马来酸壬基酚聚氧乙烯醚双酯HLB值的计算和验证
表面活性剂的HLB值
透明溶液
增溶剂 (P166)
HLB值↑
表面活性剂在水中溶解度↑
例：壬基酚聚氧乙烯醚 （n＝9）
C9H19
O(C2H4O)9H
HLB值＝ 44 9/2 ( 19 44 91)100
5
＝ 64.3/5＝12.9
表面活性剂的HLB均以石蜡HLB值＝0， 油酸HLB值=1,油酸钾HLB值＝20，十二烷基 硫酸钠HLB值＝40为标准。通过乳化实验对 比乳化效果，确定其它表面活性剂的HLB值。
HLB值可用下式计算： HLB = 7 ＋ ∑（亲水的基团数）－∑（亲
油的基团数）
基团数可以查文献。
对于亲水基只为聚氧乙烯链的非离子表 面活性剂。如脂肪醇（烷基酚）聚氧乙烯醚，
可用葛利芬经验式的简化形式计算HLB值。 HLB值＝E/5
E：聚氧乙烯链（亲水基）的重量百分数， 扩大100倍，即不带％
非离子型 HLB值在1～20之间 阴离子型 HLB值在1～40之间
HLB值与乳化、分散情况及表面活性剂用途的关系
HLB值 1－4 3－6 6－8 8－10 10－13 >13
乳化、分散效果 表面活性剂用途
不分散
消泡剂
分散，但效果不好 振荡后分散 稳定乳状分散体
油包水体系乳化剂 润湿剂 水包油体系乳化剂
表面活性剂的HLB值
表面活性剂基本结构是：亲油基 ＋ 亲
水基（必要条件） 只有当亲水基和亲油基(憎水基)的作用
达到某种平衡时，分子才具有好的表面活性。 亲水基和亲油基的平衡数值即 HLB
（Hydrohpile Lipophile Banlance）值。 又称亲憎平衡值。以亲水部分在表面活性剂 分子中的份额表示。也可写成BHL。
HLB值测定
符号意义
适用范围
1
HLB=0.0980X+4.02
X 为 10％表面
PO-EO 嵌段共聚物
HLB=1602X(X+115.9)/163.4-7 活性剂水溶液浊
2
.34
点，℃
烷基酚聚氧乙烯醚
3
HLB=23.64logW-10.16
酯型非离子表面活 性剂
4
HLB=57.91logW-58.55
W 为水数
有机硅非离子表面活 性剂
一般非离子表面活性 剂
HLB=2.5log(a0/aw)+1
对于油性表面活性剂，可以固定油相为棉籽油，用另外一种水溶性较大的表 面活性剂如吐温 60(所需 HLB 值为 14.9)与待测表面活性剂配制成不同比例的系 列复合乳化剂，根据上述相同的方法，也可测出表面活性剂的 HLB 值。
在应用乳化法时，要注意以下两个方面的问题：一是混合表面活性剂的 HLB 值的计算，现在基本上都采用重量加和法，这是一种粗略的算法。二是当待测表 面活性剂的乳化力较强时，测得的 HLB 值是一个范围。一般的表面活性剂都可以 采用乳化法测出 HLB 值。对于特殊、新型结构的表面活性剂，采用乳化法也可以 得到可靠的结果，此法的缺点是过程比较繁琐、费时。
对应关系。溶液很多性质如表面张力、电导率、渗透压等在此浓度之后基本保持
不变，可以此来测定表面活性剂的 HLB 值。
有关的计算公式见表 2-2 和 2-3。
表 2-2 CMC 法 HLB 值计算公式
编
计算公式
适用围
号
1
HLB=7+4.021og(1/[CMC])
非离子表面活性剂
2
聚乙二醇醚类非离子表面活性剂
hlb值测定方法
hlb值测定方法
hlb值测定方法：
① HLB值即亲水亲油平衡值用于描述表面活性剂在油水两相中溶解能力及其乳化性能；
