第1章 表面活性剂概述.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,表面活性剂化学,Surfactant Chemistry,何秋星,heqiuxing,1,教材及参考书目,教材,:,表面活性剂化学,（第二版），王世荣等主编，北京：化学工业出版社，,2010,。,参考书：,表面活性剂应用技术,，张天胜主编，北京：化学工业出版社，,2001,。,表面活性剂的功能,，徐燕莉编著，化学工业出版社，,2000,。,氟碳表面活性剂,，曾毓华编著，化学工业出版社，,2001,。,表面活性剂化学,(,中英文对照,),Julian Eastoe,编著,(2005,年,研究生用书,)，,武汉大学出版社,表面活性剂分析，张春霞编著，,化学工业出版社,;,第,1,版,，,2009,年,2,期刊杂志,日用化学品科学,日用化学工业,精细化工,精细石油化工,Journal of Surfactants and Detergents,中国表面活性网,录,第,1,章 表面活性剂概述,(2,课时,),第,2,章 表面活性剂的作用原理,(10),第,3,章 表面活性剂的功能与应用,(6),第,4,章 阴离子表面活性剂,(4),第,5,章 阳离子表面活性剂,(2),第,6,章 两性表面活性剂,(2),第,7,章 非离子表面活性剂,(2),第,8,章 特殊类型的表面活性剂,(2),第,9,章 表面活性剂的复配,(3),4,实验安排,指导老师：何秋星、伍春娴,地点：化学实验楼（课室待定）,时间：待定,主要内容：,实验一、,AES,合成研究,实验二、,AES,的,CMC,测定,实验三、,AES,发泡性能测定,考核,考试方式：分散考试（约安排在第,18,周）,成绩：理论成绩,80%+,实验成绩,20%,（期末考试成绩,60%+,平时成绩,20%,）,第,1,章 表面活性剂概述,7,1.1,表面活性剂的分类,1.1.1,按离子类型分类,1.1.2,按亲水基的结构分类,1.1.3,按疏水基种类分类,1.1.4,按表面活性剂的特殊性分类,1.1.5,其它分类方法,1.2,表面活性剂的国内外发展状况,表面活性剂,在溶剂中加入少量该物质，就能显著地降低溶剂（一般为水）表面张力（或液,/,液界面张力），改变体系界面状态，从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡或消泡及加溶等一系列作用，以满足应用要求。,特点,1,）具有“两亲”结构的有机化合物,(,如：,R-COONa),亲,油,基,亲水基,亲水基,亲水基,亲水基,亲水基,亲水基,亲水基,亲,油,基,亲,油,基,亲,油,基,亲,油,基,亲,油,基,亲,油,基,2,）用量少,C,1,2,3,CMC,Critical micelle concentration,（临界胶束浓度）,3,）在,CMC,处作用显著,1.1,表面活性剂的分类,12,1.1.1,表面活性剂按离子类型分类,表面活性剂,离子型,非离子型,阴离子型,:,阳离子型,:,两性型,:,十二烷基苯磺酸钠,苄基三甲基氯化铵,十二烷基甜菜碱,1.1.2,按亲水基的结构分类,13,表,1-1,按亲水基结构分类的表面活性剂类型,亲水基团类型,亲水基团结构,表面活性剂实例,羧酸盐型,磺酸盐型,硫酸酯盐型,磷酸酯,盐型,单酯,双酯,14,胺盐型,伯胺盐,仲胺盐,叔胺盐,季铵盐,鎓盐型,鏻化合物,鉮化合物,锍化合物,碘鎓,化合物,多羟基型,聚氧乙烯型,注：,M,为碱金属离子或铵离子，,X,为,Cl,、,Br,、,I,、,CH,3,COO,或,HSO,4,等,1.1.3,按疏水基种类分类,（,1,）直链烷基：,C,n,H,2n+1,，,n,8,20,；,（,2,）支链烷基：,C,n,H,2n+1,，,n,8,20,；,（,3,）烷基苯基：，,R,C,n,H,2n+1,，,n,8,16,；,（,4,）烷基萘基：，,R,C,n,H,2n+1,，,n3,；,（,5,）松香衍生物；,二萜树脂酸,（,6,）高分子量聚氧丙烯基：,(OC,3,H,7,),n,；,（,7,）长链代烷基：,C,n,F,2n+1,，,n,6,10,；,（,8,）聚硅氧烷基：,15,1.2.4,按表面活性剂的特殊性分类,（,1,）碳氟表面活性剂,CF,3,(CF,2,),6,COONa,全氟代辛酸钠,（,2,）含硅表面活性剂,（,3,）高分子表面活性剂,分子量高于,1000,的表面活性剂,主要类型有聚乙 烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯等,16,（,4,）生物表面活性剂,生物表面活性剂是细菌、酵母和真菌等微生物代谢产物过程中产生的。