聚醚型表面活性剂36页PPT
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聚醚型表面活性剂PPT课件
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烷基酚聚氧乙烯醚
C nH2n+1
OH
产品原料：辛基酚（OP）、壬基酚（NP） 典型产品：NP-4、NP-10、NP-30、NP-50 衍生产品：NP-4P、NP-7P、NP-10P 产品应用：本系列产品属于非离子表面活性剂，除NP-3、NP-4、NP-5水 溶性较差外，其它都易溶于水。NP-3、NP-4、NP-5可做农药（可作为乳 化、分散、润湿、渗透剂）用的W/O型乳化剂。NP-8~NP-40用作O/W乳化 剂或增溶剂。 国内OP-10与NP-10基本等同。NP-10以进口为主，价格便宜且质量稳定。 其磷酸单酯或盐是重要的高含量EC、EW、SE、ME乳化剂或兼容剂。
灌浆材料用聚醚
特种聚醚产品
• 江河堤坝常构筑在砂石和沙土等冲积物组成的透水地基上，汛 期江河高水位时，堤坝内侧出现渗水现象，严重时出现管涌， 给大坝造成局部塌陷甚至溃决等严重后果。
• 沙袋堵漏方法效率低；原有灌浆材料固结时间慢，包水量低。
• 我公司产品具有包水量大，粘结强度高等优点，主要牌号 GJ3802、GJ4802，年产销量数百吨。
• 浊点高，适用于高温下使用；凝固点明显低于AEO，可以在接近
零度时使用。
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脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚系 列（FMEE）
• 反应过程
O
R
OCH3
EO
Cat
O
R
O(CH2CH2)nOCH3
• 催化剂：特种催化剂，氧化镁/氧化铝复合物，这两种催化剂体系 能完成脂肪酸甲酯乙氧基化，同时产品分布窄，性能优越。
270
PEG600
膏体
≤0.2
6.0～ 7.0
187
二 醇易 溶 于 水 和 一 些普 通 的 有 机 溶 剂。 PEG800 固体聚乙二醇溶解度有限，但即使是
烷基酚聚氧乙烯醚
C nH2n+1
OH
产品原料：辛基酚（OP）、壬基酚（NP） 典型产品：NP-4、NP-10、NP-30、NP-50 衍生产品：NP-4P、NP-7P、NP-10P 产品应用：本系列产品属于非离子表面活性剂，除NP-3、NP-4、NP-5水 溶性较差外，其它都易溶于水。NP-3、NP-4、NP-5可做农药（可作为乳 化、分散、润湿、渗透剂）用的W/O型乳化剂。NP-8~NP-40用作O/W乳化 剂或增溶剂。 国内OP-10与NP-10基本等同。NP-10以进口为主，价格便宜且质量稳定。 其磷酸单酯或盐是重要的高含量EC、EW、SE、ME乳化剂或兼容剂。
灌浆材料用聚醚
特种聚醚产品
• 江河堤坝常构筑在砂石和沙土等冲积物组成的透水地基上，汛 期江河高水位时，堤坝内侧出现渗水现象，严重时出现管涌， 给大坝造成局部塌陷甚至溃决等严重后果。
• 沙袋堵漏方法效率低；原有灌浆材料固结时间慢，包水量低。
• 我公司产品具有包水量大，粘结强度高等优点，主要牌号 GJ3802、GJ4802，年产销量数百吨。
• 浊点高，适用于高温下使用；凝固点明显低于AEO，可以在接近
零度时使用。
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脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚系 列（FMEE）
• 反应过程
O
R
OCH3
EO
Cat
O
R
O(CH2CH2)nOCH3
• 催化剂：特种催化剂，氧化镁/氧化铝复合物，这两种催化剂体系 能完成脂肪酸甲酯乙氧基化，同时产品分布窄，性能优越。
270
PEG600
膏体
≤0.2
6.0～ 7.0
187
二 醇易 溶 于 水 和 一 些普 通 的 有 机 溶 剂。 PEG800 固体聚乙二醇溶解度有限，但即使是