② 直接测量法通过改变表面活性剂水溶液浓度观察乳化效果当形成稳定乳液时对应浓度下计算得出HLB值适用于结构简单化合物；
③ 间接估算公式法利用已知HLB值物质比例混合后测试其乳化稳定性根据效果好坏调整比例直至达到最佳状态此时计算组合HLB值适用于复杂体系；
④ 经验规则法对于某些特定类型表面活性剂如聚氧乙烯醚类可以根据其分子链中EO单元数目经验公式推算HLB值方便快捷；
⑤ 动态表面张力测量法监测溶液表面张力随时间变化趋势乳化剂扩散速度越快表面张力下降速率越大据此推测其HLB值大小；
⑥ 接触角测定法通过测量液滴在固体表面铺展形成的接触角大小间接反映物质润湿性进而推断其HLB值适用于固体表面活性剂；
⑦ 电导率法监测水相中添加表面活性剂后体系电导率变化情况随着HLB值增大溶液导电性先增加后减小呈现抛物线形关系；
⑧ 发泡性能测试法发泡能力与HLB值密切相关一般而言HLB值在3～6范围内发泡效果最好可根据这一特性估算未知样品HLB值；
⑨ 油水分配系数法测定表面活性剂在油水两相中分配情况其分配系数与HLB值呈反比关系通过改变温度pH值等条件反复测试直
至找到平衡点；
⑩ 渗透压法基于溶液渗透压原理当HLB值增大时溶液渗透压也会相应提高通过渗透压计测量不同浓度下渗透压变化计算HLB值；
⑪ 红外光谱分析法利用红外光谱图中特征吸收峰位置强度变化分析表面活性剂分子结构与其HLB值之间关系提供定量信息；
⑫ 最后值得注意的是由于HLB值本质上是一个经验参数不同测定方法可能会得到略微不同结果实际应用时应综合考虑选择最合适方法；。
表面活性剂HLB值的分析测定与计算
表面活性剂HLB值的分析测定与计算Ⅱ.HLB值的计算作者：周家华等关键词：表面活性剂，HLB，极性指数，分子结构，结构参数摘要：内容：表面活性剂的亲油亲水平衡值(HLB值)是表面活性剂的生产和应用中的一个重要指标｡对于已知结构的表面活性剂的研究和应用以及新结构的表面活性剂的分子设计来说,采用有关公式计算HLB值十分方便,精度一般可以满足生产和应用的需要｡本工作收集整理了有关的文献资料,对各种计算方法的适用性进行了分析｡1 分子结构式法这种方法假定表面活性剂的亲油基和亲水基部分对整个分子的亲油性和亲水性的贡献仅与各部分的相对分子质量有关｡有关计算公式见表1｡根据表1中公式(1),壬基酚聚氧乙烯醚(9)即C9 H19C6H4O(CH2CH2O)9H的HLB值=20(1-396/616)=12.86由于一般情况下,分子的亲水性､亲油性不仅与该部分的相对分子质量有关,而且与该部分的化学结构有关,显然这种方法对于不同结构类型的表面活性剂要分别计算｡由于表面活性剂在水溶液中都会采取一定的构象存在,结构性质并不是简单的加和,因而就存在一个有效链长的问题,但在简单的相对分子质量HLB值计算中被略去了,采用本法计算,有时误差高达36%｡2 结构因子法结构因子法考虑了不同表面活性剂的结构因素,分别计算表面活性剂中亲水基和亲油基各构成细节部分对亲水性和亲油性的贡献,部分克服了简单运用相对分子质量计算带来的较大误差,公式的适用范围较广,与直接用分子结构式计算比较,需要的结构数据略多,这些数据可以在一般的表面活性剂文献中查到｡有关计算公式如下:根据表3中的公式(4),表面活性剂C9H19C6H4O(CH2CH2O)9H的HLB值=10(9×35+100+15)/(15×20)=14.3按本法中公式(1)计算仍嫌粗略,但比直接用亲水基占表面活性剂的质量分数表示的HLB值精度要高｡