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1、第三章 非離子表面活性劑3.1 非離子表面活性劑概述3.2 非離子表面活性劑的性能3.3 環(huán)氧乙烷加成反應(yīng)機(jī)理及聚合度的分布3.4 非離子表面活性劑的生產(chǎn)方法及工藝過程3.5 主要非離子表面活性劑介紹13.1 非離子表面活性劑概述產(chǎn)量:僅次于陰離子表面活性劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn):親水基:醚基、游離羥基,能與水成氫鍵疏水基: 高碳脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺等具有活潑氫原子的疏水化合物的疏水基團(tuán)2按親水基結(jié)構(gòu)分為:聚乙二醇型: 含活潑氫的高碳醇(Peregal平平加)、酚(OP系列)、酸、酰胺的環(huán)氧乙烷加成物 多元醇型:丙三醇、季戊四醇、山梨醇及失水山梨醇的脂肪酸酯(親水性較差,部分酯進(jìn)行環(huán)氧乙烷化,得
2、到非離子表面活性劑)聚醚型:Pluronic (引發(fā)劑乙二醇) Tetronic (引發(fā)劑乙二胺)33.2 非離子表面活性劑的性能1 非離子表而活性劑的一般特性(1)由于非離子表面話性劑不能在水溶液中離解為離子,因此,穩(wěn)定性高,不受酸、堿、鹽所影響,耐硬水性強(qiáng)(2)與其它表面活性劑及添加劑相容性較好,可與陰、陽、兩性離子型表面活性劑混合使用(3)由于在溶液中不電離,故在一般固體表面上不易發(fā)生強(qiáng)吸附4(4)聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑的物理化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)烈依賴于溫度,隨溫度升高,在水中變得不溶濁點(diǎn)現(xiàn)象)。但糖基非離表面活性劑的性質(zhì)具有正常的溫度依賴性,如溶解性隨溫度升高而增加。(5)非離子表面活性劑
3、具有高表面活性,其水溶液的表面張力低,臨界膠束濃度低膠團(tuán)聚集數(shù)大,增溶作用強(qiáng),具有良好的乳化力和去污力5(6)與離子型表面活性劑相比非離子表面活性劉一般來講泡沫性能較差,因此適合于配制低泡型洗滌劑和其它低泡型配方產(chǎn)品(7)非離子表面活性劑在溶液中不帶電荷、不會與蛋白質(zhì)結(jié)合,因而毒性低,對皮膚刺激性也較小(8)非離子表面活性劑產(chǎn)品,大部分呈液態(tài)或漿狀,這是與離子型表面活性劑的不同之處,使用方便。6陰離子與非離子表面活性劑主要性能比較 特性 陰離子 聚氧乙烯醚型非離子 發(fā)泡 較大 較?。üI(yè)上有力) 滲透 OT最好 可制成同等或更好的 去污 中等 易制成高去污的 乳化分散 良好 易變換EO聚合度調(diào)
4、整 低溫使用 性能下降 性能良好 產(chǎn)品狀態(tài) 多為粒狀 主要液體,使用方便 部分粉狀 價(jià)格 最低 部分品種比陰離子高 72 主要性能參數(shù) HLB值HLB值的由來:SAA分子中同時(shí)存在親水基和親油基, 二者親水性和親油性的相對大小就決定了整個(gè)分子的親水親油性。 1949年,美國Atlas研究機(jī)構(gòu)的格里芬(Griffin) 提出用HLB值表征SAA的親水親油性,HLB(hydrophile and lipophile balance)值即為親水親油平衡值8HLB值的物理意義HLB值是一個(gè)相對值。規(guī)定:親油性最強(qiáng)的石蠟的HLB值為0,油酸鉀的HLB值為20,親水性強(qiáng)的十二烷基硫酸鈉的HLB值為40。以
