第7章-非离子表面活性剂学习教案

会计学1第第7章章-非离子非离子(lz)表面活性剂表面活性剂第一页，共59页。7.1.1 非离子表面活性剂的发展(fzhn)状况 第1页/共58页第二页，共59页。第2页/共58页第三页，共59页。第3页/共58页第四页，共59页。ROCH2CH2OHnn=130, R=C10C18，（平平加） RCH2CH2OHOnn=130, R=C10C18，（OP系列(xli)） 第4页/共58页第五页，共59页。RCONH(CH2CH2O)nH(CH2CH2O)xH(CH2CH2O)y HRCONRCOO(CH2CH2O)nHR=C17H33，C17H35(CH2CH2O)xH(CH2CH2O)yHRN4.脂肪酸聚氧乙烯(y x)5.聚氧乙烯(y x)烷基胺 RCONCH2CH2OHCH2CH2OH尼诺尔6.多元醇表面活性剂C17H35COOCH2CHOHCH2OHC17H35COOCH2CH2OHCCH2OHCH2OHC17H35COOCH2CHOCH2HOCHCHOHCHOH第5页/共58页第六页，共59页。HO(CH2CH2O)b(CHCH2O)a(CH2CH2O)cHCH3RSCH2CH2OHnOOOOO()nRPCH3C12H25CH3O第6页/共58页第七页，共59页。第7页/共58页第八页，共59页。HLB值3671581813151518用途W/O乳液润湿渗透O/W乳液洗涤去污增溶表7-1 不同(b tn)HLB值的表面活性剂应用性能 第8页/共58页第九页，共59页。第9页/共58页第十页，共59页。10mol聚氧乙烯基月桂胺月桂醇月桂酸酯浊点（）988832表7-2 疏水基的种类(zhngli)对浊点的影响 2.疏水基碳链的长度 疏水基愈长，碳数愈多，疏水性愈强，亲水性愈弱，浊点降低 10mol 聚氧乙烯月桂醇(C12)十四醇(C14)十六醇(C16)十八醇(C18)浊点（）88787468表7-3 疏水基碳链的长度对浊点的影响 第10页/共58页第十一页，共59页。 n456789101112浊点（）7.031.051.667.279.087.894.8100.3100表7-4 C12H25(OCH2CH2)nOH的浊点3.亲水基的影响4. 聚氧乙烯(y x)型非离子表面活性剂的浊点随环氧乙烷加成数或聚氧乙烯(y x)链长的增加而升高，亲水性增强第11页/共58页第十二页，共59页。第12页/共58页第十三页，共59页。第13页/共58页第十四页，共59页。6mol环氧乙烷加成物正丁醇(C4)正已醇(C6)正辛醇(C8)正癸醇(C10)十二醇(C12)cmc（mol/L）8.010-17.410-21.110-29.210-48.210-5n679121521cmc（mol/L）1.01061.71062.11062.31063.11063.9106表7-5 CnH2n+1O(CH2CH2O)6H临界(ln ji)胶束浓度（20） 表7-6 C16H33O(CH2CH2O)nH的临界(ln ji)胶束浓度(25)第14页/共58页第十五页，共59页。疏水基种类异辛基酚聚氧乙烯醚月桂酸聚乙二醇酯油醇聚乙二醇醚聚氧乙烯聚氧丙烯醚（mN/m）29.732.037.245.2表7-7 疏水基对表面张力(biominzhngl)的影响 2.亲水基的影响 随聚氧乙烯链长度的增加，即环氧乙烷加成数的增加，表面张力升高图7-1 烷基酚聚氧乙烯醚的表面张力3.温度的影响 随温度的升高，表面张力下降第15页/共58页第十六页，共59页。脂肪醇碳数101214EO摩尔数2.98.819.14.411.223.54.913.926.4浓度（%）0.030.052.00.050.093.50.210.46.25表7-9 25秒内使纱带下沉(xi chn)表面活性剂的浓度变化（25） 第16页/共58页第十七页，共59页。图7-2 十三醇聚氧乙烯醚的起泡(q po)性（55） 第17页/共58页第十八页，共59页。第18页/共58页第十九页，共59页。CH2OCH2RXH*RX(CH2CH2O)nH*+OHH或催化n第19页/共58页第二十页，共59页。