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簡介編輯表面活性劑(surfactant),是指加入少量能使其溶液體系的界面狀態(tài)發(fā)生明顯變化的物質(zhì)。具有固定的親水親油基團,在溶液的表面能定向排列。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩親性:一端為親水基團,另一端為疏水基團;親水基團常為極性基團,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽,羥基、酰胺基、醚鍵等也可作為極性親水基團;而疏水基團常為非極性烴鏈,如8個碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑(包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑)、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復配表面活性劑、其他表面活性劑等。起源歷史編輯①公元前2500年——1850年羊油和草木灰制造肥皂羊油——三羧酸酯簡稱三甘酯,經(jīng)堿水解→羧酸鹽+單甘酯+二甘酯+甘油19世紀中葉一方面肥皂開始實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn),另一方面,也出現(xiàn)了化學合成的表面活性劑。②土耳其紅油的出現(xiàn):土耳其紅油即蓖麻油與硫酸反應的產(chǎn)物,蓖麻油為蓖麻油酸的三甘酯,深度磺化,耐酸耐硬水③19世紀初,礦物原料制備洗滌劑石油工業(yè)的發(fā)展→石油硫酸(綠油)。蠟和茶的磺化混合物,溶于酸中,呈綠黑色,用堿中和制得。石油磺酸皂具有良好的水溶性,稱綠鈉(***個礦物原料制得的洗滌劑)。表面活性劑分為離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復配表面活性劑、其他表面活性劑。天津質(zhì)量陰離子表面活性劑哪家便宜
潤濕作用好,去污力差;分子量大,潤濕作用差,去污力好。濁點對非離子表面活性劑來說,親水性取決于醚鍵的多少,醚與水分子的結(jié)合是放熱反應。當溫度上升,水分子逐漸脫離醚鍵,而出現(xiàn)混濁現(xiàn)象,剛剛出現(xiàn)混濁時的溫度稱濁點。此時表面活性劑失去作用。濁點越高,使用的溫度范圍廣。性質(zhì)編輯表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力,也可以通過吸附在液體界面間來降低油水界面張力。許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。囊泡和膠束都是此類聚集體。表面活性劑開始形成膠束的濃度叫做臨界膠束濃度或CMC。當膠束在水中形成,膠束的尾形成能夠包裹油滴的核,而它們的(離子/極性)頭能夠形成一個外殼,保持與水接觸。表面活性劑在油中聚集,聚集體指的是反膠束。在反膠束中,頭在核,尾保持與油的充分接觸。表面活性劑通常分為四大類:陰離子,陽離子,非離子和兩性離子(雙電子)。表面活性劑系統(tǒng)的熱動力學很重要,不論是理論上還是實踐上。因為表面活性劑系統(tǒng)**的是介于有序和無序物質(zhì)狀態(tài)之間的系統(tǒng)。表面活性劑溶液可能含有有序相(膠束)和無序相(自由表面活性劑分子和/或離子)。膠束——表面活性劑分子的親脂尾端聚于膠束內(nèi)部。吉林品質(zhì)陰離子表面活性劑咨詢報價許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。
效果**好、效率**高的是AB型嵌段高分子表面活性劑。從分子結(jié)構(gòu)上看,AB型嵌段高分子就是超大號的表面活性劑,A嵌段和B嵌段分別類似于表面活性劑的親水頭基和疏水尾鏈。AB嵌段高分子表面活性劑在顏填料表面采取尾型吸附形態(tài),A嵌段是親顏料的錨固基團,B嵌段是親溶劑的溶劑化尾鏈。A嵌段可以是酸、胺、醇、酚等官能團,通過離子鍵、共價鍵、配位鍵、氫鍵及范德華力等相互作用吸附在顆粒表面,由于含有多個吸附點,可以有效地防止分散劑分子脫附,使吸附緊密且持久。B嵌段可以是聚醚、聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸酯等基團,分別適用于極性和非極性溶劑。典型的AB嵌段型高分子表面活性劑結(jié)構(gòu)如圖所示。穩(wěn)定顆粒主要依靠B嵌段形成的吸附層產(chǎn)生的空間位阻作用,所以對作為溶劑化尾鏈的B嵌段的長度和均一性有極高的要求,希望可以形成厚度適中且均一的吸附層,如果B段過長,可能會起架橋作用,引起分散體系黏度增加,甚至絮凝沉淀。通常認為位阻層的厚度為20nm時,可以達到**好的穩(wěn)定效果。圖3AB嵌段型高分子表面活性劑合成分子結(jié)構(gòu)明確和相對分子質(zhì)量可控的AB型嵌段高分子表面活性劑是涂料分散助劑的發(fā)展方向,這需要用到受控聚合技術(shù)。
