羧基型甜菜碱表面活性剂
两性表面活性剂插层GO-LDH的制备和性能
两性表面活性剂插层GO-LDH的制备和性能刘洁翔;刘昌霞;陈璐佳;张晓光【摘要】以层状氧化石墨烯-锌铝类水滑石(GO-LDH)为主体,两性表面活性剂(ZS)(十二烷基羧基甜菜碱(DCB)、十二烷基磺基甜菜碱(DSB)和N-十二烷基-β-氨基丙酸钠(DAP))为客体,制备ZS/GO-LDH杂化物.采用粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重/差热分析(TGA/DTA)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对其进行表征,考察制备方法、表面活性剂用量、溶剂和反应时间等对杂化物结构的影响.结果表明,采用离子交换法成功将DCB和DSB插层GO-LDH.以水为溶剂合成的DCB/GO-LDH和DSB/GO-LDH层间距分别为2.87～3.29、3.48 nm,比N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂制备的杂化物(1.25和1.31 nm)更大.另外,DCB/GO-LDH和DSB/GO-LDH的热分解行为与对应的DCB/GO和DSB/GO类似,但前者中DSB的燃烧温度比后者高45℃,这可能与其和层板相互作用强度有关.此外,研究了CPF-DCB/GO-LDH在pH=5.0和6.8的缓冲液中毒死蜱(CPF)的释放行为.结果表明CPF-DCB/GO-LDH具有一定的缓释性能,释放行为可以用准二级动力学和抛物线扩散模型来描述.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】11页(P844-854)【关键词】锌铝类水滑石;氧化石墨烯;两性表面活性剂;杂化材料【作者】刘洁翔;刘昌霞;陈璐佳;张晓光【作者单位】河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130;南开大学化学学院,天津300071【正文语种】中文【中图分类】O641.81+3;O641.24+10 引言氧化石墨烯(GO)作为一种重要的二维碳材料[1]，其作为药物载体的研究报道近年来迅速增加[2-5]。
精细化工工艺学-3表面活性剂xu
3. 表面活性剂原料短缺,仍需大量进口 4. 产品和装备更新换代任务仍很繁重 大型乙氧基化装置已进口11 套,大型磺化装置进口60套 5. 缺乏国际竞争力,市场占有率低 无跨国公司 6. 科研项目多,对外公开成果少,产业化更少
3.1概述 3.1.1表面活性剂与表面张力
表面与界面 表面张力
由于表面分子和内部分子所处状况不同， 出现很多特殊现象，称为表面现象。像： 荷叶上的露珠，水中的油滴等。
表面活性剂都是两亲分子，由于亲水和亲油基团的不 同，很难用相同的单位来衡量，所以Griffin提出了用一个 相对的值即HLB值来表示表面活性物质的亲水性。对非离子 型的表面活性剂，HLB的计算公式为：
HLB＝7+∑(亲水的基团数)一∑(亲油的基团数)
一般表面活性剂，其亲油基为碳氢链，故∑(亲油的基团数)可写为0.475m (m为亲油基的碳原子数)。
石蜡 W/O乳化剂 润湿剂 洗涤剂 增溶剂 | |————| 聚乙二醇
O/W乳化剂
2.胶束量
表面活性剂形成胶束的大小可用胶束量来描述，胶束 量就是构成一个胶束的分子量。
胶束量＝表面活性剂分子量×缔合度
3.表面活性剂溶解性与温度的关系
克拉夫特点
在低温时，表面活性剂一般都很难溶解。增加浓度，达到饱 和态，表面活性剂便会从水中析。但是，如果加热水溶液，达到 某一温度时，其溶解度会突然增大。这个使表面活性剂的溶解度 突然增大的温度点，我们称为克拉夫特点，也称为临界溶解温度。 非离子表面活性剂的这个熔点很低，一般温度下看不见。而大多 数离子型表面活性剂都有自己的克拉夫特点，故它是离子型表面 活件剂的特性常数。
2. 我国是表面活性剂进口大国,出口小国
我国每年进口大量表面活性剂, 2004 年进口206565 t, 用外汇31807 万美元, 2005 年达231151 t, 用外汇39041万美元;而出口却很少, 2005 年出口73191 t,创汇仅8387万美元, 出口量是进口量的1 /3,出口 额是进口额的不到1 /5。