5、此為標(biāo)準(zhǔn),其他的SAA可相對地定出HLB值意義(1) HLB數(shù)值大,說明活性劑親水性強(qiáng) HLB值越小,親油性越強(qiáng) 9HLB值的大小及計(jì)算離子型:140,親水性最強(qiáng)為40,最弱為1非離子型:120 完全由疏水基組成的石蠟HLB=0,聚乙二醇:沒有疏水基HLB20。10非離子表面活性劑的HLB值: 聚乙二醇型:HLB=E/5 E:加成環(huán)氧乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 多元醇型:HLB=20(1-S/A) S:多元醇酯的皂化值 A:原料脂肪酸的酸值疏水性:親水基相同時(shí),用疏水基相對分子質(zhì)量表示親水性:對聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑,用親水基相對分子質(zhì)量表示分子親水性。11HLB值的應(yīng)用HLB值雖不能作為挑選表面活
6、性劑的主要條件,但可大體了解表面活性劑的性質(zhì),用于初步選擇。調(diào)節(jié)非離子表面活性劑的聚合度,即環(huán)氧乙烷的加成數(shù),改變其HLB值,達(dá)到較好的應(yīng)用性能。12HLB范圍用途1.53.0消泡3.06.0W/ O型乳化79.0潤濕、滲透818O/ W型乳化1315凈洗、去污1518增溶HLB范圍性質(zhì)13分散困難36微弱分散68略微分散810分散較易1013分散容易13溶解或透明液1314特性與應(yīng)用: 親油性表面活性劑的HLB低,親水性表面活性劑的HLB高; 親油性或親水性很大的表面活性劑易溶于油或易溶于水; HLB值在36的表面活性劑適合作W/O型乳化劑; HLB值在818的表面活性劑適合作O/W型乳化劑
7、; HLB值在1518的表面活性劑適合作增溶劑; HLB值在79的表面活性劑適合作潤濕劑。親水親油平衡值(HLB)15不同HLB值的表面活性劑的溶解度有較大差異HLB值范圍加入水后的性質(zhì)應(yīng)用143668810101313不分散分散得不好劇烈振蕩乳白分散體穩(wěn)定乳白色分散體半透明透明的分散體透明溶液乳化劑潤濕劑洗滌劑增溶劑16(1) 對非離子型表面活性劑, 可由經(jīng)驗(yàn)式求得: 非離子表面活性劑的HLB具有加和性。 HLBab=(HLBaWa+HLBbWb)/(Wa+Wb) (2)理論計(jì)算法:如果HLB值是由表面活性劑分子中各種結(jié)構(gòu)基團(tuán)貢獻(xiàn)的總和,則每個(gè)基團(tuán)對HLB值的貢獻(xiàn)可用數(shù)值表示,此數(shù)值稱為HL
8、B基團(tuán)數(shù)(group number)。 HLB=(親水基團(tuán)HLB)+(親油基團(tuán)HLB)+7HLB值計(jì)算172 主要性能參數(shù) 濁點(diǎn)及親水性濁點(diǎn)(CP Cloud Point):非離子表面活性劑剛呈現(xiàn)混濁時(shí)的溫度。濁點(diǎn)的意義:表示表面活性劑親水性的高低濁點(diǎn)親水性指導(dǎo)表面活性劑的質(zhì)量和使用水?dāng)?shù):表面活性劑親水性的高低水?dāng)?shù)親水性 18濁點(diǎn)的測定濁點(diǎn)的測定:稱取非表面活性劑試樣1g,配成1%溶液,倒入大試管,使管內(nèi)液面高度為50mm,然后在甘油浴中升溫,仔細(xì)觀察透明度的變化,邊加熱邊攪動,當(dāng)試樣混濁時(shí),管內(nèi)顯示溫度即為濁點(diǎn)。然后降溫,記下試液透明時(shí)的溫度,作比較。19濁點(diǎn)高于100,試管封閉;水?dāng)?shù):濁點(diǎn)
