第2章 表面活性剂的类型.pdf

CHINA UNIVERSITYPETROLEUM,BEIJING第二章表面活性剂的类型Chap.2 Category of Surfactant主要内容2.1.阴离子表面活性剂2.2.阳离子表面活性剂2.3.两，性表面活，性剂2.4.非离子表面活性剂2.5.特种表面活性剂2.6高分子表面活性剂2勺新型表面活性剂22.1 阴离子表面活性剂1,性质此类表面活性剂在水中解离出表面活性阴离子。Example：*32.分类薮酸盐型：RCOOM磺酸盐型：RC6H4SO3M硫酸酯盐：ROSO3M磷酸盐型：ROPO3M23.用途洗涤剂、钻井、修井、完井、试油以及提高采收 率。阴离子表面活性剂中产量最大、应用最广的是磺 3r酸盐、其次是硫酸盐。42.1.1薮酸盐型性质这类表面活性剂是以段基为亲水基。分类（依据亲油基与豢基的连接方式）一类是亲油基与斐基直接连接的脂肪酸盐（俗称皂类）,其通式为RCOOM;二类是亲油基通过中间键相连。oII+RCNH（CH?）COO NaExample：351.皂类表面活性剂种类：碱金属皂、碱土金属、高价金属皂和有机碱皂。用途:碱金属皂主要作为家用洗涤制品：如脂肪酸 钠、脂肪酸钾。金属皂和有机碱皂主要作工业表面活性剂。61)皂类表面活性剂的合成(1)天然动植物油脂为原料H2COOCR CH20HHCOOCR+3NaOH-3RCOONa+CHOHI IH2COOCR CH20H(2)石油为原料2RCH.+30,催化剂，2RC00H+2H.0 J&乙a(3)多覆酸为原料CHzCOOZa I5 H 2-i CHCOO Z a如：(n=1216)等，在胶片生产中用作润湿剂。用三乙醇胺与油酸制成的皂为淡黄色浆状物,溶于水，易氧化变质，常用作乳化剂。8(4)松香酸为原料松香的主要成分是松香酸:CH(CH3)2松香皂易溶于水，有较好的抗硬水能力和润湿能力，多 用于洗涤用肥皂生产中。小92)皂类表面活性剂的性质(1)皂类表面活性剂的水溶性钱皂，钾皂，钠皂，不饱和酸皂易溶;低分子皂类较高分子皂类易溶；环烷酸皂及树脂酸皂也易溶于水；重金属皂与碱土金属皂则不溶于水。10(2)皂类表面活性剂降低表面张力的能力Cg-Cig的脂肪酸盐，碳链增长，降低表面张力的能力逐渐增强;不饱和酸盐的表面活性一般比饱和酸盐的大。降低表面张力的能力受其反离子的影响很大。Na+K+NH4+N+H(C2H4OH)3RC-N-CH2COONa19(2)梅迪兰的性质和用途a.梅迪兰具有洗涤、分散、乳化、渗透、增溶等特性；b.具有抗菌杀菌性和抗蚀、抗静电能力；c.配伍性好；d.具有低毒、低刺激性和生物降解性好等特点；e,应用：洗涤剂、化妆品、食品饮料、金属加工、石油开 采、矿物浮选、农药调配和生物医药等十多个行业中202)雷米帮(lamepo n)用油酰氯与水解蛋白（多肽）缩合所得产品,其商 品名称lamepo n A（雷米帮A,又名613洗涤剂oCl7H33CC1油酰氯R“R 0 R”R+H(NTH*ONa 篝 C17H33-C-(-N-CHONa多缩氨基酸钠 lamepo n21(1)雷米帮的合成第一步用三氯化磷对油酸进行酰化反应。3C17H35COOH+PC13-3c l7H35c o e1第二步将氨基酸与油酰氯通过缩合反应而合成油酰氨基 酸钠：3G7H35c o e1+NRiCCONHCOOH+2NaOH 一3C17H35CONHR1(CONHR2)xCOONaII,噂缗 22-(2)雷米帮的性质与用途性质:这种表面活性剂在碱性和中性溶液中稳定，pH R0pOH+R。