第五章_阳离子表面活性剂

1、Anionic Surfactants,Carboxylates,Alkyl benzene Sulphonates,Soaps,LABS,FAS,第二类 阳离子型表面活性剂,第三类 非离子型表面活性剂,1.阴离子-非离子型,第四类、两性活性剂,2.阳离子-非离子型,3.阳离子-阴离子型,(二)按分子量大小分类,可分为低分子表面活性剂和高分子表面活性剂。
,1.阴离子表面活性剂的命名,十八酸钠,十二烷基磺酸钠,十二醇硫酸酯钠盐/十二烷基硫酸钠,十二醇磷酸酯二钠盐/十二烷基硫酸钠,2 阳离子表面活性剂的命名,3 非离子表面活性剂的命名,按高分子命名 按习惯商品名称命名,5.高分子型表面表面活性剂的命名,四、表面活性剂的稀溶液和浓溶液,1.极稀溶液,溶液中表面活性剂单分子,界面吸附层中的表面活性剂分子,2.稀溶液,溶液中表面活性剂的缔合分子,溶液中表面活性剂单分子,界面吸附层中的表面活性剂分子,3.较浓溶液,胶束,胶束：溶液中表面活性剂分子的结合体,临界胶束浓度(cmc)：,表面活性剂在溶液中开始明显生成胶束的浓度,胶束（溶液中表面活性剂的结合体）,。

2、 七、洗涤,2019/7/10,3,1、加溶的概念当表面活性剂溶液的浓度增大时，表面活性剂会缔合形成聚集体，胶团（或胶束）。
正胶团:在水相中的胶团称为正胶团，通常指的胶团即为正胶团,能加溶不溶于水或微溶于水的油类；反胶团:在油相中的胶团称为反胶团或逆胶团。
由于油的种类很多，油相中的胶团又统称为非水胶团,能加溶水或极性溶剂。
,五、加溶,2019/7/10,4,右图为25时，微溶物2-硝基二苯胺溶解度与表面活性剂溶液浓度曲线。
从图中可以看到，在表面活性剂浓度小于cmc时，2-硝基二苯胺溶解度很小，而且不随表面活性剂浓度改变。
在cmc以上，溶解度随表面活性剂浓度的增加而迅速上升。
表面活性剂溶液浓度超过cmc越多，微溶物就溶解得越多。
结论：微溶物溶解度的增加与溶液中胶团形成有密切关系。
,图1-16 2-硝基二苯胺在月桂酸钾水溶液中的溶解度,2019/7/10,5,加溶作用与乳化作用的区别：加溶后不存在两相，是热力学稳定体系；乳化作用则是两种不相混溶的液体形成的液-液分散体系，有巨大的相界面和界面自由能，是热力学不稳定的多分散体系。
2、加溶的方式被加溶物在胶团中的加溶方式有四种：（1）加溶。

3、七、洗涤,2019/6/2,3,二、 泡沫,1、泡沫的形成泡沫:是气体分散在液体中的分散体系，气体是分散相，液体是分散介质。
被分散的气泡成多面体形状。
由于气体与液体的密度相差很大，故液体中的气泡总是很快升至液面，形成以少量液体构成的液膜隔开气体的泡沫。
例如，搅拌肥皂水可以产生泡沫，打开啤酒瓶就有大量的泡沫出现。
泡沫中各个气泡相交处（一般是三个气泡相交）形成所谓Plateau交界，图6-5的A处。
,图6-5 Plateau交界,2019/6/2,4,B处：为两气泡的交界处，形成的气液界面相对比较平坦，可近似看成平液面；A处：为三气泡交界处，液面为凹液面，B处液体的压力大于A处液体的压力，液体自动由B处流向A处，使B处液膜变薄，这是泡沫的一种自动排液过程。
液膜薄至一定程度，会导致液膜破裂，泡沫破坏。
另一种排液过程是因重力作用产生的向下排液现象，使液膜减薄。
,二、 泡沫,2019/6/2,5,起泡剂：起泡性好的物质称为起泡剂。
一般肥皂、洗衣粉中的表面活性剂都是起泡剂。
起泡剂只在一定条件下（搅拌、鼓气等）具有良好的起泡能力，但生成的泡沫不一定持久。
例如，肥皂与烷基苯磺酸钠都是良好的起泡剂，但肥。