第二章表面活性剂(共56张PPT)
C14H29SO4Na 30
C16H33SO4Na 45 C18H37SO4Na 56
活性剂
C10H21CHC6H4SO3Na | CH3
表面活性剂：是这样一种物质，当它的加入量很小时，就能使溶 剂（一般为水）的表面张力或液液界面张力显著降低，改变体系 的界面状态；当它达到一定浓度时，在溶液中缔合成胶团，从而 产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡或消泡、以及加溶等一系 列作用，以达到实际应用的要求。
是一类即使在很低浓度时也能显著降低表（界）面张力的物质。
6.8
=CH-
-0.475 -0.475 -0.475
2.4
-(C3H5O)-(氧丙烯基) -0.15
2.1
-CP2-
1.9
-CF3-
-0.87 -0.87
例：计算月桂酸钠的HLB值 CH3（ CH2）10-COONa
解：-CH3：， -CH2- ： -COONa：19.1
HLB=7+∑(亲水基团基数)-∑(亲油基团基数) HLB= 7 + 19.1-（-0.475）×
第二章 表面活性剂
第一节 表面活性剂基本概念
一、表面张力
界面上的分子与体相内部分子所处的
状态不同。受力状态不同。
图2—1 液相内部和液-气界面的
分子所受作用力的示意图
表面张力：液体表面任意单位长度上的
收缩力称为表面张力，单位为N·m-1
。
从能量上看，表面分子比内部分 子具有更高的能量。
要使体系的表面积增加，就必须对体系 做功。
团具有的亲水亲油平衡值。 表示表面活性剂的亲水疏水性能。
HLB值大，亲水性强，亲油性弱； HLB值小，亲油性强，亲水性弱。
（1）HLB值的规定
表面活性剂6PPT课件
* 亚砜类、氮氧类化合物
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一、表面活性剂的结构特征与类型
Ⅳ 两性SAa
带有两个亲水基团，一荷正电，一荷负电。
➢ 正电基团主要是胺基和季铵盐； ➢ 负电基团主要是羧酸基、磺酸基。 氨基丙酸，咪唑啉，甜菜碱，牛磺酸四类主要SAa。
第13页/共80页
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
表面活性剂溶液的 物理化学特性
（4）亲油部分相同而聚氧乙烯链长不同的非离子表面活性剂，其聚氧 乙烯链越长则表面吸附量越小，同时在最大吸附时的表面分子面积越大。 这表示聚氧乙烯链不是完全伸直的或完全卷曲的定向排列，而可能有杂乱 的、各种不同定向分布的卷曲构型。
第32页/共80页
四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
2、各种物理化学因素对吸附的影响
第21页/共80页
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
疏水作用（Hydrophobic Effect）
疏水基团不具有与溶剂分子形成氢键的能力，导致其存在于水 溶液中隔断了周围水分子原有的氢键结构。从而使得体系：
① 焓增加， ② 熵减少。Iceberg冰山结构形成（高度有序）。 此二者都是体系自由能上升。 而逆过程——疏水基离开水环境则为Gibbs自由能降低过程。 （在室温下的水溶液中，熵项的贡献常起主要作用，熵项有时 甚至起反作用，因此常把此类过程叫做熵驱动过程。）
同时：过量电解质的加入使溶液离子强度大致恒定，则 f 基本恒定。
此时： dlna d ln c d ln f 公式中可用浓度 c 代替活度 a 。
第26页/共80页
三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
3、混合表面活性剂的表面吸附量
当溶液中存在多种表面活性成分时，Gibbs公式为：
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一、表面活性剂的结构特征与类型