一POROH单酯OH双酯402.磷酸酯类表面活性剂的性质磷酸酯的溶解度中和的酸性酯溶解度很低，中和后溶解度明显增加;随憎水基链长增加溶解度下降，引入烷基醒可增加 其溶解度；单酯的溶解度大于双酯；单酯二钠盐的溶解度与相 同碳链的脂肪醇硫酸盐相似。二，41磷酸酯的表面张力单酯比双酯高，正构碳链的磷酸酯高于异构碳链的磷 酸酯，并随烷基碳链的增加其表面张力下降。作用抗静电以短链有为好，单烷基磷酸酯优于双酯。生物降解磷酸酯具有较好的生物降解性。423.磷酸酯类表面活性剂的应用在纺织工业中：用作染色助剂、乳化剂、抗静电剂。在金加工中:用于配制金属切削油、拔丝油、压延油剂，可配成油溶性的和水溶性的乳液。在化妆品工业中:用于生产护肤品,用作喷发器喷嘴堵塞防止剂.在洗涤工业中:用于制造各种洗涤剂。在农药工业中:用作农药乳化剂、肥料乳化剂。在造线工业中:用作废纸脱墨剂、涂料纸的涂层液的分散稳定剂。在板羹:业中:用作乳液聚合用乳化剂。432.2阳离子表面活性剂在水中离解出表面活性正离子，称之为“逆性皂”。在通常情况下，不适于作洗涤剂，但它广泛用于杀 菌、防粘土膨胀、破乳、缓蚀以及矿物浮选等。442.2.1阳离子表面活性剂的特点这类表面活性剂通常是那些具有表面活性的含氮化 合物，即有机胺衍生出来的盐类，它们在水中能解离出 表面活性阳离子。产Ci2H25N-CHJ Cl CH3CH3A Cl2H25N CHj+ClCH3452.2.2阳离子表面活性剂的分类:阳离子表面活性剂按链结构分为:开链的阳离子表面活性剂A杂环阳离子表面活性剂A中间基键连接的阳离子表面活性剂等。461.开链的阳离子表面活性剂1）胺盐类RNH2Hx胺盐为伯胺、仲胺或叔胺与酸的反应物，常见的胺盐RNH2HX（X=C1、Br、I、CH3COO.帆等）47(1)胺盐类表面活性剂的合成第一步：脂肪胺的制备RCOOH+NH3 RCONH2-RCN RCH2NH2 催化剂第二步：中和RCH2NH2+HCI-rnh2hci蟾R48(2)胺盐类表面活性剂的性质与用途性质：胺盐是弱碱盐。在酸性条件下具有表面活性,在碱性条件下，胺游离出来而失去表面活性。用途：在酸性条件中用作乳化、分散、润湿剂,也常用作浮选剂以及颜料粉末表面的憎水剂。492）季铁盐类表面活性剂季铁盐类表面活性剂：R-N+（CH3）3X-疏水基直接连在氮原子上的季铁盐是结构简单，是应 用最广泛的一类阳离子表面活性剂。根据结构分为:烷基季胺盐（单烷基和双烷基胺盐）和醇酿季胺盐。50(1)季铁盐类表面活性剂的合成制备烷基季胺盐叔胺进行烷基化反应可制得相应的季铁盐。含聚氧乙烯基的季钱盐RCH2NH2+7+R2so4 RCH25f(R,)2(CH2CH2O)n H(HSO4)抗静电性、织物调整和相转移催化等方面效果显著52(2)季铁盐类表面活性剂的性质和用途A季铁盐与胺盐不同，不受pH变化的影响，不论酸性、中性或碱性介质，季铁离子都无变化。A季铁盐溶液有很强的杀菌能力，因此常用作消毒、杀 菌。A具有良好的吸附性，乳化和增稠效果明显，因而被各 个工业部门广泛重视。季铁盐类表面活性剂都含有一个离子化的氮原子是其耳要标志，被广泛用作织物调理剂、衣料柔软剂、杀 引、植物生长促进剂等。532.杂环季胺盐阳离子表面活性剂1)毗咤盐卤代烷与毗咤或甲基毗唳反应，生成类似季铁盐的烷基毗唳卤化 物。RX+120150C(R(斥RX+12。5。