公式(2)和公式(3)引入有效链长,概念和公式(1)是一样的,主要是用同系表面活性剂链长和CMC之间的关系把环系结构､弱亲水结构等转化为有效链长,计算结果相对准确一些｡公式(4)的结果相对其余的来说更加粗略｡但可适用于一般的表面活性剂｡总之,分子结构式法和结构参数法结果不是十分准确,但由于基础数据较全,对于新结构的表面活性剂的设计､性能预测等方面仍有较大的应用价值｡3 结构参数法表面活性剂的一些结构参数与表面活性剂亲油基和亲水基的大小或相对作用大小相关,关联这种参数可以直接得出表面活性剂的HLB值｡有关公式见表5｡例如甘油硬脂酸单酯的皂化值=161,酸值=196,其HLB值=20(1-161/198)=3.8表5中公式(1)的实质与按分子结构式直接计算是一样的｡一般油脂类表面活性剂的酸值和皂化值都可以从有关文献中查到｡公式(2)中的溶度参数考虑了分子中各个基团的多种作用,有文献认为其计算结果较为准确｡4 极性指数表面活性剂由极性小的亲油基和极性大的亲水基两部分组成,对于同类表面活性剂,其极性与非离子表面活性剂分子中的亲油基和亲水基的相对大小有关,极性指数可以通过反向色谱法或介电常数来决定,此法一般只适用于非离子表面活性剂｡由于计算极性指数的结构参数资料有限,本法的应用受到限制｡有关的计算公式见表6｡5表面活性剂混合物的HLB值计算混合表面活性剂的HLB值一般采用重量分数加和法计算｡结果虽然粗略,但完全可以满足一般应用的需要,通常的乳化法测定表面活性剂的HLB值也是以此为基础的｡例如采用司盘20(HLB值=8.6)和吐温20(HLB值=16.7)混合表面活性剂乳化石蜡和芳香烃基矿物油1∶1的混合物(所需HLB值=10×0.5+12×0.5=11)时,需要司盘20和吐温20分别为70%和30%即8.6×0.7+16.7×0.3=11｡在数据资料充分的情况下,直接采用有关公式计算表面活性剂的HLB值十分方便｡工业产品往往为混合物,产品一般只标明了平均结构式,采用有关公式进行计算仍然是可行的｡但对于结构复杂的､特别是高分子表面活性剂,分子中有一些特殊基团或同时有很多亲水基团和/或多个疏水基团,基团之间相互影响很大,采用直接计算法误差较大,这个时候只有用实验测试的方法才能取得较好的结果｡。
HLB的计算及测定
缺点： 实验测量操作复杂、烦琐，时间长、费时。
2.浊点、浊法
浊点法的原理是聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB 值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系，通 过测定浊点可以得知它的HLB值。
浊数也称水数，就是使一定质量分数(约10%)的表面活 性剂有机溶剂(可以是正丙醇、二氧六环等)溶液发生混 浊所需添加的水的毫升数。测定时采用普通的滴定法即 可。
8.表面活性剂混合物的HLB值计算
混合表面活性剂的HLB值计算方法：一般采用质量分数 加和法 (重量加和法) 计算。
HLB混合＝( HLBi qi )
HLBi—混合体系中表面活性剂i 的HLB值； qi—该种表面活性剂在混合体系中的质量分数。
HLB性能与用途之间的关系