第20页/共58页第二十一页，共59页。RXH* +RXNaOH (LiOH, KOH) 快+ Na (K , Li )H*OH+CH2OCH2+RXRXCH2CH2O慢RXCH2CH2OH*RXCH2CH2ORXH*+RX快+第21页/共58页第二十二页，共59页。RXCH2CH2O+RXCH2CH2OCH2CH2OCH2OCH2RXCH2CH2OCH2CH2OH*RXH*RX+RXCH2CH2OCH2CH2O+RX(CH2CH2O)n-1CH2CH2ORX(CH2CH2O)n-2CH2CH2OCH2OCH2RX(CH2CH2O)nH*RXH*+RX(CH2CH2O)n-1CH2CH2ORX第22页/共58页第二十三页，共59页。快+ HCH2OCH2HCH2OCH2慢CH2OCH2H(HOCH2CH2)+快+HRXHRXCH2CH2OH(HOCH2CH2)第23页/共58页第二十四页，共59页。环氧化物种类环氧乙烷环氧丙烷环氧丁烷相对反应速度10.40.1表7-9 环氧化合物结构(jigu)对反应活性的影响 CH2OCHR第24页/共58页第二十五页，共59页。催化剂类型 聚合度n分布产品性能反应速度其它工业用途酸催化剂窄好快有副产物碱催化剂宽差慢无副产物表7-10 不同催化剂对产物组成(z chn)的影响 图7-3 催化剂KOH浓度对EO加成速度的影响(135140,十三醇：1mol)1.0.018mol; 2.0.036mol;3.0.072mol; 4.0.143mol第25页/共58页第二十六页，共59页。图7-4 温度对EO加成速率(sl)的影响（十三醇1mol,KOH0.036mol）1.105110；2.135140；3.165170；4.195200 第26页/共58页第二十七页，共59页。反应压力P（kPa）6421反应时间（h）1.41.5约2约1.5约2.6表7-11 1mol十三醇与350g环氧乙烷反应(fnyng)中压力对反应(fnyng)时间的影响 第27页/共58页第二十八页，共59页。第28页/共58页第二十九页，共59页。商 品 名HLB脂肪链长引入乙氧基数（n）用 途乳化剂FO122乳化剂乳化剂MOA54液体洗涤剂、合纤油剂净化剂FAE8印染渗透剂渗透剂JFC12795渗透剂乳百灵A13矿油乳化剂平平加OS1514.5匀染剂平平加02016.512乳化剂平平加O12161522匀染剂、乳化剂匀染剂1022530匀染剂、石油乳化剂表7-13 脂肪醇聚氧乙烯醚主要(zhyo)品种 第29页/共58页第三十页，共59页。+ CH2OCH2C12H25OCH2CH2OHNaOHC12H25OH+CH2OCH2C12H25OCH2CH2OHnNaOHC12H25O(CH2CH2O)nCH2CH2OH+CH2OCH2C12H25OHnNaOH催化150180C12H25O(CH2CH2O)nH第30页/共58页第三十一页，共59页。RCOHO2H2NiRCH2OHH2O+RCORO2H2NiRCH2OH+ ROHRCH CH2CO2H2Co2(CO)8RCH2CH2CHO+ RCHCH3CHO羰基钴催化+H2+RCH2CH2CHORCHCH3CHO,NiRCH2CH2CH2OH RCHCH3CH2OH,332222)CHAl(CHAlH23CH3CHAl(CH2CH3)3+ nAlR1R2R3CH2CH2+AlR1R2R3AlOR1OR2OR323O2+AlOR1OR2OR33H2SO4R1OHR2OHR3OHAl2(SO4)3+第31页/共58页第三十二页，共59页。RCH2CH2CH2CH3+ Cl2氧化RCH2CH2CHCH3Cl_HCl消除RCH2CH2CHCH2+RCH2CH2CHCH3H2SO4H2SO4RCH2CH2CHCH3OSO3H+H2OOH磺酸化水解_第32页/共58页第三十三页，共59页。Cl2+ H2OHOCl + HClHOCl + CH2CH2CH2ClCH2OH+CH2OCH2+CH2ClCH2OH2Ca(OH)22+2H2OCaCl2图7-5 氯醇法生产环氧乙烷工艺流程(n y li chn) 1氯乙醇反应器；2氯乙醇储槽；3混合器；4皂化釜；5回流冷凝器；6汽液分离器；7初馏塔；8精馏塔第33页/共58页第三十四页，共59页。