表面活性剂的结构与性能.ppt

5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.1 亲水基的结构和性能的关系 2. 亲水基大小的影响 亲水基头增大会影响表面活性剂分子在表面吸附层所占的面积，从而影响降低表面张力的能力。 极性基头的大小影响到分子有序组合体中分子的排列及状态，从而影响有序组合体的形成和形态。 亲水基头大小的影响在正、负离子表面活性剂混合体系中较为突出。如离子基头大，降低了它们之间的静电引力，易复配；但同时也对表面活性带来不利的影响。 聚氧乙烯型非离子表面活性剂，亲水基影响主要表现在聚氧乙烯链的长短。 聚氧乙烯链长度的增加，不仅影响到表面活性剂的溶解性、浊点，而且由于亲水基头增大，影响到表面活性剂的表面吸附以及形成胶团的性质。 * 第三十页，共五十二页，2022年，8月28日 5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.2 亲水基的相对位置和性能的关系 亲水基所在位置对表面活性剂的性能也有很大影响。亲水基位置在疏水基末端的，降低表面张力的效率较高，但能力却较低。 从应用性能来说，亲水基位置在末端的比靠近中间的去污力为好。 亲水基位置在靠近疏水基中间的，比在末端的润湿性 (渗透性)要好。 * 第三十一页，共五十二页，2022年，8月28日 5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.2 亲水基的相对位置和性能的关系 磺酸基相对于胺基在对位时cmc值较邻位时低，去污能力强，生物降解性好。 邻位时，润湿性能好，间位时次之，对位时润湿性最差。 * 第三十二页，共五十二页，2022年，8月28日 5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.3 疏水基的结构与性能 1. 疏水基的结构类型 碳氟链是目前能使表面张力达到最低（15?20 mN ? m-1)的疏水基，硅氧烷链处于碳氟链和碳氢链之间。 * 第三十三页，共五十二页，2022年，8月28日 5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.3 疏水基的结构与性能 2. 疏水基的疏水性 除全氟烷基等特殊疏水基外，疏水性大致如下： 脂肪族烷烃≥环烷烃＞脂肪基芳香烃＞芳香烃＞带弱亲水基的烃基 全氟烃基及硅氧烷比上述各种烃基都强，且全氟烃基的疏水性最强 * 第三十四页，共五十二页，2022年，8月28日 5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.3 疏水基的结构与性能 3. 疏水链长度的影响 许多单链型表面活性剂的效率与碳原子数成直线关系。 在同一 品种的表面活性剂中，随疏水基（亲油基）中碳原子数目的增加， 其溶度、cmc等皆有规律地减小。 但在降低水的表面张力这一性质 (表面活性）上，则有明显的增长。 * 第三十五页，共五十二页，2022年，8月28日 5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.3 疏水基的结构与性能 4. 疏水链的长度对称性的影响(表面活性剂混合体系) 对正、负离子表面活性剂混合体系，在疏水链总长度一定的情况下，正离子和负离子表面活性剂疏水链长度的对称性（即两个疏水链长度是否相等)对其性能有明显影响。 溶解性方面，疏水链对称性差者溶解性好。而表面活性正好相反，疏水链越对称，表面活性越高。 表面活性剂混合体系中碳氢链长相差越大则γcmc值越大，这一规律不仅存在正负离子表面活性剂混合体系，而且在离子表面活性剂-长链醇、离子表面活性剂-非离子表面活性剂混合体系也普遍存在。 * 第三十六页，共五十二页，2022年，8月28日 5.2 表面活性剂的结构与性能 5.2.3 疏水基的结构与性能 5.疏水基分支的影响 如果表面活性剂的种类相同，分子大小相同，则一般有分支结构的表面活性剂不易形成胶团，其cmc比直链者高。但有分支者降低表面张力的能力较强，即cmc低。 有分支结构的表面活性剂具有较好的润湿、渗透性能，但去污性能力较差。 如：琥珀酸二辛酯磺酸钠，辛基中有分支者与无分支者相比， 虽然两者皆有相同的分子量，相同的亲水基以及数目完全相同的各种原子，可以说有相同HLB值，但在性质上它们却表现出明显的差別。 前者有更好的润湿、渗透力，cmc也比后者大。很明显，有分支者不易形成胶团，因而去污性能较差，而无分支者则反之。 * 第三十七页，共五十二页，2022年，8月28日 * 第一页，共五十二页，2022年，8月28日 5.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡 5.1.1. 表面活性剂的HLB值 * 第二页，共五十二页，2022年，8月28日 5.1 表面活性剂的基本功能及亲水亲油平衡 5.1.1. 表面活性剂的HLB值 亲水亲油平衡(HLB)值是表面活性剂的一种实用性量度，它与分子结构有关， 用于表示表面活性剂的亲水性。 HLB＝亲水基的亲水性/亲油基的亲油性 一般来说，HLB值低，表示亲水性差，亲油性强，可溶于油中；反之，HLB值高说明亲水性强，可溶于水中。 表面活性剂的HLB值的范围为1?40，由小到大亲水性