特殊类型的表面活性剂课件

8.1 碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂 含含氟氟表面活性剂是指碳氢链中表面活性剂是指碳氢链中氢原子氢原子被被氟氟取代了的表取代了的表面活性剂。面活性剂。氢原子氢原子可以部分被可以部分被氟氟原子取代，也可全部被原子取代，也可全部被氟氟原子取原子取代，后者称为表面活性剂。代，后者称为表面活性剂。这类表面活性剂性能特殊，具有这类表面活性剂性能特殊，具有憎水憎水、憎油憎油的双重特的双重特性，降低表面张力的能力极为显著，其应用越来越引人性，降低表面张力的能力极为显著，其应用越来越引人注目。注目。7/6/202411 化学稳定性和热稳定性能好化学稳定性和热稳定性能好8.1.1 碳氟表面活性剂的性质碳氟表面活性剂的性质耐高温耐高温耐强酸、强碱耐强酸、强碱甚至强氧化剂也不能将其破坏甚至强氧化剂也不能将其破坏7/6/202422 溶解性溶解性全氟全氟表面活性剂不但能降低表面活性剂不但能降低水水的表面张力的表面张力 氟氟表面活性剂具有表面活性剂具有高熔点高熔点、高高Krafft点点和在溶剂中和在溶剂中溶解度底溶解度底的特点。的特点。而且也能降低而且也能降低液态碳氢化合物液态碳氢化合物的表面张力的表面张力同时具有既同时具有既疏水疏水又又疏油疏油的性质的性质7/6/20243 碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液的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表面张力可低至20nN/m以下以下(有的甚至可低到有的甚至可低到12nN/m)，这是其它类型表面活性剂所远不及的。这是其它类型表面活性剂所远不及的。3 表面活性表面活性 碳氟表面活性剂在碳氟表面活性剂在6个碳原子个碳原子的时候就有很好的的时候就有很好的表面活性。表面活性。812个碳原子个碳原子最佳。最佳。4 CMC7/6/202448.1.2 碳氟表面活性剂的分类碳氟表面活性剂的分类离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型7/6/202458.1.3 碳氟表面活性剂的应用碳氟表面活性剂的应用高高 效效 稳稳 定定复配复配 与与 选择选择7/6/202461 高效灭火剂高效灭火剂轻水泡沫灭火剂轻水泡沫灭火剂在油面上迅速铺展成膜在油面上迅速铺展成膜缩短灭火时间缩短灭火时间提高灭火性能提高灭火性能抗复燃型好抗复燃型好7/6/202472 电镀电镀抑抑铬酸雾铬酸雾剂剂安全生产安全生产3 织物整理剂织物整理剂4 高聚物添加剂高聚物添加剂 5 感光材料感光材料 8.1.4 碳氟表面活性剂的合成碳氟表面活性剂的合成7/6/202488.2 含含硅硅表面活性剂表面活性剂7/6/20249Si-O 键要比键要比 C-C 键稳定，不易断裂。键稳定，不易断裂。因而含硅表面活性剂具有较高的因而含硅表面活性剂具有较高的耐热稳定性耐热稳定性离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型7/6/202410 季铵盐季铵盐含硅表面活性剂含硅表面活性剂的杀菌能力很强，一般配成稀溶液，的杀菌能力很强，一般配成稀溶液，就能杀死各种细菌例如就能杀死各种细菌例如革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌等。等。硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的润滑性、光泽、润滑性、光泽、调理性、耐水性和特殊触感调理性、耐水性和特殊触感等良好特性在这一领域应用前景等良好特性在这一领域应用前景很好。很好。大多用于大多用于洗发剂、护发素洗发剂、护发素和和调理香波调理香波中。它们能改善头中。它们能改善头发的梳理性、光泽和触感。发的梳理性、光泽和触感。