Oteic acid 油酸 阴离子 1.0 Span 85 Sorbitan tribleate 失水山梨醇三油酸酯 非离子 1.8 Span 65 soibitan tristearate 失水山梨醇三硬脂酸酯 非离子 2.1 Emcol EO-50 ethyleneglycol fatty acid ester 乙二醇脂肪酸酯 非离子 2.7 Emcol PS-50 Ethylene glycol fattyacid ester 丙二醇脂肪酸酯 非离子 3.4 Arlacel C sorbitan sesquioleate 失水山梨醇倍半油酸酯 非离子 3.7 Atmul 67 glycerol monostearate 单硬脂酸甘油酯 非离子 3.8 AtlasG-385l propylene glycol monolaurate 丙二醇单月桂酸酯 非离子 4.5
以化学位移 δ=2. 5 为 中线，小于 2. 5 区域 为亲 油基，大于 2. 5 区域为亲水基，求出 亲水质子与亲油质子 的相对体积 H，由公 式 H = 60H/(H + 2)得 出 HLB 值。
表面活性剂HLB值估算
表面活性剂分子是一种两亲分子，具有既亲油又亲水的两亲性质。
其分子一般总是由非极性的、亲油的碳氢链和极性的、亲水的基团两部分组成，该两部分分处在两端，形成不对称的结构，因此，它具有可在各种界面上定向吸附及在溶液内部形成胶团的重要性质。
在表面活性剂中，比较其表面活性分子中亲水基团的亲水性和亲油基团的亲油性是一项衡量效率的重要指标。
1949年，Griffin 首次提出用HLB 值表示表面活性分子内部平衡后整个分子的综合倾向是亲水的还是亲油的，以及亲和程度如何。
表面活性剂的HLB 值均以石蜡的HLB ＝0，聚乙二醇的HLB ＝20，十二烷基硫酸钠的HLB ＝40作为参考标准，其他表面活性剂的HLB 值可用浊度法即由它在水中的溶解情况按表1的标准估计该表面活性剂的HLB 范围。
表1 浊度法测定HLB 值对照表加水后情况HLB 值 加水后情况 HLB 值 不分散1——4 稳定乳白色分散系 8——10 分散较差 3——6 半透明至透明分散系 10——13剧烈振荡后成乳剂6——8 透明溶液 13以上HLB 值越大，表示该表面活性剂的亲水性越强，反之，则亲油性越强，HLB 值在10附近的亲水亲油能力均衡。
表面活性剂分子的HLB 值可按照下式计算：HLB 值＝7＋ ∑(亲水基的HLB 值)－∑(亲油基的HLB 值)不同基团各自对表面活性剂的HLB 值有不同的影响，具体数值见表2： 表2：某些基团的HLB 值基团名称HLB 值 基团名称 HLB 值 基团名称 H LB 值 -SO4Na 38.7 -OH(自由) 1.9 -CH30.475 -COOK21.1 -O- 1.3 -CH2- 0.475 -SO3Na 11 -OH 0.5 -CF3 0.87 -COOH2.1 -(C2H4O)- 0.33 -CF2-0.87常用的表面活性剂阴离子型 常见为高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等,如肥皂、十二烷基磺酸钠(ＳＢＳ)、十二烷基硫酸钠(ＳＤＳ)、十二烷基苯磺酸钠(ＳＤＢＳ)等。
HLB值的估算
HLB值的估算亲水亲油平衡值（HLB）亲水亲油平衡值（HLB）¨定义：HLB(hydrophile-lipophile balance)系表面活性剂中亲水和亲油基团对油或水的综合亲合力，是用来表示表面活性剂的亲水亲油性强弱的数值。
