新型表面活性剂分解
表面活性剂加强氧化铝种分分解粒度分布研究

种 分过程是 拜 耳法 生产 氧化 铝关键 工 序 之一 。 随 着 国 内外 日趋 严 格 的 环 保 要 求 , 状 氧 化 铝 已 成 砂 为 电解 厂 的 首 选 原 料 。 国 外 主 要 以 砂 状 氧 化 铝 为
主 , 我 国仅 有 平 果 铝 厂 生产 砂 状 氧 化 铝 , 它 氧 化 而 其
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有 色金 属 ( 炼 部 分 ) 2 0 冶 0 2年 5期
表 面 活 性 剂 加 强 氧 化 铝 种 分 分 解 粒 度 分 布 研 究
张 斌 陈 国 辉 陈 启 元
( 南大 学 化 学 化 工 学 院 , 沙 中 长 408 ) 1 0 3
s f c e d,s pa a e a u i m dr t s w ih t r.The a de a a fn oi c n m p o a b lt f ur a eof s e e r t l m nu hy a e t wa e d d p r fi l a i r ve on c pa iiy o s e s a c m e t o e o rdg e we n wo o o e pa tc e nde o t r e d nd be o he r l fb i e b t e t rm r r ilsbo d t ge he .Thr ug t e mog a i e rc o h h r r v m ti a l ss a nfar d s c r la a y i na y i nd i r e pe t a n l ss,i ndia e r a c s bs a c a o t n rd a t r c l i a e und r 1 t i c t s o g ni u t n e c n be g t e i fe ac n t d e
典型表面活性剂的生产技术—非离子表面活性剂的生产

月桂酸
CH2 OH
CH2 OH
C15H31COOH + HOCH2 C CH2OH
棕榈酸
CH2OH
季戊四醇
C11H23COOCH2 CHOH + H2O CH2OH
C15H31COOCH2
CH2OH C CH2OH + H2O CH2OH
2、脂交换法
C11H23COO C11H23COO C11H23COO
醇类与环氧乙烷加成物的组成分布受催化剂种类的影 响:一般用碱性强的催化剂,产物分布较Poisson(泊松)分 布宽,与Weibull分布接近;用碱性较弱的碱或碱土金属氢 氧化物作催化剂,得到的产物分布窄得多。
(一) 脂肪醇聚氧乙烯醚
1、概述 脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子型表面活性剂中最重
要的一类产品。在最近十年内,AEO产量的增长速度非常 快,其原因主要有:家用重垢洗涤剂消耗量很大、生化降 解性优良、价格低廉,几乎是所有表面活性剂中价格最低 者,大量消耗于加工AES。
• 壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)最多,占80% 以上; • 辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO),占l5% 以上; • 十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO) • 二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1%左右。
APEO具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗 涤作用,广泛应用于洗涤剂、个人护理的日用化工、纺织、 造纸、石油、冶金、农药、制药、印刷、合成橡胶、合成树 脂、塑料等行业。其中,主要用作洗涤剂,其次是纺织助剂。 它对酸、碱及氧化剂都较稳定,不易水解,成本也较低;缺 点是生物降解性较差。澳大利亚等十个国家均在2000年前已 经取代和停用该化学品。如我国的洗衣粉国家标准GB1317l1997就提出禁用烷基酚聚氧乙烯醚。
