表面活性剂的类型.ppt

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1、 第二章表面活性剂的类型第二章表面活性剂的类型Chap.2 Category of Surfactant12.1.阴离子表面活性剂2.2.阳离子表面活性剂2.3.两性表面活性剂2.4.非离子表面活性剂2.5.特种表面活性剂2.6高分子表面活性剂2.7新型表面活性剂主要内容主要内容22.12.1阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂此类表面活性剂在水中解离出表面活性阴离子。此类表面活性剂在水中解离出表面活性阴离子。1.性质性质Example：3u洗涤剂、钻井、修井、完井、试油以及提高采收洗涤剂、钻井、修井、完井、试油以及提高采收率。率。u阴离子表面活性剂中产量最大、应用最广的是磺阴离子表面活性剂中产量

2、最大、应用最广的是磺酸盐、其次是硫酸盐。酸盐、其次是硫酸盐。3.3.用途用途 羧酸盐型：RCOOM 磺酸盐型：RC6H4SO3M 硫酸酯盐：ROSO3M 磷酸盐型：ROPO3M22.2.分类分类4 这类表面活性剂是这类表面活性剂是以羧基为亲水基以羧基为亲水基。2.1.12.1.1羧酸盐型羧酸盐型性质性质分类（分类（依据依据亲油基与羧基的连接方式）亲油基与羧基的连接方式）一类是亲油基与羧基直接连接的脂肪酸盐一类是亲油基与羧基直接连接的脂肪酸盐(俗称皂类俗称皂类)，其通式为其通式为RCOOMRCOOM；二类是亲油基通过中间键相连。二类是亲油基通过中间键相连。Example：5 碱金属皂主要作为家用

3、洗涤制品：如脂肪酸碱金属皂主要作为家用洗涤制品：如脂肪酸 钠、脂肪酸钾。钠、脂肪酸钾。金属皂和有机碱皂主要作工业表面活性剂。金属皂和有机碱皂主要作工业表面活性剂。1.1.皂类表面活性剂皂类表面活性剂种类：种类：碱金属皂、碱土金属、高价金属皂和有机碱皂。碱金属皂、碱土金属、高价金属皂和有机碱皂。用途用途:6（1）天然动植物油脂为原料天然动植物油脂为原料1 1）皂类表面活性剂的合成）皂类表面活性剂的合成（2 2）石油为原料）石油为原料7（3 3）多羧酸为原料）多羧酸为原料如：如：(n=12(n=1216)16)等，在胶片生产中用作润湿剂。等，在胶片生产中用作润湿剂。用三乙醇胺与油酸制成的皂为淡黄色

4、浆状物，溶用三乙醇胺与油酸制成的皂为淡黄色浆状物，溶于水，易氧化变质，常用作乳化剂。于水，易氧化变质，常用作乳化剂。8 松香皂易溶于水，有较好的抗硬水能力和润湿能力，多松香皂易溶于水，有较好的抗硬水能力和润湿能力，多用于洗涤用肥皂生产中。用于洗涤用肥皂生产中。（4 4）松香酸为原料）松香酸为原料松香的主要成分是松香酸：松香的主要成分是松香酸：92 2）皂类表面活性剂的性质）皂类表面活性剂的性质（1 1）皂类表面活性剂的水溶性）皂类表面活性剂的水溶性 铵皂，钾皂，钠皂，不饱和酸皂易溶；铵皂，钾皂，钠皂，不饱和酸皂易溶；低分子皂类较高分子皂类易溶低分子皂类较高分子皂类易溶;环烷酸皂及树脂酸皂也易溶

5、于水环烷酸皂及树脂酸皂也易溶于水;重金属皂与碱土金属皂则不溶于水。重金属皂与碱土金属皂则不溶于水。10C C8 8-C C1818的脂肪酸盐，碳链增长，降低表面张力的能的脂肪酸盐，碳链增长，降低表面张力的能力逐渐增强；力逐渐增强；（2 2）皂类表面活性剂降低表面张力的能力）皂类表面活性剂降低表面张力的能力 降低表面张力的能力受其反离子的影响很大。降低表面张力的能力受其反离子的影响很大。Na+K+NH4+N+H(C2H4OH)3N+H3(C2H4OH)不不饱和酸盐的表面活性一般比饱和酸盐的大。饱和酸盐的表面活性一般比饱和酸盐的大。11 其碳链短些的、泡沫易于形成，如其碳链短些的、泡沫易于形成，如

