1)烷醇酰胺具有使水溶液变稠的特性,因而常常用它在洗涤剂和个人卫生用品的配方中作增调剂。
2)烷醇酰胺的起泡力和泡沫稳定性好。常在洗涤制品配方中作增泡剂和稳泡剂。 3)烷醇酰胺具有悬浮污垢的作用和防止污垢再沉积的能力,与洗涤剂配方中的表面活性组分复配时具有良好的增效性。
4)烷醇酰胺纺织工业中常用作羊毛清洗剂,在金属加工中作表面除油,脱脂清洗剂。 除此作用外,它还具有防锈性,在很稀的浓度下即能抑制钢铁生锈。
7.嵌段聚醚非离子表面活性剂的结构特点及主要用途。 嵌段聚醚是以环氧乙烷、环氧丙烷或其它烯烃氧化物为主体,以某些含活泼氢化合物为引发剂的嵌段共聚的非离子表面活性剂。按其聚合方式可分为整嵌、杂嵌、全杂嵌三种类型。
一般情况下,分子中加成环氧乙烷较低的Pluronic及Tetronic均可作消泡剂,也是很好的润湿剂,还有些产品常和肥皂配合做高效低泡洗涤剂,对钙皂也有较强的分散力。
由于Pluronic类产品具有无刺激性、毒性小,不使头皮脱脂等特点,因而可用于洗发剂、耳、鼻、服各种滴剂、口腔洗涤、牙膏等配方中。也可用作乳化剂及乳液稳定剂、增调剂。
Pluronic及Tetronic的某些品种均可做破乳剂,尤其是它们的无机酸酯或有机酸酯,作为原油破乳剂具有较好的效果。
在塑料工业中,是软、硬泡沫塑料的主要添加剂。
在纺织印染工业中,可用作纤维抽丝的润滑剂,抗静电剂、柔软剂等,也可用于某些产品的促染及增色剂。
第六章 特种表面活性剂
1.从结构上分析,碳氟表面活性剂与传统表面活性剂相比有哪些突出的性能? 碳氟表面活性剂的分子结构和物理化学性质决定了它具有很多独特的性质。 ①很高的表面活性。由于碳氟链既疏水又疏油,且与其他碳氟链之间的相互作用力很弱,因此使碳氟表面活性剂在水中呈现很高的表面活性,即具有非常低的表面张力。
②由于氟原子半径小、电负性高,碳-氟化学键稳定,使表面活性剂具有很高的热稳定性和化学稳定性,能够耐强酸、强碱和氧化剂等。
③与其他表面活性剂的配伍性好,容易产生加和增效作用。碳氟表面活性剂可与很多非氟表面活性剂复配使用,由于协同效应,不仅能增强使用效果,还使总浓度降低。
2.合成碳氟化合物的主要方法有哪三种?比较它们的合成原理及优缺点。 合成碳氟化合物的主要方法有三种,即电解氟化法、调聚法和离子齐聚法。
1)电解氟化法:是将无水氟化氢和碳氢有机化合物在Simons电解槽中电解氟化,控制极间电压在4~6V,此时应无有氟气体产生。采用这种方法生产的一般是含8个碳原子的羧酸氟和磺酸氟。电解氟化法的优点是原料氟化氢价廉易得,而且可直接合成碳氟表面活性剂的反应性基团,如羧酰氟(-COF)或磺酰氟(-SO2F)等,经进一步反应引入亲水基即可制得碳氟表面活性剂。
2)调聚法:调聚法是利用氟烯烃的调聚反应制取长链氟烷基中间体的反应,反应物包括调聚剂和调聚单体,二者反应可以得到不同链长的含氟中间体的混合物,然后根据需要进行分离,再经下一步反应便可合成表面活性剂。
3)离子齐聚法:这种方法是采用四氟乙烯、六氟丙烯或相应的环氧化合物(四氟环氧乙烯、六氟环氧丙烯)在氟离子催化下发生阴离子聚合反应,合成碳原子数为6~14的碳氟
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表面活性剂中间体。以四氟乙烯、六氟丙烯合成的中间体为多支链烯烃,这是该法与电解氟化法和调聚法的区别。
3. 含硅表面活性剂结构特点及主要性能。
含硅表面活性剂的分子结构也是由亲水基和亲油基两部分构成,与传统碳氢表面活性剂不同的是其亲油基部分含有硅烷基链或硅氧烷基链。由于硅烷基和硅氧烷基均具有很强的憎水性,因此它们成为除碳氟表面活性剂以外的另一类性能优异的表面活性剂,具有较高的热稳定性和耐气候性,以及良好的表面活性、润湿性、分散性、抗静电性、消泡和乳化性能。
正是由于具有以上这些性质,含硅表面活性剂具有十分广泛的用途。主要用于纤维和织物的防水、柔软和平滑整理以及化妆品中,阳离子型含硅表面活性剂还具有很强的杀菌能力。
4. 高分子表面活性剂有哪些特性?