4.非離子表面活性劑:烷基葡糖苷(APG),脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦(司盤),聚山梨酯(吐溫)。陰離子1.肥皂類表面活性劑肥皂系高級脂肪酸的鹽,通式:(RCOO)nM。脂肪酸烴R一般為11~17個碳的長鏈,常見有硬脂酸、油酸、月桂酸。根據(jù)M**的物質(zhì)不同,又可分為堿金屬皂、堿土金屬皂和有機胺皂。它們均有良好的乳化性能和分散油的能力。但易被破壞,堿金屬皂還可被鈣、鎂鹽破壞,電解質(zhì)亦可使之鹽析。堿金屬皂:O/W堿土金屬皂:W/O有機胺皂:三乙醇胺皂2.硫酸化物RO-SO3-M主要是硫酸化油和高級脂肪醇硫酸酯類。脂肪烴鏈R在12~18個碳之間。硫酸化油的**是硫酸化蓖麻油,俗稱土耳其紅油。高級脂肪醇硫酸酯類有十二烷基硫酸鈉(SDS、月桂醇硫酸鈉),乳化性很強,且較穩(wěn)定,較耐酸和鈣、鎂鹽。在藥劑學上可與一些高分子陽離子藥物產(chǎn)生沉淀,對粘膜有一定刺激性,用作外用軟膏的乳化劑,也用于片劑等固體制劑的潤濕或增溶。3.磺酸化物R-SO3-M屬于這類的有脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物和烷基萘磺酸化物。它們的水溶性和耐酸耐鈣、鎂鹽性比硫酸化物稍差,但在酸性溶液中不易水解。常用品種有:二辛基琥珀酸磺酸鈉(阿洛索-OT),十二烷基苯磺酸鈉,甘膽酸鈉。末端:凈洗作用強,潤濕性差;中間:相反。
有時要求表面活性劑具有不同的親水親油結(jié)構(gòu)和相對密度。通過變換親水基或親油基種類、所占份額及在分子結(jié)構(gòu)中的位置,可以達到所需親水親油平衡的目的。經(jīng)過多年研究和生產(chǎn),已派生出許多表面活性劑種類,每一種類又包含眾多品種,給識別和挑選某個具體品種帶來困難。因此,必須對成千上萬種表面活性劑作一科學分類,才有利于進一步研究和生產(chǎn)新品種,并為篩選、應用表面活性劑提供便利。表面活性劑的分類方法很多,根據(jù)疏水基結(jié)構(gòu)進行分類,分直鏈、支鏈、芳香鏈、含氟長鏈等;根據(jù)親水基進行分類,分為羧酸鹽、硫酸鹽、季銨鹽、PEO衍生物、內(nèi)酯等;有些研究者根據(jù)其分子構(gòu)成的離子性分成離子型、非離子型等,還有根據(jù)其水溶性、化學結(jié)構(gòu)特征、原料來源等各種分類方法。但是眾多分類方法都有其局限性,很難將表面活性劑合適定位,并在概念內(nèi)涵上不發(fā)生重疊。人們一般都認為按照它的化學結(jié)構(gòu)來分比較合適。即當表面活性劑溶解于水后,根據(jù)是否生成離子及其電性,分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。按極性基團的解離性質(zhì)分類1.陰離子表面活性劑:硬脂酸,十二烷基苯磺酸鈉2.陽離子表面活性劑:季銨化物。3.兩性離子表面活性劑:卵磷脂,氨基酸型,甜菜堿型。對非離子表面活性劑來說,親水性取決于醚鍵的多少,醚與水分子的結(jié)合是放熱反應。浙江加工陰離子表面活性劑價格查詢
表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力,也可以通過吸附在液體界面間來降低油水界面張力。天津質(zhì)量陰離子表面活性劑哪家便宜
分子體積、形狀和末端官能團可在分子水平上設計與控制,因此成為高分子學科的熱門課題。按照需求對其端基進行改性,就得到相應的樹枝狀大分子表面活性劑。樹枝狀大分子也引起涂料界的關(guān)注,開發(fā)出該種類型的分散劑、交聯(lián)劑和**樹脂等。樹枝狀表面活性劑用作涂料分散劑有兩方面優(yōu)勢,首先,通過對其端基修飾,可以產(chǎn)生多個顏料親和基團,加強與顏料的相互作用。其次,由于分子結(jié)構(gòu)一致,且形狀近似橢球形,在分散體系中比較容易獲得較低黏度。超支化聚氨酯用聚乙二醇或環(huán)氧丙烷共聚物改性,是一種新型的高固體分、溶劑性或水性涂料的顏料分散劑。以商品化的超支化聚酯、聚酯-酰胺、聚乙烯亞胺為骨架,加以改性開發(fā)的核-殼型顏料錨固機制的分散劑,其優(yōu)點是在低黏度下具有顏料分散穩(wěn)定性。6.低泡或無泡表面活性劑低泡或無泡表面活性劑就是在原有的表面活性劑基礎(chǔ)上進行改性,使其原有的發(fā)泡基團失去或降低發(fā)泡性,也有用異構(gòu)醇加EO和PO進行嵌段來調(diào)節(jié)泡沫大小生產(chǎn)而成的。市場有低泡表面活性劑LT-601,無泡表面活性劑8550、8551。天津質(zhì)量陰離子表面活性劑哪家便宜
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