4、性能良好 降低纤维表面静电摩擦系数（柔软整理剂）,一、分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型,二、性质： 1.溶解性：水溶性很好，随着烷基碳链长度的增加水溶性下降，15碳以下的表面活性剂易溶于水，15碳以上的水溶性急剧下降。
,2.克拉夫特点： 与表面活性剂疏水基碳链的长度呈现性关系 krafft point=a+bn a、b为常数，n为碳链所含碳原子的个数。
碳链越长，n值越大，克拉夫特点越高。
则溶解度越低，溶解性能越差。
,3.表面活性 （1）随着烷基连长度的增加，表面活性剂的表面张力下降。
（2）表面张力随表面活性剂溶液浓度的升高而降低，但超过一定浓度后表面张力又会升高。
4. 临界胶束浓度：随着烷基碳链长度的增加，cmc降低。
,第二节 阳离子表面活性剂的合成,一、胺盐型 高级伯、仲、叔胺与酸中和便成为胺盐 伯胺盐 R-NH2HCl 仲胺盐 R-NH(CH3)HCl 叔胺盐 R-N(CH3)2HCl常用的酸有盐酸、甲酸、乙酸、氢溴酸、硫酸等,（一）、高级伯胺的制取( RCH2NH2) 常用高级伯胺的合成方法:脂肪酸法和高级醇法。
脂肪酸法 ：以 RCOOH为起点 高级醇法 ：。

5、性能良好 降低纤维表面静电摩擦系数（柔软整理剂）,一、分类：胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型,二、性质： 1.溶解性：水溶性很好，随着烷基碳链长度的增加水溶性下降，15碳以下的表面活性剂易溶于水，15碳以上的水溶性急剧下降。
,2.克拉夫特点： 与表面活性剂疏水基碳链的长度呈现性关系 krafft point=a+bn a、b为常数，n为碳链所含碳原子的个数。
碳链越长，n值越大，克拉夫特点越高。
则溶解度越低，溶解性能越差。
,3.表面活性 （1）随着烷基连长度的增加，表面活性剂的表面张力下降。
（2）表面张力随表面活性剂溶液浓度的升高而降低，但超过一定浓度后表面张力又会升高。
4. 临界胶束浓度：随着烷基碳链长度的增加，cmc降低。
,第二节 阳离子表面活性剂的合成,一、胺盐型 高级伯、仲、叔胺与酸中和便成为胺盐 伯胺盐 R-NH2HCl 仲胺盐 R-NH(CH3)HCl 叔胺盐 R-N(CH3)2HCl常用的酸有盐酸、甲酸、乙酸、氢溴酸、硫酸等,（一）、高级伯胺的制取( RCH2NH2) 常用高级伯胺的合成方法:脂肪酸法和高级醇法。
脂肪酸法 ：以 RCOOH为起点 高级醇法 ：。

6、1.1 胺盐型 是伯胺盐、仲胺盐和叔胺盐表面活性剂的总称 它们的性质极其相似，且很多产品是伯胺与仲胺的混合物,表5-1 胺盐型阳离子表面活性剂主要品种及实例,5.1.1.2 季铵盐型 是最为重要的阳离子表面活性剂品种 既可溶于酸性溶液，又可溶于碱性溶液，具有一系列优良的性质，而且与其他类型的表面活性剂相容性好,结构通式,十八烷基二甲基苄基氯化铵(缓染剂DC),5.1.1.3 杂环型,吗啉型,吡啶型,咪唑型,哌嗪型,喹啉型,5.1.1.4 鎓盐型 按照携带正电荷的原子不同，阳离子表面活性剂还包括鏻盐、锍盐、鉮盐和碘鎓化合物等。
鏻盐化合物 具有良好的杀菌性能 主要用作乳化剂、杀虫剂和杀菌剂等 由带有三个取代基的膦与卤代烷反应制得。
,十二烷基二甲基苯基溴化鏻,锍盐化合物 可溶于水，具有除草、杀灭软体动物、杀菌和杀真菌等作用，对皮肤的刺激小 是有效的杀菌剂 可通过硫醚与卤代烷反应制得,氧化锍衍生物是锍盐型阳离子表面活性剂中性能十分优异的品种。
,碘鎓化合物 同阴离子型洗涤剂和肥皂具有较好的相容性 抗微生物效果好 对次氯酸盐的漂白作用有较好的稳定性 合成：通过环合反应。

7、主要为不同碳原子数的碳氢链。
,1928年，阳离子表面活性剂开始应用，当时用作杀菌剂。
这类表面活性剂的产量增长较快，品种发展迅速， 应用范围口益广泛:,杀菌剂、腈纶匀染剂、纤维柔软剂、抗静电剂、浮选剂,目前阳离子表面活性剂的产量还比较小，但其增长速度要比阴离子和非离子大得多。
,5.1.1 阳离子表面活性剂的分类 5.1.2 阳离子表面活性剂的性质,5.1 阳离子表面活性剂概述,按化学结构分为： 1、胺盐型 2、季铵盐型 R-N（CH3）3Cl 3、杂环型 4、鎓盐型,5.1.1 阳离子表面活性剂的分类,R-NH2HCl 伯胺盐,CH3| R-N-HCl 仲胺盐|H,CH3| R-N+-CH3Cl- 季铵盐|CH3,CH3| R-N-HCl 叔胺盐|CH3,主要为含氮的有机衍生物,其它含氮等的有机衍生物,R-NH2HCl 伯胺盐,CH3| R-N-HCl 仲胺盐|H,CH3| R-N-HCl 叔胺盐|CH3,5.1.1.1 胺盐型,该类产物是弱酸的盐，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。