7/6/202411含含 氟氟 硅硅 氧烷表面活性剂氧烷表面活性剂 特点：特点：“三防三防”0.005%消泡剂消泡剂7/6/2024128.3 高分子高分子表面活性剂表面活性剂表面活性表面活性 较差较差乳化乳化效果好效果好稳泡稳泡剂剂分散性分散性 和和 絮凝性絮凝性增稠性增稠性7/6/202413分类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7/6/2024148.4 冠醚型冠醚型表面活性剂表面活性剂7/6/202415相转移相转移 催化剂催化剂对不同的对不同的阳离子阳离子有选择性络合有选择性络合模拟生物膜模拟生物膜 传输传输7/6/2024168.5 反应型反应型表面活性剂表面活性剂能同能同纤维织物纤维织物反应反应柔软性柔软性防水性防水性防缩性防缩性防皱性防皱性防虫、防虫、防霉、防霉、防静电防静电7/6/2024178.6 生物生物表面活性剂表面活性剂 生物表面活性剂是指由生物表面活性剂是指由细菌、酵母和真菌细菌、酵母和真菌等多种微生等多种微生物产生的具有物产生的具有表面活性剂表面活性剂特征的化合物。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。如代谢产物。如简单脂类简单脂类、复杂脂类复杂脂类或或类脂衍生物类脂衍生物。在这些物质分子中存在着在这些物质分子中存在着非极性的疏水基团非极性的疏水基团和和极性的亲水基团极性的亲水基团。7/6/202418 用微生物制取的表面活性剂产物易于被生物用微生物制取的表面活性剂产物易于被生物完全降解、无毒性完全降解、无毒性，在生态学上是，在生态学上是安全安全的的根据根据亲水基亲水基的类别可分为的类别可分为 糖脂系列糖脂系列酰基缩氨酸系列酰基缩氨酸系列 磷脂系列磷脂系列脂肪酸系列脂肪酸系列高分子生物表面活性剂高分子生物表面活性剂7/6/202419 用用废弃的油废弃的油培养微生物，培养微生物，能加速其分解能加速其分解，同，同时能制取的表面活性剂时能制取的表面活性剂同时解决了炼油厂的污染问题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又能得到性能很好的表面活性剂7/6/202420 第第 九九 章章表面活性剂的复配表面活性剂的复配7/6/20247/6/20242121表面活性剂化学表面活性剂化学市售绝大部分商品表面活性剂都是市售绝大部分商品表面活性剂都是混合物混合物。1 原料原料就不是单一组分，各种链长的分子就不是单一组分，各种链长的分子3 副产物副产物2 产品夹带原料产品夹带原料4人为的混合人为的混合4人为的混合人为的混合7/6/202422复配的理论研究法复配的理论研究法n表面张力、吸附量测定法表面张力、吸附量测定法 首先，用实验方法测定溶液的表面张力，绘出首先，用实验方法测定溶液的表面张力，绘出表面张力表面张力-浓度对数图，再从曲线转折电求出表浓度对数图，再从曲线转折电求出表面活性剂的临界胶束浓度面活性剂的临界胶束浓度(cmc)和此时的表面张和此时的表面张力（力（cmc），最后由），最后由Gibbs公式求出吸附量。公式求出吸附量。7/6/202423n相互作用参数法相互作用参数法 只要测得单组分溶液和某一配比的混合溶液只要测得单组分溶液和某一配比的混合溶液的表面张力随浓度的变化曲线，就可以求算表面的表面张力随浓度的变化曲线，就可以求算表面活性性剂二组分在水溶液活性性剂二组分在水溶液-空气表面及胶束中的空气表面及胶束中的相互作用参数相互作用参数s、M。7/6/202424n相转变温度相转变温度(PIT)研究法研究法 PIT是考虑到是考虑到HLB值的缺点提出来的，是衡值的缺点提出来的，是衡量表面活性剂亲水亲油的一个物理量，能够全面量表面活性剂亲水亲油的一个物理量，能够全面反映表面活性剂的性能及各种因素的影响。反映表面活性剂的性能及各种因素的影响。