两性离子型表面活性剂
两性离子型表面活性剂
定义：两性离子型 表面活性剂系指分 子中同时具有正负 电荷基团，随着介 质的pH值不同，可 成为阳离子型，也 可成为阴离子型。
分类：有天然品， 也有人工合成制品。
两性离子型表面活性剂
卵磷脂：是天然的两性离子型表面活性剂， 是由磷酸型的阴离子部分和季铵盐型的阳 离子部分组成，其结构式如下
两性离子型表面活性剂
甜菜碱型; 甜菜碱型两性离子型表面活性剂的最大
优点是无论在酸性、中性或碱性水溶液中均 易溶，在等电点时也无沉淀，适用于任何pH 环境。 例如、
烷基二甲基甜菜碱〔RN+(CH3)2CH2COO-〕
两性离子型表面活性剂
两性表面活性剂的特性 1、两性表面活性剂具有等电点
两性表面活性剂通常总含有酸性基团和碱性基 团，因此，在溶液中表现出最大的特征是有着 两性化合物物共同具有的等电点性质。它与两 性表面活性剂的许多性质，如水，但对油脂的乳化作用很强，可制成油 滴很小，且不易破坏的乳剂。
两性离子型表面活性剂
卵磷脂的应用 用于制备注射用乳剂的
主要附加剂。如在脂肪 乳注射液中，卵磷脂可 辅助治疗动脉粥样硬化， 脂肪肝，以及小儿湿疹， 神经衰弱症。在药用辅 料中作增溶剂、乳化剂 及油脂类的抗化剂。
两性离子型表面活性剂
合
表 面 活 性 剂
成 的 两 性 离 子
型
构成其阳离子部分 的是铵盐或季铵盐，阴 离子部分主要有羧酸盐、 硫酸酯、磷酸酯、磺酸 盐等。
羧酸盐型又分为氨 基酸型和甜菜碱型两类
两性离子型表面活性剂
氨基酸型： 氨基酸型两
性离子型表面活 性剂在等电点 （一般为微酸性） 时亲水性减弱， 可能产生沉淀。
在pH ≈ 4左右的狭窄范围内，若将此 溶液置于电场中，溶液的双离子化合物不 向任何方向移动，即分子内的净电荷为零， 此点被称作等电点。
表面活性剂分类
多元醇型
总结词
多元醇型非离子表面活性剂是一种以多元醇为亲水基的表面 活性剂，具有较低的表面张力、良好的润湿性和防锈性。
详细描述
多元醇型非离子表面活性剂的亲水基团是多元醇，常见的有 甘油、山梨醇、蔗糖等。这类表面活性剂在较低浓度下即可 显著降低水的表面张力，因此广泛应用于化妆品、食品、医 药等领域。
季铵盐类
总结词
由烷基季铵盐与酸反应生成的盐类化合物， 具有较好的杀菌、柔软和抗静电性能。
详细描述
季铵盐类表面活性剂是一类由烷基季铵盐与 酸反应生成的盐类化合物。它们的分子结构 中包含季铵盐基团，因此具有较好的杀菌、 柔软和抗静电性能。这类表面活性剂广泛用 于个人护理产品、家居清洁剂、农药等领域， 以提高产品的抗菌、抗静电和柔软性能。
咪唑啉类
01 咪唑啉类表面活性剂是一种两性离子表面活性剂， 其分子结构中包含咪唑环和羧基或磺酸基等阴离 子基团。
02 咪唑啉类表面活性剂具有较好的耐硬水性和抗硬 离子能力，可以在较高温度和酸碱度范围内稳定 存在。
02 咪唑啉类表面活性剂对皮肤和眼睛的刺激性较小， 因此也适用于个人护理和化妆品等领域。
油等领域。
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烷基醇酰胺型
总结词
烷基醇酰胺型非离子表面活性剂是一种以烷基醇和酰胺为亲水基的表面活性剂，具有较 好的润湿、乳化、分散和增溶性能。
详细描述
烷基醇酰胺型非离子表面活性剂的亲水基团是烷基醇和酰胺的混合物，常见的有单硬脂 酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯等。这类表面活性剂在较低浓度下即可显著降低水的表面张 力，并且具有较好的化学稳定性和生物相容性，因此广泛应用于纺织、印染、皮革、石
聚氧乙烯型
总结词
甜菜碱型表面活性剂复配皂洗剂性能研究
１ ． 工 艺 试 验 ４ １ ． 试 验 的 设 计 方 案 ．１ ４
１ 实 验 部 分
１１ 试 剂及 主要 仪器 ．
１１１ 试 剂 ．．
用Ｂ 一 ２ Ｈ 分别 与 三种 不 同 的非离 子 表 面 Ｓ １ 和Ｌ Ｓ 活性 剂 吐温 一 ０ 平 平 加Ｏ和Ｊ Ｃ 别 以不 同 的 比例 ２、 Ｆ分