¨HLB值范围：HLB 0～40，其中非离子表面活性剂HLB 0～20，即石蜡为0，聚氧乙烯为20。
HLB值在农药助剂中的应用：HLB系统最初是因为在乙氧基非离子表面活性剂中使用而得到发展的，应用范围为HLB值0－20，每种乳化剂在这个范围内又可应用在许多方面，低HLB值表明是向油相转移，高HLB值是向水相转移。
HLB值很低的表面活性剂倾向于形成油包水乳状液，大多数表面活性剂都停留在油相，并且要求油相为连续相；高HLB值的表面活性剂倾向于形成水包油乳状液，大多数表明活性剂都停留在水相，并且要求水相为连续相。
HLB值在乳化剂中具有指导作用，在实验室中有两种简单的方法来估计乳化剂的HLB值：第一种方法是汲取乳化剂在水中的溶解性来直观估计；第二种通常指的是“混合物法”，这种方法要求使用一些已知HLB指的乳化剂。
2 表面活性剂HLB值的实验测定当年，Griffin用的乳化法测定HLB值的方法比较烦琐。
1983年，Cupta所用的方法比较简单，他将质量分数为5%de 未知HLB值的乳化剂分散在质量分数为15％的已知所需HLB值的油相中，油相通过以适当比例混合的粗松节油（所需的HLB＝10）和棉籽油（所需HLB＝6）配制成具有不同所需HLB值的油相，然后加入质量分数为80％的水，用Janke－Kunkel型KG均质器，在最小速度下均质1分钟，制备13h和24h 后比较一系列样品的稳定性，稳定性最好的样品乳化剂（未知HLB值）的HLB值大致等于该油相所需的HLB值。
混合油的HLB值按各组分平均求得。
测定HLB值的方法很多，有乳化法、临界胶束浓度法、水数值及浊点法、色谱法和介电常数法等。
常用的乳化剂HLB值及最佳选择方法
常用的乳化剂HLB值及最佳选择方法在一定条件下，两种互不混溶的液体，一种以微粒（液滴或液晶）分散于另一种中形成的体系称为乳状液。
乳状液在工农业生产、日常生活以及生理现象中都有广泛应用。
乳状液是热力学上的不稳定系统，为了进行乳化作用和得到有一定稳定性的乳状液，要加入能降低界面能的第三种物质‚此物质称为乳化剂。
乳化剂是乳状液赖以稳定存在的关键，大多为各种类型的表面活性剂。
但并非表面活性剂都适合做乳化剂，所以在制备乳状液时如何选择乳化剂就成为一个关键问题。
根据油在水中分散或水在油中分散的不同性质，乳化剂大体上分为油包水（W/O）型和水包油型（O/W），乳化的稳定度主要由乳化剂分子中亲水基及亲油基的平衡状况而定。
这种平衡通常以HLB值表示。
此值通常为1~20，愈近1亲油性愈强，愈近20亲水性愈强。
食品乳化剂的作用主要分三方面：①降低油--水界面张力，促进乳化作用，在油--水--乳化剂界面上形成相平衡，稳定乳化剂；②与淀粉和蛋白质等成分相互作用，改善食品的结构及流变性；③改进脂肪油的结晶。
常用乳化剂的HLB值汇总（下拉表）HLB值与最佳乳化剂的选择每种乳化剂都有特定的HLB值，单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的乳化要求。
通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用，构成混合乳化剂，既可以满足复杂体系的要求，又可以大大增进乳化效果。
欲乳化某一油－水体系，可按如下步骤选择最佳乳化剂。