9、很低,測定濁點(diǎn)滴定值1g表面活性劑溶液加在10ml丙醇/ 30ml 二氧六環(huán)內(nèi),在301時(shí),緩緩滴加蒸餾水至出現(xiàn)混濁為止,所消耗的水的體積(ml),稱為水?dāng)?shù)。20影響非離子活性劑濁點(diǎn)的因素(1)疏水基的種類疏水基的親油性親水性濁點(diǎn)疏水基的疏水性濁點(diǎn)疏水基:月桂胺 月桂醇 月桂酸酯濁點(diǎn)/: 98 88 32親水性:大小21(2)疏水基碳鏈長度疏水基碳鏈?zhǔn)杷杂H水性濁點(diǎn)10molEO疏水基 月桂醇 十四醇 十六醇 十八醇濁點(diǎn)/ 88 78 74 6822(3)親水基的影響EO加成數(shù)n親水性濁點(diǎn)n 4 6 8 10 11 12濁點(diǎn) 7 51.6 79 94.8 100.3 100疏水基相同時(shí),隨環(huán)氧
10、乙烷(EO)加成分子數(shù)的增加,其親水性提高,濁點(diǎn)上升,EO增加到一定程度,對濁點(diǎn)的影響變得緩慢23(4)添加劑的影響通常向非離子表面活性劑的溶液中添加,非極性物質(zhì),濁點(diǎn)芳香族化合物或極性化合物,濁點(diǎn)NaOH等堿性物資,濁點(diǎn)24(5)其他表面活性劑對非離子表面活性劑濁點(diǎn)的影響 同系非離子表面活性劑混合濁點(diǎn)的變化:介于各單體之間,與按質(zhì)量百分含量加和計(jì)算值接近。陰離子表面活性劑對濁點(diǎn)的影響:加入少量,濁點(diǎn)升高。25非離子表面活性劑的cmc非離子表面活性劑的cmc一般比陰離子表面活性劑低12個(gè)數(shù)量級。十六烷基硫酸鈉 5.810-4mol/l十六醇聚氧乙稀醚(EO的n=6 1.010-6mol/l疏水
11、基C親水性 cmc EO加成數(shù)n 親水性 cmc 26非離子表面活性劑具有較低cmc的主要原因 本身不發(fā)生電離,不帶電荷,沒有電斥力,易形成;親水基的體積較大,只靠極性原子形成氫鍵溶于水,與離子型表面活性劑相比,與溶劑的作用力較弱,易形成膠束27表面張力影響非離子表面活性劑的表面張力因素疏水基官能團(tuán)的影響:官能團(tuán)種類 表面張力/(mN/m)異辛基酚聚氧乙烯醚 29.7月桂酸聚氧乙烯酯 32.0油醇聚氧乙烯醚 37.2聚氧乙烯聚氧丙烯醚 45.228親水基及溫度的影響:n 親水性 表面張力溫度表面張力29潤濕性疏水基碳鏈增長,潤濕性EO加成數(shù)n 親水性潤濕性30起泡性聚醚型非離子表面活性劑的起泡
12、性通常比離子型低十三醇聚氧乙烯醚在n=9.5時(shí),起泡性最好31洗滌性低溫時(shí),非離子表面活性劑的cmc比離子型的低,非離子表面活性劑的低溫洗滌性能好壬基酚聚氧乙烯醚n=612 羊毛洗滌 n=10 棉布洗滌十二醇聚氧乙烯醚n=78 羊毛和棉布32生物降解性和毒性非離子表面活性劑不帶電荷,不會與蛋白質(zhì)結(jié)合,對皮膚刺激性小,毒性低生物降解性:直鏈烷基好 烷基酚較差EO加成數(shù)生物降解性333.3 環(huán)氧乙烷加成反應(yīng)機(jī)理及聚合度的分布合成聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑的基本反應(yīng)是氧乙基化反應(yīng),也叫環(huán)氧乙烷加成聚合反應(yīng)該反應(yīng)是由含活潑氫的化合物與環(huán)氧乙烷(EO)進(jìn)行加成反應(yīng)而得活潑氫的化合物RXH:脂肪醇、烷基