吐温２ 的为 ｌ ～ ＃ （ ，～ ，） ０ ＃ ３ １ ３＃ 、平平 加 Ｏ的 为４ ～ ＃ ＃ ＃ ６ （ ， ６＃ 、 Ｃ ４＃ ，）Ｊ 的为７ ～ ＃ ７＃ ９＃ 。 Ｆ ＃ ９ （ ，～ ，）
ｌ４２ 验 方 法 －．
Ｒ 一 ５ １ 温型 染样 机 ： Ｚ Ｕ 一 ０ ０ 外可 Ｙ ２０ 常 ＷＦ Ｖ ２ ０ 紫 见 分光光 度 计 ：Ｆ ０ Ｓ Ｓ Ｓ ６ ０Ｐ Ｕ 电子测 色 配色 仪 ；瑞 典 ＷＥ Ｅ Ｅ Ｔ Ｉ 喷射溢 流染 色机 Ｒ Ｎ Ｒ ＭＡ Ｎ Ｓ
维普资讯
６
染
整
技
术
Ｖｏ．９Ｎｏ４ １ ． ２
Ａｐｒ２ ０７ ．０
甜 菜 碱 型 表 面 活 性 剂 复 配 皂洗 剂 性 能研 究
董 淑 秀 （ 东华大学化学与化工学院， 上海市 ２１ ０ ０６ ） ２
王 延 亮 （ 河北省科王助剂有限公司， 河北邢台 ０４０） ５００
关键词 ： 染色； 活性染料 ； 甜菜碱 ； 两性表面活性剂； 净洗剂
中图分类号 ：Ｓ ９ ． 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ５９ ５ （０７ ０— ０６ ０ Ｔ １３ １ ７ Ｂ １０ — ３０ ２０ ）４ ００ — ３
目前 常用 活性 染 料 皂 洗 剂 主要 是 阴离 子 表 面 活 性剂 或者 以阴离 子表 面 活性剂 为主 的复配 物 ． 但 这 类皂 洗 剂存 在用 量 大 、 耐硬 水 程 度 低 、 物 降 解 生 性 差等缺 点 甜菜 碱 型两性 表 面活性 剂 的特 点 为化 学 稳定性 好 ． 耐硬 水 、 能 氧化 剂 、 还原 剂 和一般 浓度 的 电 解 质 ． 酸 碱 适 应 性 较 广 …， 量 较 少 即 可 以 对 用 达 到净洗 效 果 ， 它还具 有 生态 相 容性 ． 对环 境 友好 。 本 文选 取 了两 种 甜菜 碱 型 表 面 活性 剂 十 二 烷 基二 甲基 甜 菜碱 （ Ｓ １ ） Ｂ 一 ２ 和羟 磺 基 甜菜碱 （ ＨＳ 对 活性 Ｌ ） 染 料 净洗效 果做 了一 些研 究
表面活性剂知识
非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂(non-ionic surface active agent)它在水溶液中不产生离子的一种表面活性剂。
它在水中的溶解是由于它具有对水亲和力很强的官能团。
非离子表面活性剂和阴离子类型相比较，乳化能力更高，并具有一定的耐硬水能力，是净洗剂、乳化剂配方中不可或缺的成分。
当然，与阴离子表面活性剂相比，非离子表面活性剂也存在一些缺陷，如浊点限制、不耐碱、价格较高等。
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、润湿、增溶、匀染、防腐蚀、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。
种类：烷基酚的聚氧乙烯醚TX与NP是同一产品，为壬基酚的聚氧乙烯醚。
OP则是辛基酚的聚氧乙烯醚。
两种烷基酚醚的区别在于OP为14碳的碳链，TX/NP多出一个碳，为15个碳的碳链。
OP 的乳化性和渗透性能好于TX/NP，分散性能差于TX/NP。
OP的浊点和HLB值均高于TX/NP，OP的泡沫要低于TX/NP。
具体在应用方面，OP更适合做乳化剂和较高温度条件下使用。
TX/NP适合温度低的条件下使用，性能更加全面，多用于净洗领域。
烷基酚聚氧乙烯醚虽然对环境不友好，但是其乳化净洗效果还是相当出众，在农业、工业硬表面清洗等不要求APEO的领域，仍然发挥巨大作用脂肪醇聚氧乙烯醚月桂醇聚氧乙烯醚（AEO系列）12-14碳伯醇聚氧乙烯醚（MOA系列）12-14碳仲醇聚氧乙烯醚支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚支链化10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚直链的10碳醇聚氧乙烯醚直链的8碳辛醇聚氧乙烯醚（JFC）直链的8碳异辛醇聚氧乙烯醚（JFC-2或JFC-E）AEO系列：价格最便宜，生产工艺最成熟，并且成品AEO月桂醇残余较低，但是乳化效果和分散效果跟其它醇醚相比较差，长期储存亦有分层现状。