6、C10C10C12C12的脂肪的脂肪酸皂的泡沫粗大，但不稳定；酸皂的泡沫粗大，但不稳定；碳链较长的脂肪酸皂，形成的泡沫细小持久，但不碳链较长的脂肪酸皂，形成的泡沫细小持久，但不易生成；易生成；不饱和酸皂如油酸钠起泡性能差，且泡沫不持久，不饱和酸皂如油酸钠起泡性能差，且泡沫不持久，松香酸皂的起泡性也差，但加入碳酸钠后，起泡性大松香酸皂的起泡性也差，但加入碳酸钠后，起泡性大为增加；为增加；（3）皂类表面活性剂的发泡性能与乳化性能）皂类表面活性剂的发泡性能与乳化性能碱金属皂的泡沫性能较好。碱金属皂的泡沫性能较好。12p低分子环烷酸皂，泡沫大，而不持久；高分子环烷低分子环烷酸皂，泡沫大，而不持久；高分

7、子环烷酸皂泡沫小而持久。酸皂泡沫小而持久。p重金属皂重金属皂(如铝皂如铝皂)常用作消泡剂。常用作消泡剂。皂类的乳化性能：皂类的乳化性能：碱金属皂易将油碱金属皂易将油-水乳化为水乳化为O/WO/W型乳状液；而碱土金型乳状液；而碱土金属皂属皂(包括重金属皂包括重金属皂)易形成易形成W/OW/O型乳状液。型乳状液。13C16C16C18C18的饱和酸皂在的饱和酸皂在80809090时的去污时的去污性能最好；性能最好；不饱和酸皂如油酸皂在不饱和酸皂如油酸皂在20205050时的去污时的去污力最大；力最大；肥皂在软水中与其它表面活性剂几乎有相同肥皂在软水中与其它表面活性剂几乎有相同的去污力，水的硬度增大

8、去污力变差。的去污力，水的硬度增大，去污力变差。（4 4）皂类表面活性剂的去污力）皂类表面活性剂的去污力14 由于它与硬水中的由于它与硬水中的Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+离子反应生成离子反应生成不溶于水，且失去洗涤能力的钙、镁皂。不溶于水，且失去洗涤能力的钙、镁皂。肥皂在硬水中去污力下降的主要原因肥皂在硬水中去污力下降的主要原因:这是因为肥皂在酸性溶液中易使其脂肪酸游离析这是因为肥皂在酸性溶液中易使其脂肪酸游离析出，结果使肥皂失去表面活性。但是，肥皂的生物降出，结果使肥皂失去表面活性。但是，肥皂的生物降解性是非常好的。解性是非常好的。肥皂不宜在酸性环境中使用的原因：肥皂不宜在酸性环境中

9、使用的原因：15 硬脂酸的钙、钡、镁及铝皂也是很好的金属防锈油添加剂。3 3）皂类表面活性剂的用途）皂类表面活性剂的用途羧酸盐型表面活性剂早己应用于各个领域：羧酸盐型表面活性剂早己应用于各个领域：硬脂酸钠皂、钾皂早已用作洗涤剂、起泡剂、乳化剂以及润湿剂等。Example1:Example2:脂肪酸的三乙醇胺皂，常用在非水溶剂中作乳化剂。Example3:16羧酸盐表面活性剂羧酸盐表面活性剂，作提高原油采收率的驱油，作提高原油采收率的驱油剂剂松香酸钠、环烷酸钠、硬脂酸钠以及油酸钠松香酸钠、环烷酸钠、硬脂酸钠以及油酸钠可可用作用作Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+离子含量高的出水油井封堵剂，离子含

10、量高的出水油井封堵剂，而而山芋酸钾山芋酸钾则可用于则可用于Na+Na+离子含量高的出水油离子含量高的出水油井选择性堵水；井选择性堵水；重金属皂重金属皂如铝皂可用如铝皂可用泥浆消泡剂和泥浆消泡剂和W/OW/O乳化剂。乳化剂。肪酸皂和环烷酸皂也曾用作原油破乳等方面。肪酸皂和环烷酸皂也曾用作原油破乳等方面。在石油工业中的应用在石油工业中的应用17通过脂肪酰氯与肌氨酸反应得到的表面活性剂，商品名为“medialan”。美国DOW公司以商品名“Hamposyl”生产;德国Hoechat公司以商品名“medialan”生产;AlbrightWilson公司于1999年开始以商品名“Empigen RSLA