13、酚、脂肪酸、脂肪胺、酰胺、硫醇等34反應(yīng)機(jī)理環(huán)氧乙烷因自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)具有很大的活潑性,易開環(huán),和含活潑氫的化合物發(fā)生加成反應(yīng)催化劑:堿催化(工業(yè)常用), 酸催化(副產(chǎn)物多)催化劑不同,機(jī)理不同35采用LiOH、NaOH、KOH等堿催化劑的氧乙基化反應(yīng) 第一步 EO開環(huán)加成:二級親核取代 反應(yīng)速度取決于RX-和CH2CH2O 在過渡態(tài)中C-O鍵斷裂,C-X鍵形成 氧乙基化陰離子可迅速地與另一分子RXH進(jìn)行質(zhì)子 交換得到RXCH2CH2OH(一元加成物) 氧乙基化陰離子RXCH2CH2O-也可與環(huán)氧乙烷進(jìn)一步 反應(yīng)36第二步 聚合氧乙基化陰離子RXCH2CH2O-同EO進(jìn)一步聚合形成不同聚合度的聚
14、氧乙烯鏈親水基所有的反應(yīng)歷程受RXH和環(huán)氧乙烷的相對濃度、 RX-和RXCH2CH2O-的相對反應(yīng)活性和RXH與RXCH2CH2OH的相對酸度的控制酚、硫醇和羧酸的酸性比RXCH2CH2OH強(qiáng)在堿性條件下,對環(huán)氧乙烷的加成速度順序?yàn)椋捍缄庪x子陰離子酚羧酸陰離子醇、酰胺、水與RXCH2CH2OH的酸性相近脂肪胺的酸性比RXCH2CH2OH的弱分別介紹醇、酚、酸等的環(huán)氧乙烷加成反應(yīng)。37路易斯酸及質(zhì)子酸作催化劑的氧乙基化反應(yīng)開環(huán)機(jī)理不確定,一般認(rèn)為SN1親核取代聚合過程中,生成2-甲基二氧戊烷,二氧六環(huán),聚乙二醇等副產(chǎn)物38環(huán)氧乙烷在堿或酸催化下進(jìn)行環(huán)氧乙烷的加成反應(yīng)機(jī)理雖然不同,但加成反應(yīng)都是分
15、步進(jìn)行的,每一步加成一個(gè)環(huán)氧乙烷分子。環(huán)氧乙烷與含活潑氫的化合物(起始劑)的加成反應(yīng)動力學(xué)過程分為兩個(gè)階段:環(huán)氧乙烷與起始物羥乙基化合物環(huán)氧乙烷與羥乙基化合物聚氧乙烯化合物反應(yīng)的最終產(chǎn)物為RX(CH2CH2O)nH 其中的n有一定的分布,所以聚氧乙烯非離子表面活性劑是含有一定分布的聚氧乙烯鏈長的同系物其性質(zhì)不僅與聚氧乙烯的平均數(shù)n有關(guān),而且與聚氧乙烯鏈長的分布有關(guān)。39聚合度的分布EO分布指數(shù):EO加成數(shù)在n2范圍的組分占總組分中的含量n:主組分的EO加成數(shù)總組分:不包括原料醇、聚乙二醇PEGEO分布指數(shù)=(n2 的組分量)/醇醚總組分量40寬分布的產(chǎn)品, EO分布指數(shù)約50%窄分布的產(chǎn)品,E
