化学
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水数
将1.0g非离子表面活性剂溶于30mL二氧六环中 向得到的溶液中滴加水直到溶液浑浊 这时候所消耗的水的体积 mL
2 环氧乙烷的制备
1 氯乙醇法 2 直接氧化法
CH2 = CH2
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表面活性剂化学
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C12H25OH
NaOH催化
150~180oC C12H25O-(CH2CH2O)n -H
3 非离子表面活性剂的合成
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表面活性剂化学
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平平加：
乳白色或米黄色软膏状，遇冷即冷冻。 易溶于水，在硬水、酸液或碱液中不起变化而很稳定， 是一种优良扩散剂。有很强的扩散能力。
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表面活性剂化学
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非离子表面活性剂特点
1 2 3 4 5 6 7
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表面活性剂化学
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分 类
聚乙二醇型
多元醇型
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表面活性剂化学
5
1 脂肪醇聚氧乙烯醚 平平加
环氧乙烷
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表面活性剂化学
6
2 烷基酚聚氧乙烯醚
R
O ( C H2C H2O)n H
1 亲水基 2 疏水基 3 温度
7.2.5 润湿性
1 疏水基 2 亲水基 沙带沉降法
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表面活性剂化学
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7.2.6 起泡性 洗涤性
7.2.7 生物降解性 毒性
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表面活性剂化学
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7.3 合成聚氧乙烯表面活性剂的基本反应 ——氧乙基化反应
7.3.1 反应机理
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C9H1 9
壬基
O ( C H2C H2O)1 0H
酚
聚氧乙烯
醚 OP-10
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表面活性剂化学
7
3 聚氧乙烯烷基酰醇胺 RCO-NH-(CH2CH2O)n-H
RCO-NH-CH2CH2 -OH
尼诺尔
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表面活性剂化学
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4 脂肪酸聚氧乙烯烷酯 R-COO-(CH2CH2O)n-H
2020/9/18
表面活性剂化学
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7.4.2 烷基酚聚氧乙烯基醚
OP-10
C9H1 9
O ( C H2C H2O)1 0H
1 烷基酚的制备
1 与烯烃反应
2 与卤代烷反应
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表面活性剂化学
31
C9H1 9
特点
n = 1~6 n＞8 n = 8~9 n ＞10
O ( C H2C H2O)1n0H
第七章 非离子表面活性剂
2020/9/18
表面活性剂化学
1
7.1 概述
2020/9/18
表面活性剂化学
2
什么是非离子性表面活性剂呢？？
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（醚基或羟基） 与水构成氢键实现溶解的一类表面活性剂
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