Ⅳ 两性SAa
带有两个亲水基团，一荷正电，一荷负电。
➢ 正电基团主要是胺基和季铵盐； ➢ 负电基团主要是羧酸基、磺酸基。 氨基丙酸，咪唑啉，甜菜碱，牛磺酸四类主要SAa。
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二、表面活性剂溶液的物理化学特性
表面活性剂溶液的 物理化学特性
（4）亲油部分相同而聚氧乙烯链长不同的非离子表面活性剂，其聚氧 乙烯链越长则表面吸附量越小，同时在最大吸附时的表面分子面积越大。 这表示聚氧乙烯链不是完全伸直的或完全卷曲的定向排列，而可能有杂乱 的、各种不同定向分布的卷曲构型。
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四、表面活性剂溶液在表面上的吸附
2、各种物理化学因素对吸附的影响
第21页/共80页
二、表面活性剂溶液的物理化学特性
疏水作用（Hydrophobic Effect）
疏水基团不具有与溶剂分子形成氢键的能力，导致其存在于水 溶液中隔断了周围水分子原有的氢键结构。从而使得体系：
① 焓增加， ② 熵减少。Iceberg冰山结构形成（高度有序）。 此二者都是体系自由能上升。 而逆过程——疏水基离开水环境则为Gibbs自由能降低过程。 （在室温下的水溶液中，熵项的贡献常起主要作用，熵项有时 甚至起反作用，因此常把此类过程叫做熵驱动过程。）
同时：过量电解质的加入使溶液离子强度大致恒定，则 f 基本恒定。
此时： dlna d ln c d ln f 公式中可用浓度 c 代替活度 a 。
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三、Gibbs吸附公式对各种SAa溶液之应用
3、混合表面活性剂的表面吸附量
当溶液中存在多种表面活性成分时，Gibbs公式为：
聚醚知识 ppt课件
H2 CH O C
CH3
CH OK +
CH2 O CH2 CH OK CH3
CH3
n-1H2C CH
O
CH3
CH2 O CH2 CH2 OK
H2 CH3 n
CH O C
CH OK
n
CH2 O CH2 CH
OK
n
CH3
链转移
根据以上反应历程，当无外加终止剂时，往往链增长不会 终止，始终具有活性聚合物的特性，但事实上，在KOH 催化剂下，聚醚多元醇的分子量很难达到10000.这是由 于
以山梨醇、甘露醇等六羟基化合物为起始剂与氧化丙烯及在KOH 催化 剂作用下，100～110℃加压聚合，可得六羟基聚醚。这类聚醚因含有六 个羟基，官能度高，所以制得的聚氨酯硬泡交联度大，制品的耐油性、 耐热氧化性及尺寸稳定性均较好。我国有丰富的山梨醇、甘露醇资源， 尤其甘露醇是海藻制碘工业中的一种联产品。六羟基聚醚由于官能度
2.聚醚反应机理
阴离子开环聚合机理一般认为: 环氧化物与碱金属氢氧化物 或其醇盐作用产生了醇盐阴离子引发聚合, 该阴离子段通过 与单体分子的连续开环反应不断增长成聚合物链。环氧化物 的阴离子聚合反应具有活性阴离子聚合的特点, 通常不发生 终止反应。连续加入不同的环氧单体, 形成嵌端共聚物; 加入 混合单体, 形成无规共聚物。
4．五羟基聚醚 五羟基聚氧化丙烯醚也有二种，一种是以二亚乙基三胺(二乙烯三胺)为
起始剂，与氧化丙烯聚合生成五羟基含氮聚醚，具有自催化作用；另一 种是以含五个羟基的木糖醇为起始剂，经催化与氧化丙烯聚合，生成五 羟基聚醚。这二种聚醚均适用于硬质聚氨酯泡沫塑料。由于五羟基聚醚 的粘度大，实际生产中，一般把五官能度起始剂与低官能度起始剂混合 ，制备官能度在3～5 之间的聚醚多元醇。二乙烯三胺基聚醚多元醇结构 中具有叔胺，所以可用于硬泡、半硬泡的具催化作用的交联剂，与三羟 基或四羟基等低官能度聚醚混合使用，可制得尺寸稳定、压缩强度较高 的硬泡，且特别适宜于现场喷涂发泡配方。木糖醇一般是通过农副产品 玉米芯等经水解、加氢，结晶提纯后所得，资源丰富，价廉。聚醚五醇 制得的硬泡具有比甘油、季戊四醇聚醚为基硬泡更高的耐温性和尺寸稳 定性。 5．高官能度聚醚
聚醚型表面活性剂..