表面活性剂和消泡剂
非离子表面活性剂-正文其分子溶于水后，不发生电离的一类重要表面活性剂，其显示表面活性的部分不是离子。
这类表面活性剂分子中的亲油基常是碳原子数为 8～18的烃链（可以是脂肪族或芳香族），亲水基常是在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。
这些亲水基的亲水性较弱，因此，须有足够数量的亲水基才能使整个分子具有水溶性，否则就属于油溶性，在水中呈乳化或分散状态。
非离子表面活性剂溶于水或有机溶剂中，呈中性的分子或胶束状态。
它在酸性、碱性及电解质的溶液中均较稳定，并可与任何种类的表面活性剂配合使用，而不生成沉淀。
它通常为100％的活性物，不含盐及水分。
产品多呈液体或浆状，少数是固体。
按亲水基类别，非离子表面活性剂主要分为聚氧乙烯型和多元醇型两大类，前者自德国法本公司1930年生产以来，发展很快。
聚氧乙烯型用含有活泼氢原子的亲油基原料和环氧乙烷进行加成反应而制成。
凡含有-OH、-COOH、-NH2、-CONH2等基团的亲油基原料，由于其中的氢原子是化学活泼的，容易与环氧乙烷发生加成反应，生成聚氧乙烯型表面活性剂。
如：加成环氧乙烷的反应常需少量氢氧化钠作为催化剂。
目前，工业上常用的含活泼氢原子的亲油基原料有：脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺及脂肪酰胺、油脂、山梨醇和蔗糖等。
加成的环氧乙烷分子数越多，则加成物的水溶性越强。
原因是聚氧乙烯型表面活性剂分子中醚键的氧原子与水分子中的氢原子易形成氢键，增强了表面活性剂分子的水溶性。
这样形成的氢键较弱，当升高温度或有盐类存在时，结合的水分子逐渐脱落，表面活性剂的水溶性随之减弱，原先透明的表面活性剂水溶液甚至会变成白色混浊的乳状液。
溶液开始呈现混浊时的温度，称为浊点。
浊点是专门用于表示聚氧乙烯型表面活性剂的亲水亲油平衡值（即HLB）的技术特性指标。
当温度下降到浊点以下时，乳状液又恢复透明。
对于亲油基相同的表面活性剂,凡是环氧乙烷加成分子数越多,亲水性就越强，浊点随之上升。
对于亲水基中环氧乙烷加成分子数相同的表面活性剂，凡是亲油基中碳原子数越多，亲油性就越强，浊点随之下降。
洗洁精的配方与制作工艺
2013年6月22日星期六21:45:47洗洁精的成分与制作工艺洗洁精的成分大致可以分为一、表面活性剂；阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂及特殊表面活性剂。
㈠阴离子表面活性剂；①十二(直链)烷基笨磺酸钠(LAS)◑*可以由磺酸和30%碱液中和而成，注意﹛NAOH﹕LAS=1﹕8﹜.LAS是一种性能优良的合成阴离子表面活性剂，它比肥皂更易溶于水，是一种黄色油状液体。
易起泡由于它的泡沫粘度低所以泡沫易于消失。
它有很好的脱脂能力并有很好的降低水的表面张力和润湿、渗透和乳化的性能。
它的化学性质稳定，在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解。
其不足之处是用它洗过的纤维手感不好。
皮肤与它长时间接触会受到刺激。
它易在洗涤物体表面形成吸附膜残留在物体上，这种吸附膜在低温下不易被水冲洗去除。
它还对硬水比较敏感，因此都加以蛰合剂与其匹配。
②脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐（AES)◐﹡脂肪醇聚氧乙烯醚是一种非离．子表面活性剂，与硫酸酯化、中和得到硫酸酯盐（AES）。
实际上AES是非离子—阴离子间的两性混合表面活性剂，一般也将它归在阴离子型硫酸酯盐表面活性剂中。
AES的抗硬水好，溶解能力强㈡非离子表面活性剂；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、润湿、增溶、匀染、防腐蚀、和保护胶体等多种性能，①烷基酚的聚氧乙烯醚(NP/TX/OP系列)TX与NP是同一产品，为壬基酚的聚氧乙烯醚。
OP则是辛基酚的聚氧乙烯醚。