16、O分布指數(shù)可達(dá)80%EO分布指數(shù)越高,分布越窄41分布常數(shù)C= Kp/ K1第一步的加成反應(yīng)速度比較慢時(shí),進(jìn)一步鏈增長的以后各部反應(yīng)速度常數(shù)Kp與第一步的起始反應(yīng)加成速度常數(shù)K1比值大,C值大,意味著原料和環(huán)氧乙烷的加成速度慢于好環(huán)氧乙烷的進(jìn)一步加成,有部分原料留在反應(yīng)物中,又會有過高的加成物出現(xiàn)C小時(shí),比值低,分布較窄,產(chǎn)物中濃度最高的組分對應(yīng)于聚合物的平均組成42下圖是實(shí)際反應(yīng)實(shí)例所得產(chǎn)物的分布該反應(yīng)是6摩爾環(huán)氧乙烷與乙醇、正己醇和月桂醇在甲醇鈉存在下進(jìn)行實(shí)際得到數(shù)據(jù) 棒狀離散分布波松分布計(jì)算曲線 實(shí)線韋伯分布計(jì)算曲線 虛線酚、羧酸和環(huán)氧乙烷加成物的分布醇和環(huán)氧乙烷加成物的分布用傳統(tǒng)的堿催
17、化,伯醇氧乙基化合物都是由寬分布的聚氧乙烯鏈組成減少游離醇含量可獲得分布窄、使用性能優(yōu)異的產(chǎn)品4344影響反應(yīng)的主要因素原料的影響環(huán)氧化物的結(jié)構(gòu):反應(yīng)活性:環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷環(huán)氧丁烷R越長,反應(yīng)速率越低含活潑氫的原料:給出氫原子的能力越強(qiáng),反應(yīng)活性越高,一般規(guī)律如下:45碳鏈長度,醇的活性,反應(yīng)速率氧乙基化反應(yīng)速率:伯醇仲醇叔醇起始物:伯醇酚羧酸酚上取代基:CH3O- CH3-H Br- -NO246催化劑的影響酸性催化劑比堿性催化劑的反應(yīng)速率快80100倍堿性越強(qiáng),催化反應(yīng)速率越快:KOH CH3ONa C2H5ONa NaOH K2CO3 Na2CO3催化劑濃度增加,反應(yīng)速率加快酸催化,n符
18、合泊松(Poisson)分布;堿催化,n符合韋伯(Weibull)分布4748溫度的影響溫度升高,反應(yīng)速率加快溫度范圍不同,加快程度不同105110 3.5h135140 1.2h165170 0.6h195200 0.4h49壓力的影響壓力升高,環(huán)氧乙烷濃度加大,反應(yīng)速率加快50環(huán)氧乙烷的制備方法氯乙醇法和直接氧化法氯乙醇法消耗大量氯氣和石灰,污水處理困難,副產(chǎn)物鹽酸腐蝕設(shè)備,被直接氧化法取代直接氧化法是乙烯和氧氣在銀催化劑下氧化制得環(huán)氧乙烷。該法生產(chǎn)過程不用氯氣,生產(chǎn)費(fèi)用比氯乙醇法低,產(chǎn)品質(zhì)量好51523.4 非離子表面活性劑的生產(chǎn)方法及工藝過程傳統(tǒng)釜式攪拌工藝:適合高粘度、高相對分子質(zhì)量
19、聚醚的生產(chǎn)設(shè)備通用性強(qiáng),既可用于氧乙基化,又可用于磺化、酯化但釜式攪拌工藝制得的聚醚加成物的增長比一般不大于15,對于增長比較大的高分子量產(chǎn)品來說,必須進(jìn)行多次加成。為此國內(nèi)外對其進(jìn)行改進(jìn),開發(fā)出間歇的循環(huán)式操作、Press噴霧式工藝、Buss回路新工藝、連續(xù)管式工藝5354C18H37(OCH2CH2) 10OH的生產(chǎn)采用傳統(tǒng)釜式攪拌工藝主要設(shè)備:不銹鋼壓力反應(yīng)釜加料:十八醇、50%的NaOH溶液(十八醇用量的0.5% )加入反應(yīng)釜加熱至100真空脫水1h通氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)內(nèi)空氣后,加熱到150用氮?dú)膺B續(xù)將EO壓入反應(yīng)釜,維持壓力0.2MPa,溫度130180 ,反應(yīng)數(shù)小時(shí)乙酸中和,雙氧水漂白后