获得了江苏省优秀新产品金奖，2013国家重点新产品奖，年产 销量数千吨
特种聚醚产品
灌浆材料用聚醚
江河堤坝常构筑在砂石和沙土等冲积物组成的透水地基上，汛期江 河高水位时，堤坝内侧出现渗水现象，严重时出现管涌，给大坝造 成局部塌陷甚至溃决等严重后果。 沙袋堵漏方法效率低；原有灌浆材料固结时间慢，包水量低。 我公司产品具有包水量大，粘结强度高等优点，主要牌号GJ3802、 GJ4802，年产销量数百吨。 应用领域：大坝、堤防、地下水道潮湿裂缝的灌浆堵漏；动水地层 的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等，最适合混凝土动缝的防渗堵 漏。
表面活性剂的结构特征
O O S O Na O
两亲结构（ amphiphilic） ： 由非极性烃链（憎水性 即亲油性）和一个以上的极性基团（亲水性）组成 亲油基团和亲水基团强度的相互平衡 (HLB值）
表面活性剂类型
表面活性剂通常采用按化学结构来分类，分 为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为 阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。显然 阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否 则可能会发生沉淀而失去活性作用。
聚醚反应器
釜式反应器
最常用，反应器的体积可以设计的比较大
Press外循环喷雾反应
适用于高分子量乙氧基化物合成，优点是反应速率高、生产周期短 、公用消耗低、适应性强和易于自动控制
Bush外循环喷射式反应器
气相和液相混合充分，传质效率高，反应速度快，通料完成反应基 本结束
管式反应器
适用于高压高温反应，如制备氨基聚醚，15MPa压力、180℃反应
蓖麻油聚氧乙烯醚
R R R OH OH OH
典型产品
BY-125， BY-140（M4900，BEL-5，10，15，40，60，80
特种聚醚产品
灌浆材料用聚醚
江河堤坝常构筑在砂石和沙土等冲积物组成的透水地基上，汛期江 河高水位时，堤坝内侧出现渗水现象，严重时出现管涌，给大坝造 成局部塌陷甚至溃决等严重后果。 沙袋堵漏方法效率低；原有灌浆材料固结时间慢，包水量低。 我公司产品具有包水量大，粘结强度高等优点，主要牌号GJ3802、 GJ4802，年产销量数百吨。 应用领域：大坝、堤防、地下水道潮湿裂缝的灌浆堵漏；动水地层 的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等，最适合混凝土动缝的防渗堵 漏。
表面活性剂的结构特征
O O S O Na O
两亲结构（ amphiphilic） ： 由非极性烃链（憎水性 即亲油性）和一个以上的极性基团（亲水性）组成 亲油基团和亲水基团强度的相互平衡 (HLB值）
表面活性剂类型
表面活性剂通常采用按化学结构来分类，分 为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为 阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。显然 阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否 则可能会发生沉淀而失去活性作用。
聚醚反应器
釜式反应器
最常用，反应器的体积可以设计的比较大
Press外循环喷雾反应
适用于高分子量乙氧基化物合成，优点是反应速率高、生产周期短 、公用消耗低、适应性强和易于自动控制
Bush外循环喷射式反应器
气相和液相混合充分，传质效率高，反应速度快，通料完成反应基 本结束
管式反应器
适用于高压高温反应，如制备氨基聚醚，15MPa压力、180℃反应
蓖麻油聚氧乙烯醚
R R R OH OH OH
典型产品
BY-125， BY-140（M4900，BEL-5，10，15，40，60，80
表面活性剂课件课件
第5页，此课件共47页哦
2.4 生物表面活性剂:利用微生物在一定条件下,将某些 物质转化为具表面活性剂特性的代谢物.