一、油－水体系最佳HLB值的确定选定一对HLB值相差较大的乳化剂，例如，Span－60（HLB＝4.3）和Tween－80（HLB＝15），按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合乳化剂，用此系列混合乳化剂分别将指定的油水体系制成系列乳状液，测定各个乳状液的乳化效率（可用乳状液的稳定时间来代表，也可以用其他稳定性质来代表），与计算出的混合乳化剂的HLB，作图，可得一钟形曲线，与该曲线最高峰相应的HLB值即为乳化指定体系所需的HLB值。
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用实验法难 以测定其 Ｈ Ｂ值 的系列马来酸壬基 Ｌ 酚聚氧乙烯醚双酯磺酸盐来说 ，其 Ｈ Ｂ值可以 Ｌ 通过对 Ｒ值 的理论 计算 来判 断 。
参考 文献 ：
【】 １ 金瑞娣， 贾雪平， 王南平 ．一种新型双子表面活性剂的
２ 马来酸壬基酚聚氧 乙烯醚双酯磺 酸盐的 Ｒ值 ． ３
合成与性能 ［ ． 日用化学工业 ，０ ７３（）１８ １０ Ｊ ］ ２ ０，７３： － ７ ６ ［】 ２ 贾卫红 ， 宋湛谦 ， 饶小平， ．松香基磺酸盐 Ｇ ｍｉｉ 等 ｅ ｎ 表
由表 ３可 以看 出 ， 着 碳 链 的增 长 ， 随 系列 马
１ 马来 酸壬基 酚聚 氧 乙烯醚 双酯及 其磺 酸盐 的 ． ２ 合成［１ ３ ， ４
应等 。 其中马来酸壬基酚聚氧乙烯醚系列作为一 类典 型 的双 子 头 表 面 活性 剂 在 实 际 的应 用 中 十
分广泛 。
Ｒ值是一个指导乳化剂选择的物理值 ，从乳 化体 系分子间的分子体积 、 形状 、 化学性质 的匹 配来考虑乳化剂的效能【 乳化剂作为双亲物质 ， ” 。 同时与水相和油相之间存在相互作用 ， 这些作用 的叠加 可 以决定 界 面膜 的性 质 。Ｒ值 定 义 了油 ／
（ —Ａｗ—Ａ曲，式 中 ， 为 表 面 活性 剂 基 团 中 ｋ ｗ ） 亲 油 基 间 的 内 聚 能密 度 ； Ａ 为 表 面 活性 剂基 团
由表 １ 可以看 出， 本研究合成的系列马来酸 壬 基 酚聚 氧 乙烯 醚双 酯 的 ＨＬ Ｂ值是 随 着酯 基碳
链 的增长 ， Ｈ Ｂ值在 逐渐 减小 。 用 Ｇｉ ｎ 其 Ｌ 采 ｒ 公 ｉ ｆ
式计算 得到 的 Ｈ Ｂ值 与相应 结构 的实验值接 Ｌ 近， 最小偏差为零 ， 最大的为 ４ ０ 平均偏差为 ． ％， ２ １５ ． ％。由于在水数法测定操作过程中， 肉眼来 ７ 用 Ｇｉ ｎ ｒ 公式计算值与实验值基本吻合 。 ｉ ｆ 有机概念 图法在 分解有 机基 团和无 机基 团时把 一 ＨＣ 一 Ｃ ２Ｈ ０ 作 为亲水 基 ， 分 子结 构 中苯 环 的存 在会 减小 该 而 基团的亲水性 ，从而使得理论计算值亲水性过
的相对大小 ， 同时它决定了 ｃ区的优先弯曲。理 论上 ， 水 、 油、 表面活性剂达到最大互溶度 的条件
是 Ｒ Ｉ并对 应平 的界面 。Ｒ Ｉ ， ＝， ＝ 时 理论上 ｃ 区既
不 向水侧 ， 也不 向油侧弯 曲 ， 即形成无 限伸展的 胶 团 。 ｎｏ 将 Ｒ值 定义 为 ：＝Ａ。 Ｗｉｓｒ Ｒ （ 。 。 Ａｕ／ 一Ａ。 － ）
某些 场 合表现 出 良好 的润 湿性 能 、 良好 的协 同效
酸 氢钠 、 丁醇 、 辛 醇 、 正 正 十二 醇 、 四醇 、 十 甲苯 ，
上海青析化学有 限公司 ；异丙醇， 上海成大化工 厂， 以上试剂均为分析纯 ； 油酸 ， 化学纯 ， 国药化 学试剂有 限公 司； Ｐ１ ， Ｏ ． 化学纯 ， ０ 上海青 析化学 有 限公 司 。