20、送入產(chǎn)品貯罐55Press工藝:1962年由意大利Press公司首次開發(fā)Press噴霧式反應(yīng)器投入工業(yè)化生產(chǎn),至今先后推出四代工業(yè)化反應(yīng)器 Press噴霧式氧乙基化新工藝:改變了傳統(tǒng)的氧乙基化傳質(zhì)過程,即不采用環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的氣相向起始物液相中分布的方式,而是采用起始物液相向環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷氣相分布的方式,從而獲得很高的反應(yīng)速度。由于液相中溶解的環(huán)氧化物濃度很低,所以操作十分安全,聚乙二醇副產(chǎn)物也大大減少。其工藝流程示意圖如下。561預(yù)熱器2氣液接觸反應(yīng)器3中和冷卻器4泵57起始物(RXH)由貯槽泵送到預(yù)熱器1,在這里加入催化劑,在真空下攪拌加熱脫出水分反應(yīng)開始前,系統(tǒng)內(nèi)空氣用氮?dú)庵脫Q,
21、然后將環(huán)氧乙烷(或環(huán)氧丙烷)送入專門設(shè)計(jì)的氣液接觸反應(yīng)器2中,在高壓下呈霧狀,充滿整個(gè)反應(yīng)器的上部空間。起始物(RXH)由泵4送入反應(yīng)器的噴嘴管中,通過管子上的細(xì)孔向外噴出,此起始物小液滴立即與噴成霧狀的環(huán)氧化物反應(yīng)。反應(yīng)壓力0.3-0.4MPa,溫度100120老化后送入中和冷卻器3進(jìn)行后處理58Press工藝的特點(diǎn):(1)反應(yīng)速度大大高于傳統(tǒng)工藝在較少的催化劑用量和較低的壓力、溫度下可獲得極高的反應(yīng)速度(對主反應(yīng)),副產(chǎn)物仍能保持較低的水準(zhǔn)由于具有極高的反應(yīng)速度,因此裝置有較高的生產(chǎn)能力,生產(chǎn)間歇時(shí)間少;就一定的生產(chǎn)能力而言,反應(yīng)設(shè)備體積小,占地面積小,投資費(fèi)用低。59(2)系統(tǒng)安全可靠P
22、ress工藝是將起始物以細(xì)小的液滴分散到氮?dú)夥障碌沫h(huán)氧乙烷的氣相中,大大增加了氣液兩相的接觸面積,環(huán)氧乙烷與液滴反應(yīng)快,在液相中殘留少設(shè)備實(shí)際容納的危險(xiǎn)性氣體減少,安全系數(shù)高反應(yīng)器的氣相部分沒有任何傳動部件,不存在生產(chǎn)靜電的危險(xiǎn),可防止因靜電產(chǎn)生的意外爆炸60(3)產(chǎn)品質(zhì)量好,分子量分布窄與傳統(tǒng)法相比,更容易實(shí)現(xiàn)高分子量產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)品中聚乙二醇含量低,因?yàn)樗蔷垡叶籍a(chǎn)生的主要原因,而該系統(tǒng)經(jīng)專門設(shè)計(jì),水分脫除效果好;反應(yīng)的誘導(dǎo)期縮短,催化劑用量減少也有助于減少聚乙二醇含量反應(yīng)速度快,周期短,產(chǎn)品色澤好,一般不需漂白處理,各批次之間重現(xiàn)性好(4)生產(chǎn)消耗低每噸產(chǎn)品公用工程的消耗定額均低于傳統(tǒng)法
