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第五章 表面活性剂与高分子 第一节 表面活性剂 一、什么是表面活性剂 1.定义： 少量存在就能大大降低表面张力的物质。 3.表面活性剂降低表面张力的原因 二、表面活性剂的分类 (一) 按电学性质分 Ionic Surfactants Anionic Surfactants 第二类 阳离子型表面活性剂 第三类 非离子型表面活性剂 1.阴离子-非离子型 1.阴离子表面活性剂的命名  按高分子命名 按习惯商品名称命名 Important Property Micelle Structures of Micelles 五、表面活性剂的作用 1.起泡作用： 4.润湿反转作用： 洗净剂：具有洗净作用的表面活性剂 六、表面活性剂的结构与性能关系 1.起泡剂的分子结构 易于起泡的分子结构： 降低表面张力能力强。亲水与亲油性要平衡，即相差不大。对于特定的亲水基团，烃链长度要合适。 具有稳泡作用的分子结构： 起泡剂的吸附层要有足够的强度。 非极性部分最好没有分支； 非极性部分若有苯基，则最好在烃链的一端；苯环上的烃基与亲水基团处于对位； 有一个亲水基团 2.乳化剂的分子结构 同起泡剂类似 3.润湿剂的分子结构 (1)通过物理吸附作用 (2)通过表面反应（砂岩） B 表面带负电： 4.增溶剂的分子结构：易于形成胶束的活性剂。 1、HLB值（亲水亲油平衡值） 用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。 2. HLB值的实验测定 （1）两个标准的确定 油酸的HLB=1 油酸钠的HLB=18 （2）测定标准油乳化所需的HLB值 例如：已知某活性剂的HLB为18，用未知HLB的活性剂与之复配来乳化煤油（O/W）,当两者比例为0.45:0.55时最稳定，得到： 3.HLB的计算 例题： HLB=7+19.1-17× 0.475=18.0 (2)质量分数法 例题： 亲水基质量=4666 亲油基质量=2046 HLB=4666/(4666+2046) ×20=14 4.表面活性剂的HLB值与应用的关系 5.表面活性剂选择 （1）根据HLB值选择活性剂 （2）根据活性剂分子结构选择 八、重要的表面活性剂 1．烷基磺酸钠 C12～C18的烷基磺酸钠有很好的水溶性，甚至钙盐和镁盐的水溶性也很好。 相对分子质量超过380，烷基碳原子数超过20时，变成亲油的表面活性剂，可用于配制油包水乳状液。 烷基磺酸盐的合成 2.烷基苯磺酸钠 烷基苯磺酸钠的苯环约相当于烷烃中4个碳原子的作用。 其性质与烷基磺酸盐大体相同。 烷基苯磺酸钠的合成 3．季铵盐型表面活性剂 季铵盐型表面活性剂可用于含酸、含碱或含钙、镁离子的水中 季铵盐型表面活性剂和阴离子型表面活性剂复配，高浓度发生沉淀，低浓度常有显著的协同效应。 季铵盐型表面活性剂的合成 4．聚氧乙烯烷基醇醚（平平加型表面活性剂） 由烷基醇和环氧乙烷反应生成： 烷基的碳原子数通常为10～20 氧乙烯的聚合度为1～100 烷基中碳原子数越多，表面活性剂越亲油 氧乙烯聚合度越大，表面活性剂越亲水 非离子表面活性剂特点 存在浊点，只能在浊点以下使用 主要靠聚氧乙烯基（即醚链）与水形成氢键而溶于水的。由于温度升高，氢键减弱，所以聚氧乙烯烷基醇醚在水中的溶解度也是随着温度升高而下降的。通常把某一质量分数的表面活性剂水溶液出现浑浊时的温度称为该质量分数下的浊点。 特别适用于有钙、镁离子和矿化度高的地层 5. 聚氧乙烯烷基苯酚醚（OP型表面活性剂 碳原子数通常为8～12，而氧乙烯的聚合度为1～100 存在浊点，只能在浊点以下使用 特别适用于有钙、镁离子和矿化度高的地层 6．斯盘型和吐温型表面活性剂 斯盘型 由脂肪酸与山梨糖醇通过酯化反应生成 土温（Tween）型 亲油基由氧丙烯(即环氧丙烷）聚成。 聚氧丙烯的相对分子质量超过1000就具有亲油的性质（每一个-C3H6O-约相当0．4个-CH2-的作用） 属于高分子表面活性剂。 8．非离子-阴离子型两性表面活性剂 有两个亲水基团，水溶性好，耐盐能力强 很有发展前景的表面活性 9．含氟表面活性剂 含氟表面活性剂是指碳链中的氢原子为氟原子取代的表面活性剂。 （l）表面活性高 它的水溶液的表面张力可低至 20 mN·m-1（有些甚至可低至12mN·m-1。 （2）化学性质稳定 耐温、耐酸、耐碱、耐氧化剂。 含氟表面活性剂主要与一般表面活性剂复配使用（价格高） 第二节 高分子 一、高分子的特点 1.高分子： (2)高分子的构象多 (3)高分子具有多分散性 1.数均相对分子质量Mrn 用端基分析、