高分子表面活性剂的相对分子质量要比普通型表面活性剂高出很多,一般表面活性剂的相对分子质量在数百左右,而相对分子质量在数千以上并具有表面活性的物质被称为高分子表面活性剂。其特性如下:
1)高分子表面活性剂的表面活性通常较弱,表面张力要经过很长时间才能达到恒定,降低表面、界面张力的能力并不显著。
2)高分子表面活性剂的乳化能力较好,多形成稳定的乳液,用量较大时还具有很好的乳化稳定性,并可作为稳泡剂使用。许多高分子表面活性剂还具有良好的保水作用、增稠作用,成膜性和轮附力也很优秀。
3)高分子表面活性剂一般不具备低分子表面活性剂在水溶液中形成胶束的性质,这可能是由于高分子表面活性剂分子大,链较长,分子内或分子间的缠绕使其很难按一定的顺序整齐排列。
4)由于高分子表面活性剂在各种表面、界面上有很好的吸附作用,因而分散性、凝聚性和增溶性均较好。随表面活性剂溶液浓度的升高,表面活性剂的分散和凝聚作用不同。
5)具有较好的增稠性能。
5. 高分子表面活性剂按其来源可分为哪三类?分别举例说明。 按其来源则可分为天然型、半合成型和合成型三大类。
6. 冠醚型表面活性剂的性质及主要用途。 冠醚型SAA是以冠醚作为亲水基团,且又在冠醚环上连接有长链烷基、苯基等憎水基团的化合物及其衍生物,属于大环多醚化合物,是一类特殊结构的聚醚。这类表面活性剂疏水链具有极强的疏水性,因而在化学或生物体系中具有碳氢表面活性剂无法比拟
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的高化学活性或生物活性。这类化合物除具有一般表面活性剂所共有的特点外,还有一些特殊的性质。例如可以选择性地络合阳离子、阴离子及中性分子,可改善某些抗生素的生物活性以及离子透过生物膜的传输行为,从而用来模拟天然酶和制备生物膜,也可以作为相转移催化剂以改进有机化学反应的转化率和反应能力。
冠醚型表面活性剂的主要用途: 1)新型的相转移催化剂 2)液膜分离技术中的萃取剂(流动载体) 3)离子选择性电极
7. 什么叫反应型表面活性剂?它主要包括哪几类? 反应型表面活性剂是指能同纤维织物反应,使之具有柔软性、防水性、防缩性、防皱性、防虫性、防霉性、防静电性的表面活性剂。主要类型有羧甲基化合物、活性卤素化合物、环氧化合物、环氧乙烷衍生物几大类。
8. 什么叫生物表面活性剂?按亲水基不同可分为哪几类?
生物表面活性剂是指利用酶或微生物通过生物催化和生物合成方法得到的具有表面活性的物质。
生物表面活性剂根据亲水基的类别可分为糖脂系生物表面活性剂,酰基缩氨酸系生物表面活性剂,磷脂系生物表面活性剂,脂肪酸系生物表面活性剂和高分子生物表面活性剂。
9.生物表面活性剂有哪些优良的性能? 主要性能特点如下:
①表面性能优良,具有渗透、润湿、乳化、增溶、发泡、消泡、洗涤去污等一系列表面性能。 ②一些生物表面活性剂还具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等药理作用和免疫功能。
③分子结构类型多样化,一些结构复杂的大分子化合物是采用传统的化学方法难以合成的。④生物表面活性剂的合成原料多是在自然界中广泛存在、无毒副作用的物质。 ⑤生物表面活性剂具有良好的热及化学稳定性。
⑥生物表面活性剂产品本身无毒,并且能够在自然界完全、快速地被微生物降解,不会对环境造成污染和破坏,是一类对环境友好的物质。
10.双子表面活性剂的结构特点。
双子表面活性剂分子中有两个疏水基团、两个亲水基团和一个连接基,通过改变联接基团的长度即可轻易改变其性能,且具有比传统表面活性剂更为优良的物化性能和应用性能。
11.双子表面活性剂有哪些优良的性能?
①双子表面活性剂比具有相似亲水亲油基的单体表面活性剂更易在界面吸附,吸附量大约为后者的 10~100倍。
②cmc约为对应普通表面活性剂的1/10~l/100,因而对皮肤刺激性更小。 ③其亲油基在界面堆积比对应普通表面活性剂更紧密,特别是当两亲水基间的碳链中碳数为4或更少时。
④离子型双子表面活性剂中,分子中的双电荷将使固体在溶液中的分散更有效,和其他类型活性剂间作用更强。
⑤双电荷的存在使其对电解质不敏感。
⑥因为其在气-液界面更易吸附,所以有良好的润湿性。
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⑦优良的发泡性。
⑧短亲油间隔基的二价阳离子双子表面活性剂在溶液中形成长蠕虫状胶束并在质量分数低到1.5%时也能增加溶液粘度,可用作溶液增粘剂。
⑨二价阳离子双子表面活性剂具有较好的抗菌能力,约为一般表面活性剂的100倍。 ⑩可适用于做微乳液。在合成中,通过改变间隔基链长可得到最佳微乳液所需的适当界面韧性曲率值。
⑾能形成稳定囊泡。双子表面活性剂能形成不寻常的稳定囊泡。 ⑿优良的复配性能。
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