第 ２ 卷第 ４ ８ 期
２１ ００年 １ 月 ２
胶体与聚合 物
Ｃ ｉ ｅ ｅＪ ｕ ｎ ｌ ｆ ｌ ｉ ｈ ｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｌ ｄ＆ ｐ ｌｍｅ ｏ Ｃｏ ｏ ｏｙ ｒ
Ｖ０ ．８ １２ Ｎｏ． ４ Ｄｅ ． ｅ ２０１ ０
ＤＯ ： ． ６￣ｉ ｎ１０ —８ ５ ０００ ． ３ Ｉ ０３ ９ ．ｓ．０ ９１１ ． １． ０ １ ９ ｓ ２ ４ ０
基 团的重 量 。
堡 旦
！
上
垄 重型 望
图 １溶解度参数计算 流程 图
２ 结果 与讨 论
２１ 马来酸壬基酚聚氧 乙烯醚双酯 ＨＬ ． Ｂ值的比较
表 １ 系列 马 来酸 壬 基 酚 聚 氧 乙烯 醚 双 酯 的 ＨＬ Ｂ值
１ ． 有机 概念 图法 ．２ ３
利 用 有 机化 合 物 的疏 水 性
算 是适 用 的。
表２ Ｒ值及 溶解度参数
值与 Ｇ ｉ ｎ ｒ 公式计算值一致 ， ｉ ｆ 而有机概念 图法的 计算值却与实验值的偏差较大。对于系列马来酸
壬基酚聚氧乙烯醚双酯来说 ，其 Ｈ Ｂ值用 Ｒ值 Ｌ 和 溶解度 参 数 以及 Ｇ ｉ ｎ公 式来 计 算较 为适用 ， ｒ ｉ ｆ Ｇｉ ｎ ｒ 公式为经验公式的理论计算 ， ｉ ｆ Ｒ值和溶解
壬基酚聚氧乙烯Ｏｏ ￣ ） ， Ｎ 工业级 ， 用前减压蒸
Ｅｍａ ： ｕ ｏｈ ａ ｊｕｅｕｃ ． ． ｉ ｗ ｚｎ ｕ ＠ｆ ． ． ｌ ｎ ｄ ｎ
胶 体 与 聚 合 物
第２ ８卷
ｐ＝ ， Ｈ ７ 一定 温 度下 ， 缓缓 加 入 定 量 的 １％亚硫 酸 ４ 氢钠 水溶 液 ， 温反应 。每 隔一 定 时 间取样 分析 恒
ＲＣＳ一 ４。 １
以用本征曲率来表示 ， 表示 当不存在其它限制约 束时界面的固有曲率 ， 即界面将取的固有形状翻 。 由于 大 多数 马 来 酸 壬基 酚 聚 氧 乙烯 醚 系列 的 双 子 头 表 面活 性 剂 的 亲水 亲 油平 衡 值 的实 验 值 都 很难得到 ， 从而可以通过 Ｒ值的计算来反应其亲 水亲油平衡值 。 本文通过几种不同方法对马来酸 壬基 酚聚氧乙烯 醚系列双子头表 面活性剂 的亲
碘值 ， 确定亚硫 酸氢钠 的残 留量 ， 计算产物 的磺 化率翻 达到理论值后停止反应 ， ， 纯化得 到产物 。 Ｒ Ｓ的 磺 化 产 物 分 别 记 作 ＲＣ ．Ｈ、 Ｓ８ Ｃ Ｓ４ ＲＣ ．Ｈ、 Ｒ Ｓ１Ｈ和 Ｒ Ｓ１Ｈ Ｃ 及其磺化产物 的制 Ｃ． ２ Ｃ 一 。Ｒ Ｓ ４ 备反应式如下 ： 旦 Ｃ ｈｏ 咖 ， Ｈ ０… ２ｈ ０ ０
来酸壬基酚聚氧 乙烯醚正烷 醇双酯磺酸盐 的 Ｒ 面活性剂的合成及 眭能［］ Ｊ石油化工２ ０ ， （ ： １ ６ ５ ． ０ ９ ８６６ － ５ ３ ）５ ［］ ３ 王东增， 王梓民， 黄俊莉， 新型双子表面活性剂 的 等． 值 也 逐渐 增 大 ， 同时碳 原子 相差 越 多 ， Ｒ值 也 其 合成及其表征［ ． 日用化学工业 ，０ ８ ８４：１～ １ Ｊ ］ ２ ０ ， （） ０ ２ ３ ３ ２ 相差越大， 其变化趋势与系列马来酸壬基酚聚氧 ［】 ４ 王潍平 ， 杨锦宗．琥珀酸酯磺酸钠 的合成 与应用 ［ ． Ｊ 化 】 乙烯 醚正 烷 醇双 酯 的变 化趋 势 是 相 吻合 的 ， 就 这 说明 Ｒ值对于用实验法难 以测定其 Ｈ Ｂ值 的系 Ｌ 列 马来 酸 壬 基 酚 聚 氧 乙烯 醚 正烷 醇 双 酯磺 酸 盐