冬(r-)V十六烷基睢氤工物或淡化物，是很煮Z用的直接染料固色 剂。十二烷基睢咤淡化物易溶于水，可作杀菌剂。嚼魏 542）吗琳盐用长链伯胺和双（2-氯乙基）酸反应生成N-烷基吗琳;N-烷基吗琳同低碳氯代烷进行烷基化反应。C1CH2CH2/rnh2+y-R-n oC1CH2c H2/Jn/R-O+C2H5c lRL。c 2H5553）咪喳琳由脂肪酸及其酯和多元胺的脱水缩合、闭环合成 高碳烷基咪喳琳。例如：RCOOH+NH2c H2c H2NHCH2c H2OH2 RCONHCH2cH2NHCH2cH20H或 RCONCH2cH20HCH2cH20H+H20r-ZTNCH2CH2cH20H56烷基化-r+R-c|+RXXNCH2ch2ch2ohR1CH2、H2c H20HX-咪喳琳型阳离子表面活性剂主要用于纤维柔软剂、抗静电剂、防锈伤害。572.3两性表面活性剂定义：两性表面活性剂(Amph o t er ic Sur f ac t an t s)是 指同时携带正负两种离子电荷的表面活性剂，即它 的表面活性离子的亲水基即具有阴离子部分又具有 阳离子部分。特性：毒性很低，生物降解性能好，具有优良 的洗涤、乳化、缓蚀、杀菌以及抗静电作用。蟾出配物性好。582.3.1两性表面活性剂的特点这类表面活性剂在水溶液中解离出的表面活性离子是一个既带有阴离子又带有阳离子的两性离子,而且两性离子随着溶液pH值的变化而变化。OH、+RNH2CH2COOM RNBCBCQQRNH2c H2c o0一H H+在强酸中 等电点 在强碱中（显阳离子性质）（显两性）（显阴离子性质）592.3.2两性表面活性剂的分类1.咪哇林型两性表面活性剂2.甜菜碱型两性表面活性剂3.氨基酸类表面活性剂4.卵磷脂一,广亍601）咪喳琳型两性表面活性剂的合成由脂肪酸、多胺进行缩合反应，反应过程分为两步：脱水和形成环状咪喳啾：O-tlO IIRCOOH+H2NCH2cH2NHCH2cH20H-穴-a RCNHZH2CH2NHCH2CH2OHch2c 11 1 _h9oR-C-N-CH2cH20H Y 人环状咪喳琳必须经过季氨烷基化，引入阴离子，才能生成两性咪喳琳。61蔑基咪喳琳：引入皴基的反应中，应用最广的烷基 化试剂是氯乙酸钠：N CH2ou n II ICH3(CH2)ioCOOH+H2NCH2cH2NHCH2cH20H亍CH3(CH2加CNCH2cH20H(I)N：H2/、C1CH COOH H Q CH2c H20H(II)C1CnhQHCH3(CH2)CN(I)H2N H2/TTT、2C1CH2COOH H 3“CH2c H20c H2c o OH(HI)CH3(CH2)T CNRN+-CH2c o er+NaCl60-80C Ich3567磺酸甜菜碱：最典型的磺化甜菜碱为:R N+CH2CH2SO3 ch3它可由叔胺与磺化丙烷来合成:Rch2-ch2+/CH3Rn4cH2CH2CH2SO3Xch368由于磺化丙烷的治癌作用，现常用氯代丙烯与 叔胺反应，再用亚硫酸氢钠引入磺酸基。ch3R-NCH3 I+C1CH2CH=CH2-RNCH2c H=CH勺CTIch3ch3RNCH2CH=CH2Cr+NaHSO3ch3ch3A RNCH2CH2CH2SO3-+NaClCH369硫酸基甜菜碱:硫酸酯甜菜碱由叔胺与氯醇等化合物反应，引入羟 基，然后再进行酯化。+,ch3 ch3RN(CH3)2+Cl(CH2)n OH RN(CH2)n OHCr RN(CH2)n ClCH3 比702）甜菜碱型两性表面活性剂的性质a.