▪ 如:海藻糖脂,磷脂类,鼠李糖,蛋白脂-多糖聚合物
3、特征、结构与性质 3.1 特征 ①两亲性：亲水亲油性 ②溶解性：溶于液相中的某一相
第6页，此课件共47页哦
③界面吸附：达到平衡时，其在界面上的浓度要大 于其作为溶质在溶液整体中的浓度
N a O HC H 81 7
C H S -O H 3
C H 71 5
C H S -O N 3a
7.1.2.4 α-烯烃磺酸盐-AOS
第一步：
+ R-CH2-CH2 CH=CH2 SO3
第二步：
R-CH2=CHCH2 CH2SO3 H 含量42%
R-CH2-CH-CH2 CH2 1， 3烷 烃 磺酸 内酯
3.2 结构及性质 ①不对称结构：亲水亲油基团一般分处两端，
使其一部分可溶于水而另一部分易自水中逃 逸。 ②疏水基团：脱离水包围的趋势，自身互相靠 近并聚集，致使其在水溶液表面上吸附，并 在溶液内部形成胶束。 ③表面张力γ与lgC：作图可确定CMC
第8页，此课件共47页哦
γ
（ 表 面 张 力 ）
▪ 至少涉及气、液、固三相。
▪ 首先是采用能大量起泡的表面起泡剂。 ▪ 当在水中通人空气或由于水的搅动引起空气进入水中时，表面活
性剂的憎水端在气—液界面向气泡的空气一方定向， 亲水端 仍在溶液内，形成了气泡。
▪ 另一种起捕集作用的表面活性剂（一般都是阳离子表面活性剂， 也包括脂肪胺），吸附在固体矿粉的表面。这种吸附随矿物性质的 不同而有一定的选择性。其基本原理是利用晶体表面的晶格缺陷。 而向外的憎水端部分地插入气泡内。这样在浮选过程中气泡就 可把指定的矿粉带走，达到选矿的目的。
2.4 生物表面活性剂:利用微生物在一定条件下,将某些 物质转化为具表面活性剂特性的代谢物.
▪ 如:海藻糖脂,磷脂类,鼠李糖,蛋白脂-多糖聚合物
3、特征、结构与性质 3.1 特征 ①两亲性：亲水亲油性 ②溶解性：溶于液相中的某一相
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③界面吸附：达到平衡时，其在界面上的浓度要大 于其作为溶质在溶液整体中的浓度
N a O HC H 81 7
C H S -O H 3
C H 71 5
C H S -O N 3a
7.1.2.4 α-烯烃磺酸盐-AOS
第一步：
+ R-CH2-CH2 CH=CH2 SO3
第二步：
R-CH2=CHCH2 CH2SO3 H 含量42%
R-CH2-CH-CH2 CH2 1， 3烷 烃 磺酸 内酯
3.2 结构及性质 ①不对称结构：亲水亲油基团一般分处两端，
使其一部分可溶于水而另一部分易自水中逃 逸。 ②疏水基团：脱离水包围的趋势，自身互相靠 近并聚集，致使其在水溶液表面上吸附，并 在溶液内部形成胶束。 ③表面张力γ与lgC：作图可确定CMC
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γ
（ 表 面 张 力 ）
▪ 至少涉及气、液、固三相。
▪ 首先是采用能大量起泡的表面起泡剂。 ▪ 当在水中通人空气或由于水的搅动引起空气进入水中时，表面活
性剂的憎水端在气—液界面向气泡的空气一方定向， 亲水端 仍在溶液内，形成了气泡。
▪ 另一种起捕集作用的表面活性剂（一般都是阳离子表面活性剂， 也包括脂肪胺），吸附在固体矿粉的表面。这种吸附随矿物性质的 不同而有一定的选择性。其基本原理是利用晶体表面的晶格缺陷。 而向外的憎水端部分地插入气泡内。这样在浮选过程中气泡就 可把指定的矿粉带走，达到选矿的目的。
表面活性剂PPT课件
22
2.4 阳离子表面活性剂
AFM images of E. coli (ATCC 11229)
Untreated E. coli
E. coli treated
最新课件
23
2.5 两性表面活性剂
❖ 两性表面活性剂分子中同时具有可电离的阳离子和阴离子 。
❖ 阳离子部分都是由铵盐或季胺盐做亲水基，而阴离子部分 可以是羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐等。其中阴离子为羧基 、阳离子为胺盐的叫氨基酸型两性表面活性剂，通式为:
phospholipids phase separation; (4) Destabilized zones aggregate and leading to a damage of
membrane. The leakage of inner components finall最y l新ea课ds件to the death of the cells.
