表面活性剂应用导论-第8章特殊类型的表面活性剂(1).ppt

1/30/2020表面活性剂应用导论—第八章•轻化工程专业•丁斌第8章非离子表面活性剂8.1碳氟表面活性剂8.2含硅表面活性剂8.3高分子表面活性剂8.4冠醚型表面活性剂8.5反应型表面活性剂8.6生物表面活性剂8.1碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂：是指碳氢链中氢原子被氟取代了的表面活性剂。氢原子可以部分被氟原子取代，也可全部被氟原子取代，后者称为全氟表面活性剂。这类表面活性剂性能特殊，具有憎水、憎油的双重特性，降低表面张力的能力极为显著，其应用越来越引人注目。1.化学稳定性和热稳定性能好耐高温、耐强酸、强碱，甚至强氧化剂也不能将其破坏。(1)F原子电负性最大，C-F共价键具有离子键的性能，键能达452kJ/mol。(2)F原子比H原子大，屏蔽碳原子的能力比H原子强，使C-C的稳定性有所提高。8.1.1碳氟表面活性剂的性质2.溶解性氟表面活性剂具有高熔点、高Krafft点和在溶剂中溶解度低的特点。全氟表面活性剂不但能降低水的表面张力，而且也能降低液态碳氢化合物的表面张力，同时具有既疏水又疏油的性质。8.1.1碳氟表面活性剂的性质3.表面活性碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液的表面张力可低至20nN/m以下(有的甚至可低到12nN/m)，这是其它类型表面活性剂所远不及的。碳氟表面活性剂在6个碳原子的时候就有很好的表面活性。8～12个碳原子最佳。4.CMC碳氟表面活性剂CMC要比结构相似碳氢表面活性剂低10-100倍。8.1.1碳氟表面活性剂的性质8.1.2碳氟表面活性剂的分类阳离子型阴离子型两性型离子型非离子型碳氟表面活性剂1.阴离子型碳氟表面活性剂8.1.2碳氟表面活性剂的分类2.阳离子型碳氟表面活性剂8.1.2碳氟表面活性剂的分类3.两性型碳氟表面活性剂两性型碳氟表面活性剂分子中存在酸性和碱性基团。如碱性基团：氨基或季铵基；酸性基团：羧酸基、磺酸基等。4.非离子型碳氟表面活性剂8.1.2碳氟表面活性剂的分类1.应用中的特性和选择(1)很高的表面活性；(2)氟原子半径小、电负性高，碳-氟化学键稳定；(3)与其他表面活性剂的配伍性好，容易产生加和增效作用。8.1.3碳氟表面活性剂的应用2.应用(1)高效灭火剂(2)电镀(3)织物整理剂(4)高聚物添加剂(5)感光材料8.1.3碳氟表面活性剂的应用碳氟表面活性剂的合成一般包括两部：(1)含氟非极性基的合成；(2)亲水基团的引入。主要是含氟疏水基的合成。目前，有3种合成碳氟化合物方法：电解氟化法、调聚法、离子齐聚法。8.1.4碳氟表面活性剂的合成1.电解氟化法经过电解氟化法制得:全氟辛酰氟C7H15COCl+HF→C7H15COF+HCl+H2全氟辛基磺酰氟C8H17SO2Cl+HF→C8H17SO2F+HCl+H28.1.4碳氟表面活性剂的合成由全氟辛酰氟经下述反应可制得阴、阳和非离子表面活性剂。8.1.4碳氟表面活性剂的合成2.调聚法以光催化三氟碘甲烷与四氟乙烯的反应为例：8.1.4碳氟表面活性剂的合成8.2含硅表面活性剂亲水基阴离子型阳离子型两性型非离子型疏水基硅烷基型硅氧烷基型8.2.1含硅表面活性剂分类Si-O键要比C-C键稳定，不易断裂。因而含硅表面活性剂具有较高的耐热稳定性离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型8.2.1含硅表面活性剂分类季铵盐含硅表面活性剂的杀菌能力很强，一般配成稀溶液，就能杀死各种细菌例如革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌等。硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的润滑性、光泽、调理性、耐水性和特殊触感等良好特性在这一领域应用前景很好。大多用于洗发剂、护发素和调理香波中。它们能改善头发的梳理性、光泽和触感。8.2.2含硅表面活性剂应用表面活性较差乳化效果好稳泡剂分散性和絮凝性增稠性8.3高分子表面活性剂分类离子型非离子型阳离子型两性型阴离子型天然型合成型半天然半合成8.3高分子表面活性剂8.4冠醚型表面活性剂相转移催化剂对不同的阳离子有选择性络合模拟生物膜传输8.4冠醚型表面活性剂能同纤维织物反应柔软性防水性防缩性防皱性防虫、防霉、防静电8.5反应型表面活性剂生物表面活性剂是指由细菌、酵母和真菌等多种微生物产生的具有表面活性剂特征的化合物。微生物在代谢过程中常分泌出一些具有表面活性的代谢产物。如简单脂类、复杂脂类或类脂衍生物。在这些物质分子中存在着非极性的疏水基团和极性的亲水基团。8.6生物表面活性剂用微生物制取的表面活性剂产物易于被生物完全降解、无毒性，在生态学上是安全的根据亲水基的类别可分为糖脂系列酰基缩氨酸系列磷脂系列脂肪酸系列高分子生物表面活性剂8.6生物表面活性剂用废弃的油培养微生物，能加速其分解，同时能制取的表面活性剂同时解决了炼油厂的污染问题又能得到性能很好的表面活性剂8.6生物表面活性剂