CH2OCH2+CH2CH221O2250Ag主反应(fnyng)副反应+H2OCH2CH2+2O2250CO223+CH2CH2O22CH3OH21CH3CHO+CH2CH2O2H2O+2CO22+O2CH2OCH225CH2OCH2CH3CHO第34页/共58页第三十五页，共59页。图7-6 C18H37(CH2CH2O)10OH生产(shngchn)工艺流程图第35页/共58页第三十六页，共59页。RO(CH2CH2O)nH第36页/共58页第三十七页，共59页。3CH2CHCH3聚合酸催化HCH2CHCH32CHCHCH3CH3CH2CHCH3CH3CH3CHCHCH2OH4CH2CHCH3聚合酸催化HCH2CHCH33CHCHCH3CH3CH3CHCH3CHCH2CH3CHCH2CH3CH2CHOH聚合酸催化CH3CH2COHCH3CH3CH3CCH3CH3CH3CCH3CHCCH3CH3CH32CH2CCH3CH32.与卤代烷的反应(fnyng) RCH2CH3+ Cl2AlCl3OHRCHCH3OHRCHCH3Cl自由基反应第37页/共58页第三十八页，共59页。C9H19OHCH2OCH2+C9H19OCH2CH2OHCH2OCH2+mC9H19OCH2CH2OHC9H19OCH2CH2O(CH2CH2O)mH+OHCH2ClOHCH2CH22CH2OCH2+OHCH2CH2CH2CH2O(CH2CH2O)nHn第38页/共58页第三十九页，共59页。第39页/共58页第四十页，共59页。7.4.3.1 脂肪酸与环氧乙烷酯化7.4.3.2 脂肪酸与聚乙二醇酯化7.4.3.3 脂肪酸酐(sungn)与聚乙二醇反应7.4.3.4 脂肪酸金属盐与聚乙二醇反应7.4.3.5 脂肪酸酯与聚乙二醇酯交换第40页/共58页第四十一页，共59页。RCOOHOH+RCOOH2O+CH2OCH2RCOORCOOCH2CH2O+RCOOCH2CH2ORCOOHRCOOCH2CH2OH+RCOO+CH2OCH2RCOOCH2CH2O(n-1)RCOO(CH2CH2O)n+RCOO(CH2CH2O)nRCOOHRCOO(CH2CH2O)nHRCOO+第41页/共58页第四十二页，共59页。+C11H23COOHHO(CH2CH2O)14HH2O11012023hH2SO4C11H23COO(CH2CH2O)14HRCOOH+HO(CH2CH2O)nHRCOO(CH2CH2O)nHH2O第42页/共58页第四十三页，共59页。第43页/共58页第四十四页，共59页。RCON(CH2CH2O)PH(CH2CH2O)qH+CH2OCH2C17H33CON(CH2CH2O)PH(CH2CH2O)qHNaOHnC17H33CONH2第44页/共58页第四十五页，共59页。C11H23COOCH3+ HNCH2CH2OHCH2CH2OHC11H23CONCH2CH2OHCH2CH2OH+ CH3OH2.1:2型：3.由1mol脂肪酸与2mol二乙醇(y chn)胺反应制得4.水溶性优于1:1型5.有人认为可能形成下列化合物，也有人认为是二乙醇(y chn)酰胺与胺皂的共胶束现象造成 C11H23COOH+HNCH2CH2OHCH2CH2OHHNCH2CH2OHCH2CH2OHC11H23CONCH2CH2OHCH2CH2OHN2H2O2_OHNCH2CH2OHCH2CH2OHHC11H23CONCH2CH2OHCH2CH2第45页/共58页第四十六页，共59页。RN(CH2CH2O)nH(CH2CH2O)nH或R1R2N(CH2CH2O)nH+ CH2OCH2C12H25NH22无催化剂C12H25NCH2CH2OHCH2CH2OHC12H25N(CH2CH2O)pH(CH2CH2O)qHn EONaOH或NaOR(p+q=n+2)第46页/共58页第四十七页，共59页。这里所讲的是指整嵌型聚醚，是环氧乙烷和环氧丙烷的整体共聚物主要品种(pnzhng)以乙二醇为引发剂的Pluronic以乙二胺为引发剂的Tetronic第47页/共58页第四十八页，共59页。