23、61Buss回路新工藝20世紀(jì)80年代末,瑞士公司將其擁有30多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的回路反應(yīng)器用于氧乙基化反應(yīng)中,成功地開發(fā)了Buss回路氧乙基化新工藝,并于1988年在法國建成第一套工業(yè)生產(chǎn)裝置。 Buss回路新工藝以其高度的安全性和生產(chǎn)能力顯示出更先進(jìn)的技術(shù)水平和更強(qiáng)的競爭力。Buss回路氧乙基化組成:預(yù)處理段、反應(yīng)段和后處理段,無尾氣排放6263(1)預(yù)處理段將定量的壬基酚和催化劑加入到脫水?dāng)嚢韪性?10下減壓脫水然后升溫至160 后進(jìn)入回路噴射反應(yīng)器中64(2)反應(yīng)段啟動物料循環(huán)泵,循環(huán)物料并升溫,在反應(yīng)器內(nèi)物料溫度和氮?dú)鈮毫_(dá)到設(shè)定值后,即可通入液態(tài)或氣態(tài)環(huán)氧乙烷氣化后的環(huán)氧乙烷在高效氣液
24、混合噴射反應(yīng)器中與液相物料充分混合反應(yīng)保持環(huán)氧乙烷分壓,直至所需環(huán)氧乙烷加完為止65(3)后處理段減壓除氮,中和物料,然后送至產(chǎn)品貯罐該系列產(chǎn)品可作為民用洗滌劑和工業(yè)清洗劑中的主要去污活性組分;在農(nóng)藥乳油中作乳化劑和潤濕劑;皮革工業(yè)中用作脫脂劑;印染用勻染劑、凈洗劑。連續(xù)管式生產(chǎn)工藝簡介66673.5 主要非離子表面活性劑介紹脂肪醇聚氧乙烯醚-平平加系列:品種多,用途廣可用作洗滌劑、乳化劑、勻染劑、增白劑、增稠劑、泡沫穩(wěn)定劑皮革助劑等勻質(zhì)醇醚的合成68烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑商品名為OP系列,具有以下特性。改變EO加成數(shù),調(diào)整產(chǎn)品親水性等性能n=16 不溶于水n8 可
25、溶于水,濁點(diǎn)50n=89 潤濕性,去污力、乳化性皆好, 應(yīng)用極廣n10 潤濕、去污力下降,濁點(diǎn)升高n=810時(shí),表面張力低, n15表面張力升高,可在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中使用69化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定:耐酸和強(qiáng)堿,高溫時(shí)不容易被破壞;可用于金屬酸洗和強(qiáng)堿性凈洗劑中對氧化劑穩(wěn)定,可與次氯酸鈉、高硼酸鹽及過氧化物等氧化劑共存可用作滲透劑、乳化劑、洗滌劑及染色中的剝色劑生物降解性差70聚乙二醇脂肪酸酯聚乙二醇脂肪酸酯:含酯鍵,對熱酸、堿不穩(wěn)定,易水解成肥皂與烷基酚聚氧乙烯醚類相比,滲透力和去污力較差,但低泡、生物降解性好主要用作乳化劑、分散劑等71多元醇脂肪酸酯型 多元醇型非離子表面活性劑是指由含多個(gè)羥基的多元醇與
26、脂肪酸進(jìn)行酯化反應(yīng)而生成的酯類,此外,還包括由帶有NH2或NH基的氨基醇以及帶有-CHO基的糖類與脂肪酸或酯進(jìn)行反應(yīng)制得的非離子表面活性劑。由于它們在性質(zhì)上很相似,故統(tǒng)稱之為多元醇型非離子表面活性劑。除此之外,通常還將多元醇與脂肪酸形成的酯類再與環(huán)氧乙烷加成的產(chǎn)物也歸為此類。 多元醇型非離子表面活性劑按多元醇的種類可分為甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯和烷基醇酰胺等非離子表面活性劑。 72乙二醇酯乙二醇同脂肪酸直接酯化生成單酯和雙酯的混合物甘油酯甘油酯可以由甘油與脂肪酸直接酯化而得到單酯、雙酯和三酯的混合物73司盤類Spans :脂肪酸失水山梨醇