(完整word版)表面活性剂

第三章表面活性剂表面活性剂在药物制剂的制备中被广泛应用,其结构特征是具有亲水性与亲脂性两种基团,其作用是能显著降低分散系的表面(界面)张力,因此可用作乳化剂、助悬剂、增溶剂、促吸收剂、润湿剂、起泡剂与消泡剂、去污剂等,是药用乳剂、悬浊剂、脂质体等的重要辅料.本章重点讨论表面活性剂的基本性质(如CMC值、HLB值、Krafft点与昙点等)与测定方法等。
第一节表面活性剂分类一、表面活性剂(surfactant):具有很强表面活性,加入少量就能使液体表面张力显著下降的物质。
1.①纯液体在一定温度有一定的表面张力,是液体的物理常数.②当在水中加入无机盐或糖类物质时,则水的表面张力略有升高;③当在水中加入低级脂肪醇、脂肪酸时,则水的表面张力下降,称此类物质为水的表面活性物质。
④当在水中加入油酸钠、十二烷基硫酸钠(高级脂肪酸)时,则水的表面张力能够显著的降低,称此类物质为该溶剂的表面活性剂(surfactant)。
2.表面活性剂分子的结构特征:是由具有极性的亲水基和非极性的亲油基组成,而且两部分分处两端。
因此,表面活性剂具有既亲水又亲油的两亲性质,但具有两亲性的分子不一定都是表面活性剂。
3.表面活性剂的吸附性:表面活性剂由于其特殊结构可以在两相界面发生定向排列,来改变两相界面性质。
从而起到润湿、乳化、增溶、絮凝、反絮凝、起泡、消泡的作用。
(1)在溶液中的正吸附:表面活性剂在溶液表面层聚集的现象为正吸附,正吸附改变了溶液表面的性质。
最外层疏水,表现低表面张力,产生较好的润湿性、乳化性、增溶性、起泡性.(2)在固体表面的吸附:表面活性剂溶液与固体接触时,表面活性剂分子可能在固体表面发生吸附,使固体表面性质发生改变,易于润湿.二、表面活性剂的类型1。
表面活性剂分类方法有多种,根据来源可分为天然表面活性剂与合成表面活性剂;2。
根据溶解性质可分为水溶性表面活性剂与油溶性表面活性剂;3。
根据极性基团的解离性质分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂两大类;再根据离子型表面活性剂所带电荷,又分为阳离子、阴离子、两性离子表面活性剂。
微生物发酵法生产生物表面活性剂

微生物发酵法生产生物表面活性剂微生物发酵法生产生物表面活性剂是一种利用微生物代谢活动生产具有表面活性的生物分子的过程。
这种生产方式因其环境友好、可再生和生物降解性等特点,越来越受到工业和科研领域的重视。
本文将探讨微生物发酵法生产生物表面活性剂的原理、应用以及面临的挑战和未来的发展方向。
一、微生物发酵法生产生物表面活性剂的原理微生物发酵法生产生物表面活性剂主要依赖于某些微生物在特定条件下的代谢活动。
这些微生物能够产生具有表面活性的代谢产物,如糖脂、脂肽、多糖和蛋白质等。
这些生物表面活性剂分子通常具有两亲性质,即分子的一部分亲水,另一部分疏水,这使得它们能够在水和油的界面上降低表面张力,从而表现出表面活性。
1.1 生物表面活性剂的分类生物表面活性剂可以根据其化学结构和来源进行分类。
常见的生物表面活性剂包括:- 糖脂类:由糖和脂肪酸组成,如鼠李糖脂。
- 脂肽类:由脂肪酸和氨基酸组成,如表面活性素。
- 多糖类:由多糖和脂肪酸组成,如海藻糖脂。
- 蛋白质类:由氨基酸组成,如蛋白质表面活性剂。
1.2 微生物发酵的条件微生物发酵法生产生物表面活性剂需要控制多种条件,包括:- 碳源:提供微生物生长和代谢所需的能量。
- 氮源:提供微生物合成蛋白质和其他含氮化合物所需的氮。
- 温度:影响微生物的代谢速率和酶的活性。
- pH值:影响微生物的生长和代谢产物的稳定性。
- 氧气供应:某些微生物需要氧气进行有氧代谢。
1.3 发酵过程的优化为了提高生物表面活性剂的产量和质量,需要对发酵过程进行优化。
这包括:- 选择合适的微生物菌株:具有高产生物表面活性剂能力的菌株。
- 优化培养基成分:调整碳源、氮源和其他营养物质的比例。
- 控制发酵条件:如温度、pH值和氧气供应,以提高生物表面活性剂的产量。
