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表面活性剂(原料)
什么是表面活性剂

    表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。

    表面活性剂范围十分广泛(阳离子、阴离子、非离子及两性),为具体应用提供多种功能,包括发泡效果,表面改性,清洁,乳液,流变学,环境和健康保护。

    表面活性剂在许多行业配方中被用作性能添加剂,如个人和家庭护理,以及无数的工业应用中:金属处理、工业清洗、石油开采、农药等。

    传统观念上认为,表面活性剂是一类即使在很低浓度时也能显著降低表(界)面张力的物质。随着对表面活性剂研究的深入,一般认为只要在较低浓度下能显著改变表(界)面性质或与此相关、由此派生的性质的物质,都可以划归表面活性剂范畴。

    无论何种表面活性剂,其分子结构均由两部分构成。分子的一端为非极亲油的疏水基,有时也称为亲油基;分子的另一端为极性亲水的亲水基,有时也称为疏油基或形象地称为亲水头。两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接,形成了一种不对称的、极性的结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,但又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂的这种特有结构通常称之为“双亲结构”(amphiphilic structure),表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。

    根据所需要的性质和具体应用场合不同,有时要求表面活性剂具有不同的亲水亲油结构和相对密度。通过变换亲水基或亲油基种类、所占份额及在分子结构中的位置,可以达到所需亲水亲油平衡的目的。经过多年研究和生产,已派生出许多表面活性剂种类,每一种类又包含众多品种,给识别和挑选某个具体品种带来困难。因此,必须对成千上万种表面活性剂作一科学分类,才有利于进一步研究和生产新品种,并为筛选、应用表面活性剂提供便利。

表面活性剂种类

    一、按亲水基类型

    根据表面活性剂溶于水中能否解离,解离成何种离子进行分类。

    1、表面活性剂溶于水能电离生成离子的,为离子型表面活性剂(阴离子、阳离子和两性表面活性剂)。

    2、不能电离的叫非离子型表面活性剂

     二、按分子量大小

    1、低分子量表面活性剂:1000以下

    2、中高分子量表面活性剂:1000以上

    3、高分子表面活性剂:10000以上

    三、按工业用途分类

    可以分为渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、起泡剂、消泡剂、 净洗剂、杀菌剂、匀染剂、缓染剂、柔软剂、平滑剂、 抗静电剂、防锈剂等。

表面活性剂的分子结构特点

    表面活性剂分子有两种不同性质的基团所组成,一种是非极性的亲油基团,另一种是极性的亲水基团。

    表面活性剂的主要亲油基和亲水基:

亲油基原子团亲水基原子团
 烷烃基R- 羧酸基(脂肪酸基)-COONa
 烷基苯基 羟基(多元醇)-OH
 烷基酚基 磺酸基-SO3Na
 脂肪酸基R-COO- 硫酸酯基-OSO3Na
 脂肪酸酰胺基R-CONH- 磷酸盐
 脂肪醇基R-O- 胺盐、季胺盐-N+-(CH3)2
 脂肪胺基R-NH- 吡啶鎓盐
 马来酸烷基酯基

 氨基酸-NH-CH2CH2COONa
 烷基酮基 甜菜碱-N+(CH3)2CH2COO-
 聚氧丙烯基 氧乙烯基-CH2CH2O-
 有机硅类(聚硅氧烷类)
 碳化氟类(全氟化和部分氟化)


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