黛基离子的甜菜碱与强酸形成外部盐，这些盐可用作 为分离或净化手段；b.磺酸甜菜碱的外部盐不能形成，磺酸甜菜碱在碱性溶 液中沉淀，在酸性范围通常具有良好的水溶性；c.黛基甜菜碱和磺基甜菜碱二者在强电解质溶液中均具 有良好的溶解性，对硬水不敏感。“71e.在广泛的pH范围内有优异的水溶性。f.与阴离子表面活性剂有兼容性。723）甜菜碱型两性表面活性剂的应用a纺织助剂A薮基、磺基、硫酸酯基甜菜碱均可作为纺织业的染 色、均染、润湿工艺助剂。甜菜碱表面活性剂可以作抗静电剂和柔软剂。例如：甜菜碱表面活性剂对聚丙烯纤维、尼龙等有足 够的抗静电效果。痰烷基甜菜碱可以掺和到聚合物中,一降低静电荷。73B洗涤助剂具有高碳烷基或酰胺烷基的磺基甜菜碱在硬水中防止 皂沉淀，可作钙皂分散剂。磺基甜菜碱与阴离子表面活性剂复配具有良好的泡沫 性、润湿性和清洗性能。洗发香波和其它个人盥洗用品，具有对皮肤的温和效 应并显示良好的头发调理性质。C新材料制备两性甜菜碱表面活性剂还可以和聚合物混合复配用于 催化载体制备的模板剂。743.氨基酸类表面活性剂A分子结构中同时带有氨基和蔑基（或磺酸基、硫酸基 等），其亲水基阳离子的正电荷是通过氨基携带的，其 阴离子的负电荷可以通过及基、磺酸基、硫酸基等来携 带。A氨基及酸型中以a-氨基乙酸型和6-氨基丙酸型为主，特别是。-氨基丙酸类是重要的商品表面活性剂。751)氨基蔑酸类表面活性剂的合成合成方法：丙烯酸甲酯法、丙烯酸法，丙内酯法等。(1)丙烯酸甲酯法十二烷胺和丙烯酸甲酯反应：p OCl2H25NH2+CH2=CHC OCH3 25-30。2H25NCH2c H2c o eH3OII,Cl 2H25NCH2c H2c o Na+CH3OH,嘴2 76当十二胺与丙烯酸甲酯的摩尔比为1：2时水解产物即为 二殁酸盐法。/CH2c H2c-ONa a2H25y/CH2CH2C-ONa77(2)丙烯睛法用丙烯庸代替丙烯酸甲酯，成本可以降低。Cl 2H25NH2+CH2=CHCN(3)氯乙酸钠法A Cl2H25NHCH2c H2CN水NaOH解Cl2H25NHCH2c H2c o Na+NH3C12H25NH2+C1-CH2CONa+NaClCi2H25NHCH2C-ONa+NaCl+H2078(4)丙内酯法脂肪胺(伯胺、仲胺)和6-正丙基酯反应ch2-ch2|+rnh2-HOCH2c H2c o NHR+HOOCCH2CH2NHR79(5)顺丁烯酸肝法由脂肪叔胺与顺丁烯酸肝反应产物再进行氨基化反应。C2H5、c 2H5N(CH2)2NH2+O/HgCo NaOHHC0N(CH2)2NHCCH=CHCOONaC12H25NH2 C2H5、II-C2H5AN(CH2)2NHCCH2c HeOONaC12H25 NH可用于香波方面，它对眼睛的刺激性很小。802）氨基磺酸系的合成a.由伯胺和澳.乙基磺酸钠RNH2+BrCH2CH2SO3NaRNH-CH2CH2SO3Hb.脂肪胺（伯胶）和1,3-丙撑基亚磺酸内酯ch2ch2RNH2+I）SO2-RNHCH2c H2so 3HCH2o/c.N-烷基氨丙基磺酸盐与1,3-丙撑基亚磺酸内酯RNHCH2c H2c H2sCNaCH2-CH2 ch2o/NaOCH3so2-yCH2c H2c H2s03Na Rn/、CH2c H2c H2sCNaA81d.