- 采用发酵技术:如固态发酵、液态发酵和连续发酵等。
二、微生物发酵法生产生物表面活性剂的应用生物表面活性剂因其独特的性质,在多个领域有着广泛的应用。
药剂学表面活性剂ppt课件

点降低
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(二)有机添加剂
❖碳原子在12以下的脂肪醇 增溶量 ❖短链醇(C1-C12)破坏胶束形成 ❖极性有机物, CMC,抑制胶束形成
(三)水溶性高分子
❖对表面活性剂有吸附作用, CMC ❖但一旦胶束形成,增溶效果显著增强
❖ 表面张力是研究物质表面现象的最基本和最重 要的物理量之一,由于表面层分子与体相分子 周围环境不同。
❖ 对于单组分体系,来自于同一物质在不同相中 的密度不同;对于多组分体系来自于界面层的 组成与任一相的组成不同
❖ 表面收缩的动力 ❖ 引起液体表面自动收缩的力称为表面张力,实
际是分子间吸引力的一种量度,分子间吸引力 大者,表面张力高
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3、可解离型表面活性剂
❖ 又称可控半衰期的表面活性剂,是指在完成其 应用功能后,通过酸、碱、盐、热或光作用能 分解成非表面活性物质或转变成新表面活性化 合物的一类表面活性剂。
❖ 常见的是带有可解离基团的季铵盐。 ❖ 酸解型、碱解型、盐解型、热解型、光解型。 ❖ 易于生物降解;易分离除去;可使解离产物产
生新功能。
36Leabharlann 4、高分子表面活性剂❖ M〉1000 ❖ 氧化乙烯-硅氧烷共聚物、乙烯亚胺共聚物、
乙烯基醚共聚物、烷基酚-甲醛缩合物-氧化乙 烯共聚物 ❖水溶性高分子物质 如:海藻酸钠、CMC-Na、 MC、PVP、聚乙烯醇 ❖ 起泡、乳化、增溶等应用 ❖ 与低分子表面活性剂相比,降低表面张力、增 溶、渗透能力较弱;乳化能力较强 ❖ 常用作保护胶体
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二、亲油亲水平衡值
❖ HLB,从0 至 40 (一)定义 值越大,亲水性越强 HLB不同,性质不同(O/W,W/O) 计算HLB(混合表面活性剂、加和性)
表面活性剂新型应用

表面活性剂新型应用摘要表面活性剂已经广泛应用于日常生活、工农业及高新技术领域。
表面活性剂是当今世界最重要的工业助剂,其应用已渗透到几乎所有的工业领域,被誉为“工业味精”。
在许多行业中表面活性剂起到画龙点精的作用;作为最重要的助剂常能极大地改进生产工艺和产品的性能。
随着科技的不断发展,表面活性剂也在不断的更新,表面活性剂源自肥皂,发展到今天已经发展成为了一门单独的学科进行其研究。
它的应用已得到了相应的推广,应用领域不断的再扩大,在工业化的现代社会生产中,表面活性剂不断的体现了自身的应用价值,下面主要介绍了它在现代农业技术领域、生物工程和医药技术领域、新能源与高效节能技术领域等新领域的应用。
关键字:表面活性剂;农业;新能源;悬浮剂;分散剂1表面活性剂1.1表面活性剂的概念既然说道至表面活性剂的应用领域,那么首先必须晓得表面活性剂的定义,我们通常就是这样定义:凡是在低浓度下溶解于体系的两相界面上,发生改变界面性质并明显减少界面能够并通过发生改变界面状态,从而产生润湿与反华润湿,乳化与破乳,腹满与消泡以及在较为高浓度下产生配线的物质称作表面活性剂。
表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物,是一类专用化学品。
它通常不作为最终制品或商品直接与使用者或消费者见面,而是作为最终制品或某种商品的一个重要组分加入以应用。
由表面活性剂可以配制多种最终制品或商品,如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、破乳剂、消泡剂、分散剂等。
这些制品或商品是按一定的配方调制的产品,其必要组分是表面活性剂,出表面活性剂外,还有助剂、促进剂,其配方的目的是提高表面活性剂的功能。
1.2结构特点表面活性剂之所以能够在界面上溶解,发生改变界面性质,减少界面张力,主要就是由分子结构所同意的。
