表面活性剂的分类

表面活性剂：是一类具有亲水性和亲油性相对平衡的不对称化合物，亲水性越弱，亲油性越强，则在水中表面活性越大。疏水作用：亲油基在水中逃逸及相互缔合的趋势胶束化作用：界面被表面活性剂吸附充满，水溶液本体相中表面活性剂疏水剂相互靠拢缔合成聚集体这种表面吸附和胶束化作用的自发趋势反映了表面活性剂的自组装能力即表面活性。表面活性剂分子一般有含碳长链的非极性亲油基团和极性亲水基团组成根据疏水基分类：碳氢链：直链烷基、支链或不饱和烷基、含芳香环或脂肪环的烷基（生物降解性较差）聚醚（聚丙烯醚链）：易吸附在极性界面上，利于在极性溶剂中溶解硅氧烷（聚硅氧烷链）：非碳链疏水基，水相和非水都有表面活性，价格高，降解性差氟碳链按亲水基分类：单一型、复合型按极性基团的解离性质分类1、阴离子表面活性剂：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠2、阳离子表面活性剂：季铵化物3、两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型4、非离子表面活性剂：脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘），聚山梨酯（吐温）阴离子表面活性剂在水中解离后，具有的表面活性片段是憎水性阴离子。阴离子表面活性剂分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。产量占表面活性剂的首位。不可与阳离子表面活性剂一同使用，在水溶液中生成沉淀而失去效力。羧酸盐阴离子表面活性剂肥皂系高级脂肪酸的盐，通式:(RCOOˉ)nM。脂肪酸烃R一般为11~17个碳的长链，低于10水溶性过强，表面活性较弱。通过天然油脂皂化制备而成。微溶于冷水，迅速溶于热水，浓皂液冷却后不结晶，结成冻状物。常见有硬脂酸、油酸、月桂酸。根据M代表的物质不同，又可分为碱金属皂、碱土金属皂和有机胺皂。它们均有良好的乳化性能和分散油的能力。但耐硬水及电解质能力差，碱金属皂可被钙、镁盐破坏，电解质亦可使之盐析。水溶液呈弱碱性碱金属皂：O/W碱土金属皂：W/O有机胺皂：三乙醇胺皂N-羧乙基脂肪酰胺的盐五毒，无刺激性，洗涤性、起泡性、抑酶性好。对硬水、酸敏感小于肥皂。洗涤剂，油剂全氟代烷基羧酸盐耐强酸，耐氧化还原，耐热表面活性比相应脂肪酸盐强有机溶剂中也有表面活性，价格高，降解性差。含氟单体乳化剂，防油剂，抑制蒸发剂2、硫酸酯盐脂肪醇硫酸酯盐/烷基磺酸盐室温下制备，耐硬水泡沫性强，混少量脂肪醇泡沫性更强。无毒，有刺激性，热酸碱（70℃上）易水解脂肪醇醚硫酸盐AES具有聚氧乙烯醚PEO和硫酸酯盐两种亲水基的复合型表面活性剂。耐硬水、电解质、起泡力、洗涤能力（m=2-3）优于AS。PEO的引入提高粘度，盐大幅提高3、磺酸盐烷基苯磺酸盐耐酸碱耐硬水性好于肥皂，水aq中性。ABS降解性差，LAS有改善。洗衣粉，洗洁精，乳化剂，其钙、钠盐用于润滑油添加剂烷基磺酸盐AS水溶液粘度低，皮肤亲和性好，降解性比相似链长的LAS好洗涤剂脂肪酸亚乙基磺酸盐水溶性差，不耐硬水，降低水溶液表面张力能力大，出色泡沫性、洗涤性、分散性能，热酸碱中易水解（ph6,8）洗涤剂，去油污剂，硬水起泡剂烯烃磺酸盐AOS水溶性好出色泡沫性，无刺激，降解性比LAS好洗涤剂、硬水起泡剂4、磷酸酯盐脂肪醇磷酸酯盐/烷基磷酸酯盐MAP低毒性、刺激性，抗静电作用，属中等表面活性剂，价格高，游离酸溶于水和有机溶剂，钠盐则不溶于非极性溶剂。乳化剂、洗面乳、香波、抗静电剂脂肪醇醚磷酸酯盐聚氧乙烯醚和磷酸酯盐的复合表面活性剂，水溶性耐硬水性更好同MAP，用于高盐、强碱介质。阳离子表面活性剂该类表面活性剂起作用的部分是阳离子，因此称为阳性皂。亲水基大部分是铵盐（长链烷基胺和季铵盐），其分子结构主要部分是一个五价氮原子，所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性大，在水中吸附到固/水表面上，常被用作平滑剂，抗静电剂，防水剂。在酸性与碱性溶液中较稳定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用（吸附正电荷使细胞变异）。常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。1、胺及其盐长链烷基胺及其盐水溶性差，碱性介质中易形成胺盐，溶解度降低，活性离子在ph7时为非离子，在ph7为阳离子，具有ph值敏感性，容易在负电荷固体表面吸附，也易去除。