卤代丁二酸二酯和氨乙基碳酸钠0II0II0II0IIROCCHCH2COR+NH2CH2CH2SO3Na-ROCCHCH2COR1NHCH2CH2SO3Nae.N,N-二（0-羟乙基）烷基胺和羟乙基磺酸钠（或 澳乙基磺酸钠）2H40H2H40H+HOC2H4SO3Na200-210 0Ca RN2H40c 2H4sO3Na2H40H三中，、823）氨基酸类表面活性剂的性质与应用它的刺激性小，生物降解性好,作用。d有防腐、防蚀在强碱溶液中，它是一个良好的乳化剂、泡沫剂 和去污剂。取代的氨基酸通常与多种表面活性剂和特殊应用 中所需要的各种添加剂有良好的相容性。氨基殁酸两性离子表面活性剂可用于洗涤剂、杀 菌剂及其它制品。此外还可以作为杀菌剂、干洗剂、润湿剂、抗静电剂等o ac4.卵磷月旨-1）卵磷脂的结构卵磷脂是由连接两个脂肪酸基和一个含有胺的磷酸基的 甘油酯组成的。FT FT FTI I IFT U-U-C FTI I Io o oI I IFT O P O C O RO C2H4OH/R=C818,n=l-45特点：稳定性较高，生物降解性和水溶性均较好，并 且有良好的润湿性能。制造此类产品:月桂醇、十六醇、油醇及鲸蜡醇。912.OP型表面活性剂化学成分:烷基苯酚聚氧乙烯醛0-C2H4%HR-et NaOH+CH2-CH2/山 a 却 a R-/一隹化剂0R=C812,=1 15I当22=8 10,其水溶液的表面张力最低，润湿力最强。B烷基酚聚氧乙烯醒的化学性质很稳定。二片3脂肪酸聚氧乙烯醛RCOOHRCOOC2H4。力HR=C12 18立分子中含有酯基，在酸、碱性热溶液中易水解。起泡性、渗透和洗涤能力都较差，但具有较好 的乳化性和分散性，主要用作乳化剂、分散剂、纤维油剂及染色助剂等。934.脂肪胺聚氧乙烯醛环氧乙烷与烷基胺起加成反应，能生成2种反应产物RNH2+n CH2-CH2/0a RNHCH2c H2-C2H401OCH2c H20HRNH2+2c H2G C2H4O 2c H20H2hCH2-CH2-RN(/、CH2c H2-C2H4O 匕OCH2c H20H0R=C1218,机和打不一定，通常不相等94特点:这类非离子表面活性剂与其他非离子表面活性剂相 比，具有非离子和阳离子两者的性质.作染色助剂，也常用于人造丝生产中以增强再生纤 维坤的强度，还可保持喷丝孔的清洁，防止污垢沉 积。952.4.2多元醇表面活性剂脂肪酸与多元醇生成的多元醇部分酯。.CH2 OH C11H23c o OCH2I 0-5 _ 1%NaC)H ICl 1H23c o OH+CHOH 力口热f HOHCH2OH CH2OH+H2O月桂酸甘油月桂酸单甘油酯或甘油月桂酸单酯96特点:其亲水性是由部分末酯化的游离羟基提供的。多元醇表面活性剂除具有一般非离子表面活性剂的良好表面活性外，还有无毒性这一突出特点,应用：食品工业、化妆品和医药工业中、人造纤维和 合成纤维的柔软剂。971 司潘(Span)司潘型表面活性剂是山梨醇肝和脂肪酸形成的酯。H HHO-C-COH oI I IIH2 g t H-CH-CH2 O-C-Ci7H33O OH(失水山梨醇油酸酯)司潘-80应用：药工业。“乳化剂S”系列产品。食品工业和医982.吐温（Twe e n）型f fH-GOC2H4 切O-CCO C2H2%H OIIH2C CH-CH-CH2 O-C-C17H33o 6-c2h4ohP+q+r=20吐温-8。应用：“乳化剂T系列产品。食品工业和医 药工业。