表面活性剂分子具备不对称性,它涵盖对水由亲和性的极性基团和对油存有亲和性的非极性的基团――烃链。
这样在一个分子中既有亲油基,又存有和亲水基,即为形成了表面活性剂分子的两亲性。
新型季铵盐氟碳表面活性剂的合成及其表面活性

新型季铵盐氟碳表面活性剂的合成及其表面活性周杰华;黄焰根【摘要】以六氟环氧丙烷多聚体为原料,与N-甲基哌嗪经酰胺化反应制得含氟化合物(3);3与碘代烷经季铵化反应合成了4个新型的季铵盐型氟碳表面活性剂(5a~5d),其结构经1H NMR,19F NMR,IR和HR-ESI-MS表征.表面性能测试结果表明,5a ~5d具有较高的表面活性,水溶液的临界胶束浓度(CMC)分别为1.38 × 10-4g·mL-1,1×10-4g·mL-1,1.40×10-4g·mL-1和3.72 ×10-4 g·mL-1,对应CMC的表面张力分别为19.47mN·m-1,17.20 mN· m-1,17.98 mN· m-1和19.79mN· m-1.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2014(022)005【总页数】4页(P608-611)【关键词】全氟聚醚;季铵盐;表面活性剂;合成;表面活性【作者】周杰华;黄焰根【作者单位】东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620;东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620【正文语种】中文【中图分类】O622.2;O647·研究论文·含氟表面活性剂是迄今为止已知的一类表面性能最优异的表面活性剂[1]。
由于其独特的“三高、两憎”性能,在各行各业中有着广泛的应用[2-3]。
阳离子氟碳表面活性剂是含氟表面活性剂的重要品种之一,主要分为胺盐型和季铵盐型两大类[4-6],并以季铵盐型用途最广。
季铵盐型阳离子含氟表面活性剂不受pH值影响,在酸、碱介质中均可使用。
其亲水基团为季铵阳离子[7-9],憎水基部分除可以是6~10个碳原子的全氟烃基外,也可含有烃基、酰氨基等基团[10]。
传统含氟表面活性剂通常含有全氟烷基链(CnF2n-1,n≥8),其使用或分解过程中产生的全氟辛酸和全氟辛基磺酸类衍生物由于不易进一步被降解,对环境及生物体具有极大的污染性,使得开发新型绿色环保的氟碳表面活性剂成为目前研究的热点[11-12]。
氢氧化铝表面改性及热分解行为

50% (占 PVC 总量的质量分数 ) 的同等掺量下 , 不同粒度的 A l (OH ) 3 / PVC阻燃体系的各项性能测 试结果. 纯 PVC燃烧时 , 当样条点燃后 , 很快燃
摘 要 : 通过机械球磨法制备不同粒径的氢氧化铝 , 配制不同的表面活性剂 , 采用湿法工艺对氢 氧化铝进行表面改性研究. 通过对比表面积 、吸油值 、 SEM 等性能测定 , 发现改性后的氢氧化铝 吸油量降低 , 明显改善了在聚合物单体中的分散性. 通过热分析研究了粒度对氢氧化铝的热分解 影响 , 发现粒度达到 3μm后 , 分解曲线变成只有一个独峰. 与 PVC复合进行阻燃测试 , 发现氢 氧化铝的粒度越细 , 填充量增加 , 阻燃效果好. 表明即使颗粒较粗的氢氧化铝 , 经过合适的表面 改性 , 在 PVC中也可以实现高掺量. 关键词 : 氢氧化铝 ; 表面改性 ; 阻燃剂 中图分类号 : TQ13311 文献标志码 : A
氢氧化铝是一种无毒无害的有效阻燃剂 , 是 目前用量最大的无机阻燃剂 , 在我国储量丰富. 但国内生产的氢氧化铝在塑料中掺量不高或很难 掺入 , 分散性也不好 , 无法起到有效阻燃作用. 本实验将氢氧化铝进行普通工业球磨 , 制备不同 粒径的粉体 , 用少量非离子表面活性剂与硬脂酸 复配 , 制备新型复合表面活性剂 , 采用湿法表面 改性工艺 , 使表面活性剂在氢氧化铝粉体表面进 行化学包覆 , 改善氢氧化铝与高聚物基料的亲和 性 , 提高在塑料中的掺入量 , 增加阻燃性 [1 - 5]. 并研究其粒度对热分解行为的影响及掺入 PVC后 对阻燃性能的影响.