水 界 面趋 向于某 种具 体 形 状 的趋 势 ， 种趋 势 可 这
将 定量 壬基 酚 聚氧 乙烯 （０醚加 入 三 口烧 瓶 １）
内， 以对 甲苯磺 酸为催化剂 ， 搅拌一定时间后加
入琥珀酸酐 ， 加热至一定温度 ， 使之完全熔化 ， 升 温进行 叵温反应 。每半小时取样测定酸值及酯化 产物 的皂化值。当测得的酸值达到接近半酯的理 论酸值 即可停止反应 ， 得到单酯产物。在得到的 单酯产物 中加入醇（ 如正 丁醇 、 正辛醇、 十二醇、 十四醇 ）以对甲苯磺 酸为催化剂 ， ， 在一定温度下 恒温反应 ， 当酸值变化小于 ０ ｍ Ｏ ｔ时 ， ． ｇ Ｈ／ ５ Ｋ ｌ 即 可停止反应 ， 纯化后得到双酯产物（ Ｃ ） Ｒ Ｓ 。马来酸 壬基酚 聚氧 乙烯 醚正 丁醇 、 正辛 醇 、 十二醇 和十 四 醇 双 酯 分 别 简 称 为 Ｒ Ｓ４Ｒ Ｓ８Ｒ Ｓ１ Ｃ 一、 Ｃ ．、 Ｃ ．２和
中亲油基 同油相分子问的内聚能密度 ，其值取
能 密 度 ； 为 表 面 活性 剂 基 团 中亲 水 基 同水 相
和Ａ 的算术平均值 ； Ａ 为油相分子间的内聚 判断终点 ，会存在一定 的偏差 ，因此可以认为
分子间的内聚能密度 ，其值取 和 Ａ 的算术 曲
平均值 ； ｗ 为表 面活性剂基团 中亲水基 问的内 Ａｗ 聚 能密度 ； 砧为水相 分子 间 的 内聚 能密度 。 Ａ １ 溶解度参数的计算 ． ５ 通 过 ＭＳ模 拟 软 件 中 的 Ａ ｒｈｕ ｅ 模 ｍｏｐ ｏｓｃｌ ｌ
马 来 酸 壬 基 酚 聚 氧 乙烯 醚双 酯 Ｈ Ｂ值 Ｌ 的计 算 和 验证
张 超 翁景峥 卢玉栋 吴宗华
（ 福建师范大学化学与材料学 院 福州 ３ ０ ０ ） ５ ０７
摘要 ： 通过多种方法计算 了马来酸 壬基 酚聚氧 乙烯醚正烷醇双酯 的 ＨＬ Ｂ值 ， 并采 用水数法进行 了测定 ， 对 比分析 了实验值与理论计算值 。结果表 明： 马来 酸壬基酚聚氧乙烯 醚正烷醇双酯 的 Ｈ Ｂ值可采用 Ｒ值 、 Ｌ 溶 解度参数 以及 Ｇ ｉ ｎ公式来计算 ；对 于用实验法难 以测定其 ＨＬ ｒ ｉ ｆ Ｂ值 的马来酸壬基 酚聚氧乙烯醚正烷醇双酯 磺酸盐而言， Ｈ Ｂ值可采用 Ｒ值来 判断。 其 Ｌ 关键词 ： 马来 酸壬基酚聚氧 乙烯醚 ； 正烷醇 ； Ｂ值 ； ＨＬ Ｒ值
水亲油平衡值进行理论计算 ， 并用实验值来检测 其理论计算值的适用性 。
将所得酯化产物用 ３ ％ ａ Ｈ水溶液中和至 ０ＮＯ
１ 实验部分
１１ 原料 ．
收稿 日期 ：０００．９ ２ １—５１ 基 金 项 目 ：福 建 省 科 技 厅 重 大 专 项 前 期 项 目 （０ ５ １０ ） ２ ０ＨＺ ０ ５ 作者简介 ：张超 （９ ６）女 ， １８ ． ， 湖北 人， 硕士研究生
４ 期
张超等： 马来酸壬基酚聚氢 燧醚 醒 星鱼 过篁塑塑 垂
水性减弱 。且随着碳原子数 目的增多 ， Ｒ值 的 其 增大幅度逐步减少 。Ｒ值和溶解度参数随着碳链 的增长 ，其变化趋势与实验值 的变化趋势一致 。 因此 ， 于 系列 马来 酸壬 基 酚 聚氧 乙烯 醚正 烷 醇 对 双酯来说 ，其 Ｈ Ｂ值用 Ｒ值和溶解度参数来计 Ｌ
Ｉ 画出 分子结构 ｌ
上
Ｉ 使用 ｄ ｃｖｒ ｉ ｏｅ优化几何构型 ｌ ｓ