992.4.4聚醵（嵌段聚合物）一类较新的非离子表面活性剂，其中经常应用的是由环氧乙烷和环氧丙烷共聚生成的共聚物;，其亲油基是聚氧丙烯基，亲水基是聚氧乙烯基。亲 水、亲油部分的大小，可以通过调节聚氧丙烯和聚氧 乙烯比例加以控制；这类产品，因起始剂的种类、环氧化合物聚合顺序以及聚合物的分子量，所以产品品种繁多;二 31001.起始剂:单官能团：醇、酸、双官能团：二元醇 三官能团：三元醇2.聚合方式：硫醇、仲胺和N-取代酰胺等.，二元胺,三元胺a.全嵌型聚酸是在起始剂上先加成一种环氧化合物,然后再加成另一种环氧化合物得到的产物。101b.杂嵌型聚醒有两种：一种是起始剂上先加上一种环氧化合物，然后再加成 两种或多种环氧化合物混合物得到的产品；另一种是在起始剂上先加成混合的环氧化物，然后再 加成单一的环氧化物所得的产物。c.全杂嵌段聚酿是在起始剂上先加成一定比例的两种或 多种环氧化合物的混合物，然后再加上比例不同的同样 混合物或比例不变而环氧化物不同的混合物制得的产物O102例：全嵌型ch3 I 单官能团：RO CHCH2O于CH2c H2。右HCH3 I 双官能团：HO-(CH2CH2O CH2CHO)4 CH2CH2O4H 亲水基 亲油基 亲水基H2fOC3H6。力Y2H4O 5一FC3H6O-H 二吕能团：HCO3H6。力一2H4。力FC3H6C)4H.-H2cOCC3H2H4。FC3H6。方 H103杂嵌段非离子表面活性剂Ter git o l:憎水部分是由8个碳以上的脂肪醇为引发剂,引入环氧丙烷和环氧乙烷的混合物，它们之间重量比 可从95:5到85:15,然后再引入亲水链EO,E0的量 占总分子量的44.4%54.6%。104表2-2商品Ter git o l的物性性质XDXH外观白色软质固体白色固体活性物含量，100100浊点（0.5%溶液），60 7090PH(0.1%溶液)6.06.0凝固点28 3836 40相对密度，201.053(40/20)1.0344(70/20)粘度38 428325100 6794105全杂嵌段聚酸表2-3全杂嵌段聚醵产品的物性活泼氢化分物亲水铤去污力.(60C)泡窝I fiU)mm曲 A(1匚0 R内N 车7r P-OHONa醇酉迷磷酸酯一钠盐OIIRO(CH2cH27r P ONaONa醇首迷磷酸酯二钠盐醇醛磷酸酉旨钠盐118(2)非离子型0IIROP0(CH2c H2。)泪 f LO(CH2CH2O)H，1/聚氧乙烯单烷基磷酸酯RO聚氧乙烯双烷基磷酸酯119(3)阳离子型这是阳离子中耐热性较好品种。R Ol+IIRN+OC2H4OPOC2H40H卜 2H40H飞盛殿 120(4)两性离子型N-CH2 RC，-CH2C2H4。一oIIPOHOH121含磷表面活性剂的性质与用途性质：含磷表面活性剂具有表面活性高、抗静电及硬水性较强，生物降解性好。在合纤工业中用作合纤纺织油剂，也可作纤维染色 中的润湿剂和乳化剂及纤维的抗静电剂。作为乳化剂可用于农药和液体肥料的乳化以及日用 化工领域的护肤膏与护肤液的乳化剂。飞*1222.5.4含硼表面活性剂结构:HOCH含B表面活性剂一般指分子中含有B-0键，且J有结构部分的表面活性剂O123特点:硼是一种无毒、无公害,防腐、抗I有杀菌、磨能力的非活性元素。含硼表面活性剂是一种很有的化合物。I有沸点高，不挥发，高温下极稳定，但能水解的特 性。12426高分子表面活性剂定义：高分子表面活性剂通常指分子量大于10000,I有表面活性的物质。