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三聚阳离子表面活性剂12-n-12-n-12· 3Br–(n=3,4,6)d的合成方程式 1.3.3应用领域及性能 同双子(二聚)表面活性剂相比,三聚表面活性剂具有更加优异的性能(1) 更高的表面活性;(2)更低的临界胶束浓度(CMC);(3)更低的Kraffle点;(4) 与其它表面活性剂具有更好的配伍性能,能产生更好的协同效应;(5)具有 良好的钙皂分散性能;(6)具有更好的润湿性能等。但是三聚表面活性剂的 合成较为困难,且操作繁琐,耗时较长,收率很低。
表面活性剂
1阳离子表面活性剂
1.1 阳离子Gemini表面活性剂(QAS Cn--Cn)
1.1.1 合成原料 以脂肪胺、三聚氯氰、乙二胺、N,N–二甲基–1,3–丙二胺 和氯化苄为原料合成了三种不同碳链长度(n=6、8、12)的阳离 子Gemini表面活性剂(QAS Cn-2-Cn) 分子结构 以脂肪胺、三聚氯氰、乙二胺、N,N–二甲基–1,3– 丙二胺和氯化苄为原料合成了三种不同碳链长度(n=6、8、12) 的阳离子Gemini表面活性剂(QAS Cn-2-Cn) 1.1.2 分子结构
1.3.三聚阳离子表面活性剂的合成
1.3.1合成原料 以价廉易得的甲胺盐酸盐和溴代烷(1,3.二溴丙烷,1,4-二溴 丁 烷和1,6一二溴己烷)为原料,采用分步法成功制得一系列三个 头基和三条疏水尾基三聚季铵盐阳离子表面活性剂12-n-12-n-12· 3Br– (n=3,4,6)。 1.3.2合成路线 (1)N-甲基十二胺(RNHMe)的合成 在三颈烧瓶中加入甲胺盐酸盐33.5g(500mmoL),按n(甲胺盐酸盐): n(Na0H)=2:1加入NaOH,异丙醇200mL,搅拌下回流反应,析出大 量胺后开始滴加n-溴代十二烷[n(甲胺盐酸盐):n(n一溴代十二烷)=1: 5-1:8],滴毕,回流反应15h—18 h。蒸除异丙醇,冷却至室温,搅 拌下用5mol· L。1NaOH溶液中和至白色沉淀完全消失;分液,水相 用二氯乙烷(3-6×20mL)萃取,合并有机相,用无水MgSO4。干燥, 旋干溶剂,减压蒸馏收集馏分得无色油状液体RNHMe。
1.2 全氟丁基阳离子表面活性剂的合成与表面性能
1.2.1合成原料 全氟丁基磺酰氟与 N,N' - 二甲基 -1,3 - 丙二胺为原料,合成 全氟丁基磺酰胺,再与烷基二溴季铵盐化,成功得到了 4 种全氟丁基 型阳离子表面活性剂。 1.2.2 合成路线 以短碳链的全氟丁基磺酰氟为原料,与 N,N' -二甲基 -1,3 - 丙二胺反应得到全氟丁基磺酰胺,再与烷基二溴季铵盐化,得到 双子型阳离子表面活性剂。其合成工艺如下:
2 阴离子表面活性剂
这类表面活性剂起表面活性作用的部分是阴离子。
2.1高级脂肪酸盐
①系肥皂类,通式:(RCOO-)nMn+,如硬脂酸钠、镁等。 ②分类:一价金属皂(钾、钠皂);二价或多价皂(铅、钙、 铝皂);有机胺皂(三乙醇胺皂)。 ③性质:具有良好的乳化能力,易被酸及多价盐破坏,电 解质使之盐析。
