胶体化学第四章第七-八节.ppt

§4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 非离子型表面活性剂溶于水时不发生离解，其亲水基团主要是由具有一定数量的含氧基团(如羟基和聚氧乙烯基)构成。非离子表面活性剂按亲水基分类，有聚氧乙烯醚型和多元醇型两类。 聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂是由含活泼氢化合物——脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺等与环氧乙烷进行加成聚合反应制得。因此相应地得到如下几类聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂。 §4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 （1）脂肪醇聚氧乙烯醚 其通式为：RO(CH2CH2O)nH。它是由脂肪醇与环氧乙烷进行加成反应制得的。这类表面活性剂稳定性较高，生物降解性和水溶性好，具有良好润湿性。 几种脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂 §4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 （2）烷基酚聚氧乙烯醚 烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂也称OP型表面活性剂，其化学通式为： 或简写为OPn。 这类表面活性剂是由苯酚、甲苯酚、萘酚等与环氧乙烷加合而成。反应表现为两个阶段：第一阶段为等摩尔的烷基酚与环氧乙烷的加成；第二阶段为环氧乙烷的聚合反应。 §4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 （2）烷基酚聚氧乙烯醚 烷基酚聚氧乙烯醚按烷基碳链的不同及加成氧乙烯单元的多少，可得到一系列性质不同的产物。 例如，当选用壬基酚合成时，与四分子环氧乙烷加成的产物不能溶于水，却有较好的亲油乳化性能；与六、七分子环氧乙烷加成的产物，在室温下即能完全溶于水，并有较好的乳化和洗涤性能；与八至十二分子环氧乙烷加成的产物具有良好的润湿、渗透和洗涤能力；与十五以上分子环氧乙烷加成的产物没有渗透和洗涤能力，可用作待殊乳化分散剂。 烷基酚聚氧乙烯醚的化学稳定性高，即使在高温下也不易被强酸、强碱破坏，因此还可用于金属酸洗液中及强碱性洗涤剂中。 §4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 （3）脂肪酸聚氧乙烯酯 脂肪酸聚氧乙烯酯的通式为：RCOO(CH2CH2O)nH。这类表面活性别通常用如下方法制备： 脂肪酸与环氧乙烷在催化剂存在下进行加成反应．与酚类类似，第一阶段先生成1摩尔的环氧乙烷单酯，反应速率较慢，第二阶段聚合反应速率很快。其反应式如下： §4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 （3）脂肪酸聚氧乙烯酯 另一种制法是以脂肪酸与聚乙二醇进行酯化反应。 这类脂肪酸聚氧乙烯酯非离于表面活性剂结构中的酯键对热、酸、碱不够稳定，易受酸、碱溶液水解而形成原脂肪酸和聚乙二醇。其渗透和洗涤能力不及醚类非离子表面活性剂。但脂肪酸来源广而丰富，成本较低，且脂肪酸聚氧乙烯酯具有低泡和生物降解性好的特点，还有较好的乳化性、分散性等。因此，得到了较广泛的应用，主要用作乳化剂、分散剂、染色助剂等。 §4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 （4）聚氧乙烯烷基胺 环氧乙烷与脂肪胺起加成反应，生成聚氧乙烯烷基胺。 §4.7 非离子表面活性剂 1. 聚氧乙烯醚型 （4）聚氧乙烯烷基胺 这类非离子表面活性剂含有有机胺的结构，故同时具有非离子和阳离子表面活性剂的一些特性，如耐酸不耐碱，具有杀菌性能。当氧乙烯的数目较多时，其非离子性能增大，阳离子性相对减小，故可与阴离子表面活性剂兼容。 聚氧乙烯烷基胺常用作染色助剂，也用于人造丝生产中以增强再生纤维丝的强度，保持喷丝孔的清洁，防止污垢沉积。 §4.7 非离子表面活性剂 2. 多元醇型 多元醇型非离子表面活性剂是指由含有多个羟基的多元醇与脂肪酸进行酯化反应而生成的酯类，还包括由带有-NH2或-NH-基的氨基醇、以及带有-CHO基的糖类与脂肪酸或酯进行反应制得的非离子表面活性剂。由于它们在性质上很相似，故统称之为多元醇型非离子表面活性剂。 这类非离子表面活性剂具有良好的乳化性、分散性、增溶性和对皮肤的滋润性能，故常用于化妆品、食品、医药、纺织印染和金属加工等工业。 §4.7 非离子表面活性剂 2. 多元醇型 甘油脂肪酸酯和季戊四醇脂肪酸酯是这类表面活性剂的代表。通常采用如下方法制备：1摩尔甘油或季戊四醇与l摩尔脂肪酸(如月桂酸或棕榈酸)，在碱存在下，加热酯化而成： 月桂酸单甘油酯对人体无害，广泛用作食品、化妆品的乳化剂。季戊四醇硬脂酸单酯和硬脂酸单甘油酯的混合物，可用作乳化剂、人造纤维的柔软剂和用作油剂复合材料。 §4.8 表面活性剂的应用与展望 表面活性剂作为精细化工的支柱产业，在国民经济中具有重要的作用。其主要应用于洗涤、纺织等行业，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。 医药中表面活性剂可作为杀菌剂和消毒剂使用，其杀菌和消毒作用归结于它与细胞生物膜蛋白质的强烈相互作用使之变性或失去功能，这些消毒剂在水中都有比较大的溶解度，