影响影响PIT的因素：的因素：（一）表面活性剂的结构浓度（一）表面活性剂的结构浓度 （二）无机盐种类含量（二）无机盐种类含量 （三）油的种类（三）油的种类7/6/202425n热力学研究法热力学研究法 热力学研究法是用界面张力仪测定复配体系热力学研究法是用界面张力仪测定复配体系在不同温度的表面张力在不同温度的表面张力-浓度关系，曲线转折点浓度关系，曲线转折点即为即为cmc，求出，求出ln cmc，并作，并作ln cmc-T图，求出图，求出ln cmc/T，依据，依据Gibbs-Helmholtz公式计算热力公式计算热力学函数学函数G、H、S。7/6/202426n内聚能理论研究法内聚能理论研究法 内聚能理论可以用来描述表面活性剂、油、水内聚能理论可以用来描述表面活性剂、油、水所构成体系中，各分子之间相互作用的强弱。所构成体系中，各分子之间相互作用的强弱。油油/水界面各组分水界面各组分之间相互作用图之间相互作用图7/6/202427筛选配方研究法筛选配方研究法n线性研究法线性研究法 主要用于单因素实验主要用于单因素实验n三角平面图法三角平面图法 最佳去污区最佳去污区n正交设计法正交设计法 用最少的实验次数来得到最佳实验效用最少的实验次数来得到最佳实验效果的方法。果的方法。7/6/202428洗涤剂组分间的协同效应洗涤剂组分间的协同效应 洗涤剂基本都是通过多种表面活性剂和助剂复配的产品，洗涤剂基本都是通过多种表面活性剂和助剂复配的产品，并且通过复配技术达到并且通过复配技术达到最高最高性能和降性能和降低低成本的目的。成本的目的。电解质和表面活性剂的复配对离子型表面活性剂（特别阴离电解质和表面活性剂的复配对离子型表面活性剂（特别阴离子）影响大，两性表面活性剂次之，非离子型表面活性剂较小。子）影响大，两性表面活性剂次之，非离子型表面活性剂较小。A 电解质和离子型表面活性剂的复配电解质和离子型表面活性剂的复配 电解质的加入使离子型表面活性剂的电解质的加入使离子型表面活性剂的cmc减小，表面活性剂增大。尤其对阴离子显著。减小，表面活性剂增大。尤其对阴离子显著。7/6/202429 离子型表面活性剂吸附离子型表面活性剂吸附层及胶束的扩散双电层结构示意层及胶束的扩散双电层结构示意7/6/202430B 电解质和非离子表面活性剂的复配电解质和非离子表面活性剂的复配 电解质主要通过对疏水基的电解质主要通过对疏水基的“盐溶盐溶”或或“盐析盐析”作用使临界胶束浓度变化；作用使临界胶束浓度变化；电解质对非离子表面活性剂的影响，也反映在改变表电解质对非离子表面活性剂的影响，也反映在改变表面活性剂的浊点。面活性剂的浊点。盐溶：盐溶：cmc，浊点，浊点 盐析：盐析：cmc，浊点，浊点7/6/202431n 极性有机物与表面活性剂的复配极性有机物与表面活性剂的复配 极性有机物作用的极性有机物作用的基本原理基本原理：使通过混合吸附和形成混合胶：使通过混合吸附和形成混合胶束改变吸附层和胶束层的性质，以及由于与水的强烈相互作束改变吸附层和胶束层的性质，以及由于与水的强烈相互作用而影响疏水效应。用而影响疏水效应。-高级脂肪醇高级脂肪醇可提高表面活性剂的表面活性可提高表面活性剂的表面活性 -多羟基类物质多羟基类物质也可提高表面活性剂的表面活性也可提高表面活性剂的表面活性,使使cmc降低降低.-低分子醇低分子醇可提高表面活性剂的溶解度可提高表面活性剂的溶解度,使使cmc提高提高7/6/202432n同类同系表面活性剂之间的复配同类同系表面活性剂之间的复配 对同类表面活性剂来说，只要在表面活性剂中，加入少对同类表面活性剂来说，只要在表面活性剂中，加入少量表面活性剂，即可得到表面活性较高的混合体系。量表面活性剂，即可得到表面活性较高的混合体系。混合物的表面活性是混合物的表面活性是符合线性规则符合线性规则.7/6/202433n阴阴离子离子-阴阴离子表面活性剂的复配离子表面活性剂的复配 两种阴离子表面两种阴离子表面 活性剂复配时，性能活性剂复配时，性能往往以其中一种为主。往往以其中一种为主。