1.1.3 合成路线
三聚氯氰作为一种有机中间体在农药、染料等领域有着广泛的应 用,分子中的三个氯原子具有较高的反应活性,可以与羟基、氨基等 含活泼氢化合物发生反应。而且通过调节反应温度和pH值可以控制 三个氯原子的反应程度,实现逐步取代, 通过三聚氰胺这一特性将 三聚氯氢和长碳链脂肪胺反应制备单疏水链段,然后再与乙二胺反应 制备Gemini疏水链段,最后再与N,N-二甲基-1,3-丙二胺和苄基氯反 应制得阳离子Gemini表面活性剂。
1.1.4应用领域和性能 Gemini表面活性剂是指一类分子中含有两个或两个以上亲水亲油基 团的表面活性剂。从分子结构上看,Gemini表面活性剂相似于两个单链 表面活性剂的聚结,故又称为“二聚表面活性剂”或“孪连型表面活性 剂” 。与传统表面活性剂相比,Gemini表面活性剂具有优良的水溶性、 润湿性、钙皂分散性和更低的临界胶束浓度。阳离子Gemini表面活性剂 作为双子表面活性剂的重要组成之一,目前主要是含氮型双季铵盐型的 Gemini表面活性剂,因其卓越的吸附性能,独特的聚集行为和特殊的聚 集体结构,引起了科研工作者的广泛关注。 随着疏水碳链长度的增长,对应产物的CMC逐渐降低,说明随着 碳链长度的增长,表面活性剂的疏水作用增加,更易在溶液中形成胶束。 由于QAS Cn-2-Cn中N原子的三角锥型结构,导致两条疏水链不平行, 这就使分子间两条疏水链之间的相互作用增强,导致其在界面层形成一 层膜。
(2)溴代烷基十二烷基二甲基溴化铵(12-n-Br)的合成 在三颈烧瓶中加入RNMe210.6g(50mm0L),乙腈60mL,N2保护, 搅拌下于35℃一45℃滴加l,3一二溴丙烷3.04g(15 mmoL,约1.5h), 回流反应15h-18h。冷却,蒸除溶剂,用乙醚(或丙酮)沉淀,过滤, 滤饼干燥得白色粉末溴代丙基十二烷基二甲基溴化铵(12-3-Br)。用类 似方法合成白色粉末溴代丁基十二烷基二甲基溴化铵(12-4-Br)和溴代 己基十二烷基二甲基溴化铵(12-6-Br)。 (3)12-n-12-n-12· 3Br–的合成 三颈烧瓶中加入RNHMe2.0g(10mmmoL),异丙醇20mL, NaOH(或Na2C03)10nunol,N2保护,回流状态下边搅拌边滴加12-nBr8.7g(21mmoL)的异丙醇(20mL)溶液(约2h-3h),回流反应3d。冷却, 蒸除溶剂,用丙酮沉淀,过滤,滤饼用热丙酮洗涤两次,干燥得白色 粉末12-n-12-n-12· 3Br–。
1.2.3 应用领域和性能: 这种表面活性剂具有高表面盐度环境的 干扰,加盐还能明显改善表面活性剂的性能、降低该表面活性剂 的 CMC。该氟表面活性剂由于氟碳链短,可避免其对环境的有 害影响,从而作为全氟辛基磺酸或全氟辛酸类衍生氟表面活性剂 的替代品。这种物质由于碳氟链短但是表面活性高,所以符合当 今氟表面活性剂的发展方向。