广义上，凡是能够改变界面性能的大分子物质皆可称为高分子表面活，性剂。1252.6.1高分子表面活性剂的分类天然高分子表面活性剂 改性的天然物质高分子表面活性剂 合成的高分子表面活性剂1261.天然高分子及改性产物A淀粉、及甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、丙烯 睛接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉以及羟甲基纤维素等有 强吸水作用可作为吸水剂和胶体保护剂。阳离子淀粉可作为纺织中的施胶剂和污水处理中的絮 凝剂，钻井液中的降失水剂和降粘剂。分子量较低的木质素铁辂盐、腐殖酸盐、单宁酸钠、楮胶等可作为降粘剂和分散剂。一殄1272.合成高分子表面活性剂定义：合成高分子表面活性剂是指亲水性单体均聚或与憎水 性单体共聚而成，或通过将一些普通高分子经过化学 改性而制得。分类：合成高分子表面活性剂也有阴离子型、阳离 子型、非离子型和两性离子型。1281）非离子型高分子表面活性剂/iCHoOROHOHRO(C2H4O)mH近年来用作原油破乳剂分子量达数十以至数百万的环氧 丙烷一环氧乙烷聚合的聚醒1292）阴离子型高分子表面活性剂A pH低时，由于绫酸基离解不充分，在水中的溶解性变 差，所以分子是卷曲的；A当pH增大时，离解度增大，阴离子之间的排斥作用增 强，分子体积变大，粘度升高；A pH进一步增加到碱性时，聚合体的阴离子吸引聚阳离 子，导致阴离子间排斥力减小，分子发生卷缩，粘度 降低.33130苯乙烯-马来酸奸（部分酯化）共聚物o苯乙烯-甲基丙烯酸（部分酯化）共聚物十CH2二cICie3HCICCH2 R为烷基OCHCOR ONa分子量3000 10000可用作水介质中颜料的分散剂及蒸性墨，水性涂料中的分散剂和流型改进剂3）阳离子型高分子表面活性剂-形成：将聚4-（或2-）-乙烯叱定用。2H25Br季铁化，就 得到阳离子性高分子表面活性剂。132性质和用途季铁化后的产物比原来的高分子聚合物有更高的活性,在极稀的水溶液中就显示出对苯及十二烷有良好的增 溶作用。高分子阳离子表面活性剂主要用作絮凝剂。1334）两性离子型高分子表面活性剂-以C12H25Br与聚乙烯亚胺的部分亚氨基作用后，再与 CICH2c o 0H反应，即得具有高表面活性的两性高分 子表面活性剂。6 C2H4 N C2H44)Cl2H25ch2cooh1342.6.2高分子表面活性剂的性质及用途高分子表面活性剂一般具有以下特征:降低表面张力的能力较小，多数不形成胶束;由于相对分子质量高，故渗透力弱;起泡性差，但形成的泡沫稳定;乳化力好;分散力或凝聚力优良;二多数低毒。135应用：由于分子量高有提高溶液粘度的作用，故适于作增粘剂、凝胶剂；高分子表面活性剂有改变流变学的特性，可作颜料、油墨、涂料等的流动性改进剂;由于易在粒子表面上吸附，可根据其浓度而分别作絮凝剂、分散剂，胶体稳定剂，还可作乳化剂、保湿剂、抗静电剂、润滑剂等。31362.7两种新型表面活性剂两种新型表面活性剂:Gemin i表面活，性剂Bo la表面活性剂。1372.7.1挛连表面活性剂 Gemin i型表面活性剂是由两个或两个以上相同或几乎 相同的两亲分子，在其头基或靠近头基处由联接基团 通过化学键连接在一起构成的，分子的形状如同“连 体的事生婴儿，。牖输 138类型联接基团直接连接在两个亲水基上；联接基团在非常靠近亲水基的地方连两条疏水基。