非离子非离子-离子离子表面活性剂的复配表面活性剂的复配 非离子非离子-离子体系和阳离子离子体系和阳离子-阴离子体系阴离子体系均为非理想体系，各组分之间相互作用强烈。均为非理想体系，各组分之间相互作用强烈。复配后活性提高复配后活性提高7/6/202434阴阴离子离子-阳阳离子表面活性剂的复配离子表面活性剂的复配 阴离子阴离子-阳离子表面活性剂的复配体系具有阳离子表面活性剂的复配体系具有以下规律：以下规律：1，混合溶液，混合溶液cmc首先取决于两表面活性剂疏水首先取决于两表面活性剂疏水链碳原子数总和；链碳原子数总和；2，两表面活性剂链长不同时，两表面活性剂链长不同时，cmc会不同，以会不同，以等链长混合物最低。等链长混合物最低。7/6/202435n两性离子两性离子-阴离子表面活性剂的复配阴离子表面活性剂的复配7/6/202436n聚合物与表面活性剂的复配聚合物与表面活性剂的复配 聚合物与表面活性剂分子间的作用力主要聚合物与表面活性剂分子间的作用力主要是疏水基之间的作用与静电作用。影响水溶是疏水基之间的作用与静电作用。影响水溶性高分子与表面活性剂相互作用强弱的因素性高分子与表面活性剂相互作用强弱的因素为表面活性剂的长度。为表面活性剂的长度。聚合物与阳离子和非离子表面活性剂的作聚合物与阳离子和非离子表面活性剂的作用一般较弱。用一般较弱。7/6/2024377/6/202438保存化妆品注意事项保存化妆品注意事项避免细菌入侵：避免细菌入侵：要避免细菌入侵，使用产品前要洗手，用后要避免细菌入侵，使用产品前要洗手，用后要盖紧瓶盖。要盖紧瓶盖。更不要在化妆品中更不要在化妆品中掺水掺水，否则防腐剂会被稀释，加速变质。，否则防腐剂会被稀释，加速变质。与别人与别人共用共用化妆品会增加感染结膜炎、流行性感冒的化妆品会增加感染结膜炎、流行性感冒的危险，尤其不要和别人共用口眼等彩妆品。危险，尤其不要和别人共用口眼等彩妆品。7/6/202439防污染防污染：大包装化妆品打开后分出一部分装在容积小：大包装化妆品打开后分出一部分装在容积小的器具中，其他部分重新封存。的器具中，其他部分重新封存。使用中的化妆品，使用时用使用中的化妆品，使用时用消毒化妆棒消毒化妆棒取出，用后旋紧，取出，用后旋紧，防止在使用过程中细菌繁殖使化妆品氧化或提高含菌量。防止在使用过程中细菌繁殖使化妆品氧化或提高含菌量。7/6/202440防晒：防晒：强烈的紫外线有一定的穿透力，容易使油脂和香料产生强烈的紫外线有一定的穿透力，容易使油脂和香料产生氧化现象和破坏色素，所以，化妆品应避光保存。氧化现象和破坏色素，所以，化妆品应避光保存。防热：防热：高温及空气会破坏化妆品中的化学物质。因此，用高温及空气会破坏化妆品中的化学物质。因此，用完要旋紧瓶盖，以防化妆品氧化蒸发引起产品变质。存放完要旋紧瓶盖，以防化妆品氧化蒸发引起产品变质。存放化妆品的地方，温度应在化妆品的地方，温度应在35以下。以下。温度过高温度过高会使化妆品的乳化体遭到破坏，造成脂水分离，粉会使化妆品的乳化体遭到破坏，造成脂水分离，粉膏类化妆品干缩，使化妆品变质失效。膏类化妆品干缩，使化妆品变质失效。7/6/202441防冻：防冻：温度过低会使化妆品中的水分结冰，乳化体遭温度过低会使化妆品中的水分结冰，乳化体遭到破坏，融化后质感变粗变散，失去化妆品原有的效到破坏，融化后质感变粗变散，失去化妆品原有的效用，对皮肤产生刺激。用，对皮肤产生刺激。比如说含油脂的产品可能会由于冷藏而油水分离，很多比如说含油脂的产品可能会由于冷藏而油水分离，很多含活性成分的产品会由于冷藏而失去活性含活性成分的产品会由于冷藏而失去活性一般说来，无油的凝露或者面膜、化妆水可以冷藏后使用，一般说来，无油的凝露或者面膜、化妆水可以冷藏后使用，在夏天能让肌肤凉爽一下。在夏天能让肌肤凉爽一下。但具体情况最好还是在购买产品时但具体情况最好还是在购买产品时咨询清楚咨询清楚。7/6/202442结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日