27、酯失水山梨醇脂肪酸酯 是山梨糖醇及其單酐和二酐+各種脂肪酸Spans(混合物)制備方法 根據(jù)脂肪酸品種數(shù)量不同分為:應(yīng)用:HLB1.83.8,因其親油性較強(qiáng),一般用作水/油乳劑的乳化劑。用于搽劑,軟膏,亦可作為乳劑的輔助乳化劑。Span-20-40-60-65-80-85脂肪酸單月桂單棕櫚單硬脂三硬脂單油三油74Tween-20-40-60-65-80-85脂肪酸單月桂單棕櫚單硬脂三硬脂單油三油吐溫Tweens :聚山梨酯(polysorbate) 即聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯 失水山梨醇脂肪酸酯+環(huán)氧乙烷Tweens(親水性化合物)。因也有一次和二次脫水,故為混合物。 脂肪酸品種和數(shù)量不同分
28、為:應(yīng)用:親水性大大增加,為水溶性表面活性劑,用作增溶劑、乳化劑、分散劑和潤濕劑。75蔗糖脂肪酸酯 簡稱蔗糖酯, 是蔗糖和脂肪酸酯在堿催化下加熱發(fā)生酯交換反應(yīng)生成的一大類化合物。根據(jù)脂肪酸取代數(shù)不同分為:單酯、二酯、三酯及多酯。 性質(zhì):溶于丙二醇、乙醇,但不溶于水和油;在酸、堿及酶等作用下易水解成蔗糖和脂肪酸, HLB 513,表面活性弱。 應(yīng)用:主要用作O/W型乳化劑、分散劑。7677蔗糖脂肪酸酯易生物降解,可為人體吸收,對人體無害,不刺激皮膚和粘膜,具有良好的乳化、分散、潤濕、去污、防老化等性能,是聯(lián)合國國際糧農(nóng)組織推薦的可作為食品添加劑的表面活性劑,可用作乳化劑、食品保險(xiǎn)劑,在醫(yī)藥方面,
29、可用作維生素A D的增溶劑目前價(jià)格比較高,應(yīng)用受到一定的限制。78脂肪酰醇胺(聚氧乙烯酰胺)結(jié)構(gòu)通式主要反應(yīng)式脂肪酰醇胺(聚氧乙烯酰胺)按結(jié)構(gòu)分為1:1型:水溶性差,穩(wěn)泡好,泡沫穩(wěn)定劑1:2型(Ninol產(chǎn)品):水溶性好,起泡力強(qiáng)79 烷醇酰胺分子中優(yōu)于酰胺鍵的存在,使其具有強(qiáng)的耐水解性能。沒有濁點(diǎn)。具有增泡、穩(wěn)泡、增稠、去污、乳化性能。在洗滌劑和個(gè)人衛(wèi)生用品的配方中做增稠劑、增泡劑和穩(wěn)泡劑,廣泛用于香波、浴液、家用液體洗滌劑、工業(yè)清洗劑、紡織助劑等。 烷基多苷80聚氧乙烯烷基胺聚氧乙烯烷基胺也是非離子表面活性劑的重要品種之一。具有洗滌、滲透、乳化和分散的功能。廣泛用作洗滌劑、乳化劑、分散劑、起泡劑、勻染劑及紡織整理劑。81聚醚(聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物)聚醚型非離子表面活性劑:普朗尼克Pluronic (引發(fā)劑乙二醇) Tetronic (引發(fā)劑乙二胺)Pluronic產(chǎn)品相對分子質(zhì)量100016000通式:HO(C2H4O)a-(C3H6O)b-(C2H4O)cH 性質(zhì):為淡黃色液體或固體;82以乙二胺為引發(fā)劑的非離子表面活性劑的合成(非離子表面活性劑)83分子量100014000;HBL0.530;吸濕性差具有乳化、潤濕、
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