❖ 溶液的pH 值低于pI 时，是阳荷性，具有阳离子表面 活性剂作用；
❖ 当pH 高于pI 时，呈负电性，具有阴离子表面活性剂 的作用。
❖ 在等电点附近时则呈非离子型表面活性剂性质。
C12H25NHCH2CH2COONa
最新课件
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2.5 两性表面活性剂
❖ 两性表面活性剂特点：水溶性好，发泡能力强，去污 力强；毒性低，对皮肤刺激性小，有良好的生物降解 性和抗微生物能力，优良的抗静电性和柔软平滑性， 与其它表面活性剂相容性好。但是价格较贵。
C12 2H 5 C CN H H 33+2Na+ C2H l2
O
[ ] CH 3 +
CH 3 CC l12 2H 5NCH 3 Cl
CH 3
聚醚高分子表面活性剂的性质
聚醚高分子表面活性剂的性质（胶束化）PEO－PPO－PEO嵌段共聚物是典型的高分子表面活性剂，与小分子表面活性剂的性质不同，如胶束内核含有大量的水、外界因素对胶束结构有显著影响等: 另一方面PEO－PPO－PEO嵌段共聚物具有温度敏感胶束化、温度敏感增溶以及温度敏感的液晶晶型结构等特点，鉴于对PEO－PPO－PEO嵌段共聚物物理化学性质的研究是扩展其应用领域的关键，许多研究小组从不同的技术，考察PEO－PPO－PEO嵌段共聚物的物理化学性质。
a.理论模型Linse[1-3]从平均场格子理论基础上对PEO－PPO－PEO三嵌段共聚物在溶液中的胶束化进行了研究，通过实验得到了Pluroni型高分子表面活性剂的CMC、聚集数、水力半径受温度影响的半定量关系，发现分子量的增加或分子中EO／PO比的减小有利于在给定聚合物浓度下胶束化起始温度的降低，也相应地有利于在给定温度下CMC的降低。
图1是Linse等人建立的格子理论模型图。
多种模型可以用于模拟表面活性剂在水溶液中的胶束化行为，最著名的是Hurter[4,5]习等使用自洽均匀场晶格理论模拟PEO－PPO－PEO嵌段共聚物在水溶液中的胶束化，均匀场近似限制在二维空间(同心的格子层内)，应用步长加权的随机行走描述非均相体系。
聚合物链节和溶剂分子分布在格子内，每条聚合物有多种构造方式，链节作用对自由能的贡献可用Flory－Huggins作用参数表达，在自由能最小的条件下确定每种构造的聚合物链数，大致计算出平衡时链节的密度。
自洽均匀场模型PEO－PPO－PEO嵌段共聚物的结果表明:PPO链段组成胶束的内核，胶束的内核中包裹有部分的水，胶束的内核和外核之间以及胶束的外壳和溶剂水之间没有严格的分界，而是扩散的界面。
Hurte:进一步模拟了PEO－PPO－PEO嵌段共聚物增溶多环芳香烃，一个多环芳香烃分子占据一个格子，芳香烃的增溶影响PEO－PPO－PEOO嵌段共聚物胶束的结构，降低胶束内核的含水量，自洽均匀场理论模型的胶束结构与实验观察的结果相一致。