特殊类型的表面活性剂综述课件

第第 八八 章章特殊类型的特殊类型的表面活性剂表面活性剂2024/7/618.1 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，后者称为代，后者称为全氟全氟表面活性剂。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。2024/7/621 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2024/7/632 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2024/7/64 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 CMC2024/7/658.1.2 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2024/7/668.1.3 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2024/7/671 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2024/7/682 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2024/7/698.2 含含硅硅表面活性剂表面活性剂2024/7/610Si-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2024/7/611 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。2024/7/612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2024/7/6138.3 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2024/7/614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2024/7/6158.4 冠醚型冠醚型表面活性剂表面活性剂2024/7/616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2024/7/6178.5 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2024/7/6188.6 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。2024/7/619 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2024/7/620 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2024/7/621 第第 九九 章章表面活性剂的复配表面活性剂的复配2024/7/622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2024/7/623复配的理论研究法复配的理论研究法表面张力、吸附量测定法表面张力、吸附量测定法 首首先先，用用实实验验方方法法测测定定溶溶液液的的表表面面张张力力，绘绘出出表表面面张张力力-浓浓度度对对数数图图，再再从从曲曲线线转转折折电电求求出出表表面面活活性性剂剂的的临临界界胶胶束束浓浓度度(cmc)和和此此时时的的表表面面张张力力（cmc），最最后后由由Gibbs公公式式求求出出吸吸附量。附量。2024/7/624相互作用参数法相互作用参数法 只只要要测测得得单单组组分分溶溶液液和和某某一一配配比比的的混混合合溶溶液液的的表表面面张张力力随随浓浓度度的的变变化化曲曲线线，就就可可以以求求算算表表面面活活性性性性剂剂二二组组分分在在水水溶液溶液-空气表面及胶束中的相互作用参数空气表面及胶束中的相互作用参数s s、M M 。2024/7/625相转变温度相转变温度(PIT)研究法研究法 PIT是是考考虑虑到到HLB值值的的缺缺点点提提出出来来的的，是是衡衡量量表表面面活活性性剂剂亲亲水水亲亲油油的的一一个个物物理理量量，能能够够全全面面反反映映表表面面活活性性剂剂的的性性能能及及各种因素的影响。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2024/7/626热力学研究法热力学研究法 热热力力学学研研究究法法是是用用界界面面张张力力仪仪测测定定复复配配体体系系在在不不同同温温度度的的表表面面张张力力-浓浓度度关关系系，曲曲线线转转折折点点即即为为cmc，求求出出ln cmc，并并作作ln cmc-T图图，求求出出ln cmc/T，依依据据Gibbs-Helmholtz公公式式计计算热力学函数算热力学函数G、H、S。2024/7/627内聚能理论研究法内聚能理论研究法 内内聚聚能能理理论论可可以以用用来来描描述述表表面面活活性性剂剂、油油、水水所所构构成成体体系中，各分子之间相互作用的强弱。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2024/7/628筛选配方研究法筛选配方研究法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三角平面图法三角平面图法 最佳去污区最佳去污区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果的方法。用最少的实验次数来得到最佳实验效果的方法。2024/7/629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。2024/7/630 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2024/7/631B 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2024/7/632 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2024/7/633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.2024/7/634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2024/7/635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 阴阴离离子子-阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂的的复复配配体体系系具有以下规律：具有以下规律：1 1，混混合合溶溶液液cmccmc首首先先取取决决于于两两表表面面活活性性剂剂疏疏水水链链碳原子数总和；碳原子数总和；2 2，两两表表面面活活性性剂剂链链长长不不同同时时，cmccmc会会不不同同，以以等链长混合物最低。等链长混合物最低。2024/7/636两性离子两性离子-阴离子表面活性剂的复配阴离子表面活性剂的复配2024/7/637聚合物与表面活性剂的复配聚合物与表面活性剂的复配 聚聚合合物物与与表表面面活活性性剂剂分分子子间间的的作作用用力力主主要要是是疏疏水水基基之之间间的的作作用用与与静静电电作作用用。影影响响水水溶溶性性高高分分子子与与表表面面活性剂相互作用强弱的因素为表面活性剂的长度。活性剂相互作用强弱的因素为表面活性剂的长度。聚聚合合物物与与阳阳离离子子和和非非离离子子表表面面活活性性剂剂的的作作用用一一般般较弱。较弱。2024/7/6382024/7/639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。2024/7/640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。2024/7/641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。2024/7/642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。2024/7/643防潮：防潮：潮湿的环境是微生物繁殖的温床，过于潮湿的环境使含有潮湿的环境是微生物繁殖的温床，过于潮湿的环境使含有蛋白质、脂质的化妆品中的细菌加快繁殖，发生变质。蛋白质、脂质的化妆品中的细菌加快繁殖，发生变质。也有的化妆品的包装瓶或盒盖是铁制的，受潮后容易生锈，也有的化妆品的包装瓶或盒盖是铁制的，受潮后容易生锈，腐蚀瓶内膏霜，使之变质。腐蚀瓶内膏霜，使之变质。化妆品应放在化妆品应放在通风干燥通风干燥的地方保存。的地方保存。2024/7/644合理存放合理存放：一般化妆品若是在原封包装状态下，大约可以保：一般化妆品若是在原封包装状态下，大约可以保存三到五年。存三到五年。但在开封后，由于受到光线、皮肤油脂、灰尘等种种的污染，但在开封后，由于受到光线、皮肤油脂、灰尘等种种的污染，化妆品的保存期就会大幅度地缩短。化妆品的保存期就会大幅度地缩短。例如指甲油、睫毛膏等高消耗品，一般在开封后例如指甲油、睫毛膏等高消耗品，一般在开封后6个月内个月内就会变质。就会变质。尤其是现今美白新贵护肤品的维他命尤其是现今美白新贵护肤品的维他命C等成分，很容易氧等成分，很容易氧化或受温度影响，更是要趁着化或受温度影响，更是要趁着新鲜新鲜的时候使用。的时候使用。2024/7/645确认保质期：确认保质期：大部分美容用品上都会标明生产日期，购买前大部分美容用品上都会标明生产日期，购买前要认真阅读。确认美容用品的保存期限，一般来说是从制造要认真阅读。确认美容用品的保存期限，一般来说是从制造日期算起。日期算起。但是有许多品牌都是以批号代替出厂日期，但是有许多品牌都是以批号代替出厂日期，应该如何判断呢？应该如何判断呢？2024/7/646最简单的方法是在购买时请教最简单的方法是在购买时请教专柜小姐专柜小姐。专柜小姐是厂家的。专柜小姐是厂家的代表人，会尊重消费者的利益并维护企业的形象，她们会告诉代表人，会尊重消费者的利益并维护企业的形象，她们会告诉你如何根据批号辨别。你如何根据批号辨别。另外，另外，有信誉、口碑好有信誉、口碑好的公司，会有完善的回收制度，的公司，会有完善的回收制度，将过期的产品回收销毁。将过期的产品回收销毁。因此，选择因此，选择值得信赖的品牌值得信赖的品牌也是一种好办法。也是一种好办法。2024/7/647