柔软剂，抗静电剂等纺织助剂，长链胺易在表面形成定向吸附的疏水膜，阻断腐蚀，沥青粘合增强剂，浮选剂，原、位乳化剂聚氧乙烯醚化的长链胺及其盐长链胺与聚氧乙烯醚的复合型表面活性剂，ph敏感性，在碱介中水溶性更好。其无机酸或小分子有机酸盐都溶于水，长链则油溶性。粘胶生产中改善再生纤维强度；乳化剂2、季铵盐长链季铵盐在任意ph中都表现为阳离子，一旦吸附基质表面难除去。柔软剂，染色助剂，平滑剂聚氧乙烯醚化的季铵盐季铵盐与PEO的复合表面活性剂，长链季铵盐特性，耐硬水耐电介质较强抗静电剂，匀染剂，柔软剂，防锈剂，肥料防结块剂，分散剂，极性有机物o/w型的乳化剂两性离子表面活性剂分子结构中同时具有正、负电荷基团，在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表面活性剂的性质ph敏感性，与所有表面活性剂配伍良好，吸附在带正/负电荷固液表面，不形成疏水膜。不能溶解在包括乙醇的有机溶剂中。1、氨基酸型：氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO－N-烷基-β-氨基丙酸IEP在ph=4附近，在酸碱性介质中分别呈阳阴离子性，能溶于强酸、碱，能耐电解质，有机溶剂中溶解度低，碱性介质中乳化和起泡性能比酸性介质强。刺激性和毒性小。两性离子，易吸附各种固液表面，柔软剂，抗静电剂，毛发调理剂，金属防腐剂N-烷基氨基二丙酸2、甜菜碱型：R-N+(CH3)2-COO—。N-烷基甜菜碱在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力，润湿性和泡沫性优于碱性介质。Ph=7时刺激性最小。易吸附于负电荷表面。不受ph影响。柔软剂磺基甜菜碱Ph不敏感，吸附在带电表面不形成疏水膜。水溶性不如羧基或硫酸基同系物，在疏水链中引入极性基改善，使浓酸碱盐中溶解度更高，刺激性更低，降解性更好渗透剂，分散剂，洗涤剂3、咪唑啉型取代基是H则完全ph敏感型表面活性剂取代基是-ch3则接近N-烷基甜菜碱，在酸介中为阳离子，碱介中为两性离子部分ph敏感性。能与所有表面活性剂复配，溶于高浓度酸碱盐水溶液，取代基有羧基，刺激性较小。织物柔软剂，化妆品非离子表面活性剂水中不电离，配伍性良好，耐硬水耐电解质耐金属离子能力强，在水中表面活性高，随温度上升而增高，不仅能溶于水，还溶于有机溶剂，甚至烃类。通常是非离子型，带电界面无强的吸附作用1、多元醇亲水基为多元醇，大多为葡萄糖、蔗糖及山梨酸醇等糖类，通过醇醚、酚醚。酯等化学键与疏水基连接，水溶性较差，具有强表面活性，毒性极低，环境友好，可生物降解。蔗糖酯：HLB（5~13）分布较宽，O/W或W/O乳化剂、分散剂Cmc小，降低表面张力能力大，泡沫性差，安全无毒无臭无异味无刺激无污染环境友好型表面活性剂。白色粉状、块状、蜡状固体，易溶于乙醇、丙酮等极性有机溶剂，水溶性好于缩水山梨醇酯。脂肪酸山梨坦（Span）：W/O乳化剂合成产物为混合物。缩水山梨醇酯为油溶性，难单独使用烷基聚葡糖苷APG降低表面张力，乳化、增溶、分散性极佳，泡沫、润湿、去污适中，安全无毒无刺激2、聚氧乙烯醚型：Myrij(卖泽类，长链脂肪酸酯）;Brij（脂肪醇酯）亲水基是聚氧乙烯醚或聚乙二醇，亲水性与乙氧基EO聚合度成正比。聚氧乙烯醚基与水成的氢键随温度升高易于脱氢键，水中溶解度随温度升高而降低，表面活性增大。酚醚类化性稳定，可调节亲水亲油性，但生物降解性差，毒性大。脂肪醇聚氧乙烯醚刺激性、毒性低，与脂肪醇聚氧乙烯醚比，生物降解较好，稳定性高，水溶性好W/O乳化剂；润湿剂；洗涤剂；渗透剂JFC；平平加O；脂肪酸聚氧乙烯醚酯润湿性，去污性，发泡力，耐酸碱性较前者差，良好的乳化、润湿、分散、悬浮能力。平滑添加剂，柔软剂，抗静电剂，中性乳化聚醚：随M和聚氧乙烯醚段的增加，润湿性、去污力、分散性提高，起泡性差，乙氧基少则几乎不起泡，增加或者T升高，起泡性增大，但稳泡性不佳。聚山梨酯（Tween）：乙氧基化脂肪酸缩水山梨醇酯以Span为原料，环氧乙烷开环加成制得，亲水性大大提高HLB值1.8-16.7，可与Span系列复配不同HLB值水溶液其他类型表面活性剂高分子表面活性剂水溶性高分子表面活性剂两亲性高分子表面活性剂偶联型表面活性剂反应性表面活性剂乳液聚合表面交联表面改性微生物表面活性剂绿色表面活性剂降低表面活性剂刺激性减少表面活性剂毒性改善表面活性剂生物降解性