HO(CH2CH2O)b(CHCH2O)a(CH2CH2O)cHCH312015025atm碱催化HO(CHCH2O)aHCH3HOCHCH2OHCH3(a-1) CHOCH2CH3+(b+1)CH2OCH2HO(CH2CH2O)b(CHCH2O)a(CH2CH2O)cHCH3第48页/共58页第四十九页，共59页。图7-7 Pluronic的商品(shngpn)格子图产品性质产品分子量范围为100016000吸湿性差在水中的溶解度随EO加成量的增多而增加，随PO加成量的增加而下降(xijing)产品组成：商品格子图应用：主要用在石油工业中二次采油(ci yu)：一般二次采油(ci yu)量为4050%原油破乳：加入5的表面活性剂，就能使乳液破乳，破乳后油的含水量可降至1%，污水采油(ci yu)量（可理解为水中油的含量）可降至3以下 第49页/共58页第五十页，共59页。NCH2CH2N(CH2CH2O)y(CHCH2O)xCH3H(CH2CH2O)y(CHCH2O)xCH3H(CH2CH2O)y(CHCH2O)xCH3H(CH2CH2O)y(CHCH2O)xCH3H第50页/共58页第五十一页，共59页。憎水基分子量第一、二位数字第三位数字10-1920-2930-3940-4950-5960-6970-7980-8912345678501-1000303041001-1500401501-2000505015042001-2500602501-3000707017027047073001-3600803600-450090901904908表7-14 Tetronic商品(shngpn)网格表 第51页/共58页第五十二页，共59页。第52页/共58页第五十三页，共59页。+CH2CHCHCHCHCH2OHOHOHOHOHOHH2SO4140H2OOHCHCH2CH2CHCHCHOHOOHHOOOHCHCH2CH2CHCHCHOHO1,4失水山梨醇异山梨醇200C15H31COOH+OHRCOOHORCOOOHHORCOOOHOHHOHOOHOH+RCOORCOORCOOOH主产物单酯双酯三酯第53页/共58页第五十四页，共59页。+CH2OCH2nOHCHCH2CH2CHCHCHOOHHOOCORCHCH2CH2CHCHCHOH(OCH2CH2O)pOOCORO(OCH2CH2)SHO(OCH2CH2)qH(p+q+s=n)Tween第54页/共58页第五十五页，共59页。C11H23COOCH2C11H23COOCH2C11H23COOCH椰子油+ 2CH2OHCH2OHCHOH甘油NaOH20024023h3C11H23COOCH2CHOHCH2OH甘油的月桂酸酯+NaOH2HOCH2CH2OHCH2OHCH2OHCC17H35COOCH2C17H35COOCH2C17H35COOCH牛酯季戊四醇CH2OHC17H35COOCH2CCH2OHCH2OH+C17H35COOCH2CHOHCH2OH第55页/共58页第五十六页，共59页。C17H35COOCH3OOHOHCH2OHOOHOHHHHCH2OHHHHCH2OHOHDMF, K2CO39010036h+单酯和双酯的混合物90100水解OOHOHOOHOHHHHCH2OHHHHCH2OHOHHOC17H35COOCH2蔗糖的单硬酯酸酯第56页/共58页第五十七页，共59页。特性阴离子表面活性剂聚乙二醇型非离子表面活性剂发泡性一般较大一般较小（在工业上有利）渗透性以渗透剂OT为最好可制成同等程度或更好的渗透剂去污性中等程度易制成高去污程度的乳化性、分散性良好可变换EO聚合度制成适合各种用途的产品用作染色助剂酸性染料匀染剂士林染料的匀染剂低浓度时使用效果性能下降性能良好产品状态多为粒状物，部分为粉状主要为液状，使用方便价格最低部分品种比阴离子型高表7-16 阴离子与非离子表面(biomin)活性剂主要性能 第57页/共58页第五十八页，共59页。59感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第58页/共58页第五十九页，共59页。