类型一类型二1391.挛连表面活性剂的结构类型-阳离子挛连表面活性剂分为：季铁盐型、口比咤盐型、胭基型;-阴离子型挛连表面活性剂分为磷酸盐、硫酸盐、磺酸盐型及及酸盐型；非离子型挛连表面活性剂聚氧乙烯型和糖基型（糖基既有直链型的，又，有环型的）。1402.李连表面活性剂的性质季连表面活性剂具有很高的表面活性。用短联接基团连接的Gemin i表面活性剂，在相当低 的浓度时其水溶液有很高的粘度；Gemin i表面活性剂的聚集数目通常不超过传统表面活性剂的聚集数目（聚集数目是胶束的大小）。1413.Gemin is应用 1)制备新材料van der Vo o r t等通过控制阳离子Gemin is(Cz?-S-Cn.2Br-)的烷基链长度(m,n)以及连接基团的长度(n,/)，可以制备不同晶相、不同孔径的高质量的 纯硅胶。1998 年 Vo o t t 等制备出的 MCM-48 和 MCM-41;利用电中性Gemin is也可制备对热及热水超稳定的中 孔囊泡状氧化硅材料；Kun io等认制得纤维状的Au。“1422）增溶 Ch en用 20mmo lL-ll,3双（十二烷基-N-N-二甲基 铁）-2-丙醇氯化物，通过电动毛细管色谱柱将17种 麦角碱混合物完全分离开来。双子表面活性剂这种超强增溶性和低C22/C大大降低 油-水表面张力，为三次采油提供新驱油剂。二 口号K1433）乳液聚合带有各种联接基团的阳离子Gemin i,用于苯 乙烯的乳液聚合时，所形成的0/W微胶乳粒 子的大小可由Gemin i/单体比来控制。1444）抑制金属腐蚀 Ac h o ur i等，研究了双子表面活性剂抑制铁在盐酸 中的腐蚀情况，结果表明，它们对盐酸中的金属铁 有很好的保护作用。*1455）其它两性、阴离子和非离子型Gemini可用作清洁 剂或洗涤剂，皮革整理剂，药物分散剂，以 及护肤、护发和化妆品中。一为1462.7.2Bola型表面活性剂类型：单链型（1型）、双链型（H型）和半环型（in型）。单链型 双链型 半环型图21 B ola化合物的类型1471.Bo la型表面活性剂的性质1)B ola型表面活性剂降低水表面张力的能力不是很强。Ige图2-2不同盐浓度时a,3-十二烷基二硫酸 钠的表面张力-浓度曲线a-NaCl浓度为0;b-NaCl浓度为0.lmol/Lc-NaCl浓度为0.2mol/L;d-NaCl浓度为0.4mol/L;e-NaCl浓度为0.8mol/LI 1482)Bo la表面活性剂的表面吸附溶液图23 B ola表面活性剂分子吸附于水面时的构象1494)c mc与k r af f t点 Bo la型表面活性剂的较高，k r af f t点较低,常温下具有较好的溶解性 Bo la型表面活性剂的水溶性较好。1505)胶团。第一和第二之间只形成聚集数很小的“预胶 团”(pr emic elle),几乎没有加溶能力。第二c%c以上，溶液中形成非常松散的、强烈水化 的胶团，其加溶能力较弱。7”1516)囊泡的热稳定性-Bo la型结构化合物在水中形成囊泡，这种囊泡具 有很高的热稳定性。(c)不对称的MLM囊泡(b)MLM囊泡(a)囊泡1522.应用研究 Bo la型表面活性剂的表面性质一般较差，但由其形 成的囊泡有优异的热稳定性。Bo la型表面活性剂的这个优点引起许多科学家的兴 趣，在光化学修饰、配体识别、生物矿化、凝胶化 溶剂、药物载体、灭菌剂和催化等方面具有良好的 应用前景。153