,（,5,）冠醚型表面活性剂,17,烷基,12,冠,4,按照表面活性剂的溶解性能可将其分为水溶性和油溶性表面活性剂；,按照分子量可分为低分子和高分子表面活性剂；,按照应用功能可分为乳化剂、洗涤剂、润湿剂、发泡剂、消泡剂、分散剂、絮凝剂、渗透剂及增溶剂等。,18,1.1.5,其它分类方法,1.2,表面活性剂的国内外发展状况,1.2.1,世界表面活性剂工业的发展状况,1.2.2,我国表面活性剂工业的现状及发展趋势,1.2.3,新型表面活性剂,19,1.2.1,世界表面活性剂工业的发展状况,世界表面活性剂工业是在第二次世界大战期间，由于制皂的油脂十分匮乏而得以发展。,二次世界大战之后形成了独立的工业体系，并随着石油化学工业的发展而日趋完善，与合成橡胶、合成纤维一起成为新兴的化工产品。,目前全世界表面活性剂的品种有,6000,多种，商品牌号上万种，年产量接近,1200,万吨。,发展：四代,1,、脂肪酸盐体系：公元前,2500,年，,1885,年造碱法,2,、烷基苯体系：一战后,3,、脂肪醇衍生物体系：,20,世纪,50,年代后期,4,、烷基糖苷体系：,20,世纪,90,年代 环境友好,从生产和消费来看：阴离子表面活性剂占主要，,55%,；非离子次之，占,35%,；阳离子和两性占,10%,家用表面活性剂占,50%,以上,23,表,1-2,世界各地表面活性剂的消费情况,1995,年,2000,年,2005,年,消费量,（万吨）,占市场,份额,（）,消费量,（万吨）,占市场,份额,（）,消费量,（万吨）,占市场,份额,（）,北美,270,29.0,290,26.9,310,24.8,西欧,200,21.5,220,20.4,240,19.2,亚洲,290,31.2,360,33.3,440,35.2,其它,170,18.3,210,19.4,260,20.8,合计,930,100.0,1080,100.0,1250,100.0,表面活性剂已成为精细化工的一个重要分支，亦是精细化工的一个基础学科。可应用于洗涤（工业和家用）、纺织、印染、皮革加工、矿选、金属加工、石油开采与精制、建筑、食品、制药、造纸、油漆油墨、涂料等工业。素有“”美称。,工业味精,1958,年中科院植物保护研究所开发成功我国第一个表面活性剂蓖麻油聚氧乙烯醚，标志着我国表面活性剂工业的形成。,“,七五,”,和,“,八五,”,通过引进国外先进的三氧化硫连续磺化装置、乙氧基化装置、油脂水解装置、以及脂肪醇、脂肪胺和烷基酚的生产装置，使我国多种表面活性剂基本原料的生产能力达到世界水平，解决了原料问题。,九十年代后品种的数量增长较快，从,1990,年的,290,种增加至现在的,2000,多种。,25,1.2.2,我国表面活性剂工业的现状及发展趋势,（,1,）表面活性剂的品种少，产量低，不能满足国内需求,（,2,）人均消费水平低,（,3,）产品结构不合理,（,4,）工业应用比例偏低,（,5,）基础理论研究比较薄弱,26,主要差距：,（,1,）调整产品结构；,（,2,）加强应用基础理论研究；,（,3,）将应用基础研究与应用开发有机结合起来；,（,4,）积极开发专用化和功能化表面活性剂；,（,5,）大力开发绿色表面活性剂和生物表面活性剂。,今后我国表面活性剂的发展主要有以下几方面：,1.2.3,新型表面活性剂,生物表面活性剂：利用生物技术合成，无毒、易降解,Gemini,型表剂：形同连体孪生体、具有高的表面活性和低,CMC,、,krafft point,传统表面活性剂的改性：难降解、难溶解刺激性、稳定性等,功能型表面活性剂,可降解表面活性剂,特种表面活性剂,高分子表面活性剂,思考题,表面活性剂的定义、分类,表面活性剂亲水基团与亲油基团的认知,查阅资料综述表面活性剂的发展趋势,