两种烷基酚醚的区别在于OP为14碳的碳链，TX/NP多出一个碳，为15个碳的碳链。
OP的乳化性和渗透性能好于TX/NP，分散性能差于TX/NP。
OP的浊点和HLB值均高于TX/NP， OP的泡沫要低于TX/NP。
具体在应用方面，OP更适合做乳化剂和较高温度条件下使用②脂肪醇聚氧乙烯醚月桂醇聚氧乙烯醚（AEO系列）◐*常用的例如AEO-9， 12-14碳伯醇聚氧乙烯醚（MOA系列）③椰油脂肪酸二乙醇酰胺；(净洗剂6501)﹡该品具有润湿、净洗、乳化、柔软等性能，对阴离子表面活性剂有较好的稳泡作用。
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2013年9月13日星期五
长江大学工程技术学院
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1.2、N-烷基甜菜碱
1.2.1 合成 氯乙酸钠（或氯乙酸酯）和长链烷基叔 胺反应。 1.2.2 性能与应用 具有较好的润湿性和乳化性、优异的抗 静电性，生产工艺成熟、设备简单。
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1.3、N-长链酰基亚烷基甜菜碱
1.4.2 性能与应用 具有良好的抗菌性，抑制微生物的生长 繁殖。
2013年9月13日星期五 长江大学工程技术学院 9
1.5、 N-长链烷氧基羧酸型甜菜碱
1.5.1 合成 N- 烷氧基羧酸型甜菜碱由烷基氯甲基醚 (或硫醚化合物)和N,N- 二甲基氨基乙酸钠反 应制得。
1.5.2 性能与应用 具有较强的发泡能力，是一类很好的发 泡剂。
1.3.1 合成 利用脂肪酸或脂肪酸酐衍生物与N,N- 二 甲基丙二胺或N,N-二甲基乙二胺反应，再与 氯乙酸钠季铵化反应的产物。
1.3.2 性能与应用 具有消毒、杀菌、低刺激性等特点。
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1.4、 N-长链硫代羧酸型甜菜碱
1.4.1 合成 N-(烷基硫代丙撑基)二甲基甜菜碱的合 成，先由a- 烷基硫代丙胺和甲醛，甲酸反应 生成中间体N-(烷基硫代丙撑基)二甲基，然 后再加入氯乙酸钠溶液反应得到最后产物。
化学工程与工艺系
化工61001班
组长：徐前程 组员：伍艳红 李长城 徐 强 周 浩
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羧基甜菜碱的合成、性能与应用
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前言
甜菜碱是最早由Sheihler从甜菜中提取出来的天然含
氮化合物，其化学名为三甲基乙酸铵。 1876年，Briihl把结构类似于这种天然产物的具有两性 特性的化合物命名为甜菜碱两性表面活性剂。
2013年9月13日星期五
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1.1、α-烷基甜菜碱
1.1.1 合成 最早是用α-溴代长链脂肪酸与短碳链叔 胺反应制得。 方云等以α-卤代长链脂肪酸与三甲胺等 反应制备α-长链烷基甜菜碱。2013年9月13日星期五
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5
1.1.2 性能与应用 具有合成路线简单、生产成本低、综合 性能良好等优点。 主要用在天然油脂资源的开发上。
它的分子结构一般有季铵盐型的阳离子和羧基阴离子
（或其它阴离子）组成 。
近年来，这类表面活性剂的重要性随着人们对温和表
面活性剂的兴趣增加而增加。
2013年9月13日星期五
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3
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
α -烷基甜菜碱 N-烷基甜菜碱 N-长链酰基亚烷基甜菜碱 N-长链硫代羧酸型甜菜碱 N-长链烷氧基取代的羧基型甜菜碱
2013年9月13日星期五 长江大学工程技术学院 10