11、生产。2.2.疏水基通过中间键与羧基连接的表面活性剂疏水基通过中间键与羧基连接的表面活性剂1 1）梅迪兰）梅迪兰18 主要主要采用采用Schotten-BaumanaSchotten-Baumana缩合法路线，多采用氢缩合法路线，多采用氢氧化钠做缚酸剂，水或水氧化钠做缚酸剂，水或水-丙酮做溶剂丙酮做溶剂 （1 1）梅迪兰的合成）梅迪兰的合成19 d.具有低毒、低刺激性和生物降解性好等特点；（2 2）梅迪兰的性质和用途）梅迪兰的性质和用途a.梅迪兰具有洗涤、分散、乳化、渗透、增溶等特性；b.具有抗菌杀菌性和抗蚀、抗静电能力；c.配伍性好；e.应用应用:洗涤剂、化妆品、食品饮料、金属加工、石油开

12、采、矿物浮选、农药调配和生物医药等十多个行业中 d.具有低毒、低刺激性和生物降解性好等特点；b.具有抗菌杀菌性和抗蚀、抗静电能力；c.配伍性好；20用用油酰氯与水解蛋白油酰氯与水解蛋白(多肽多肽)缩合缩合所得产品，其商所得产品，其商品名称品名称1amepon A(1amepon A(雷米帮雷米帮A A，又名，又名613613洗涤剂洗涤剂2)2)雷米帮（雷米帮（1amepon1amepon）21第一步第一步 用三氯化磷对油酸进行酰化反应。用三氯化磷对油酸进行酰化反应。3C17H35COOH+PCl3 3C17H35COCl第二步第二步将氨基酸与油酰氯通过缩合反应而合成油酰氨基将氨基酸与油酰氯通过

13、缩合反应而合成油酰氨基酸钠：酸钠：3C17H35COCl+H2NR1(CONHR2)xCOOH+2NaOH 3C17H35CONHR1(CONHR2)xCOONa（1 1）雷米帮的合成）雷米帮的合成22.性质性质：这种表面活性剂在碱性和中性溶液中稳定，这种表面活性剂在碱性和中性溶液中稳定，pH5pH90PH（0.1溶液）溶液）6.06.0凝固点凝固点28383640相相对密度，密度，201.053（400/20）1.0344（700/20）粘度粘度384283251006794105全杂嵌段聚醚全杂嵌段聚醚表表2-3 2-3 全杂嵌段聚醚产品的物性全杂嵌段聚醚产品的物性Wyandotte化学品

14、公司的Pluradot HA430。1062.4.52.4.5非离子表面活性剂的性质和应用非离子表面活性剂的性质和应用浊点的定义：浊点的定义：含有醚基或酯基的非离子表面活性剂在水中的溶含有醚基或酯基的非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的升高而降低，开始在较低温度时表面解度随温度的升高而降低，开始在较低温度时表面活性剂溶液呈透明状，当温度升高到活性剂溶液呈透明状，当温度升高到某一温度某一温度时，时，溶液开始变浑浊，溶液开始变浑浊，这一温度称为该表面活性剂的浊这一温度称为该表面活性剂的浊点。点。107非离子表面活性剂具有非离子表面活性剂具有高表面活性高表面活性，其水溶液的表面张，其水溶液的表面张

15、力低，临界胶团浓度亦低于离子型表面活性剂，胶团聚力低，临界胶团浓度亦低于离子型表面活性剂，胶团聚集数大，增溶作用强，并具有良好的乳化能力和洗涤等集数大，增溶作用强，并具有良好的乳化能力和洗涤等作用。作用。非离子表面活性剂不能在水中解离成离子，因此，稳定非离子表面活性剂不能在水中解离成离子，因此，稳定性高，酸、碱、离子对它的影响较小，耐硬水性强。性高，酸、碱、离子对它的影响较小，耐硬水性强。无毒。无毒。性质性质108l应用：应用：非离子型表面活性剂广泛用作非离子型表面活性剂广泛用作纺织业、化妆纺织业、化妆品、食品、药物品、食品、药物等的乳化剂、消泡剂、增稠剂，以等的乳化剂、消泡剂、增稠剂，以及医

16、疗方面的杀菌剂及洗涤、润湿剂等。及医疗方面的杀菌剂及洗涤、润湿剂等。l此外，非离子在石油开采中也被广泛应用。此外，非离子在石油开采中也被广泛应用。1092.52.5特种表面活性剂特种表面活性剂定义：定义：一般表面活性剂的疏水基是碳氢烃基，这一般表面活性剂的疏水基是碳氢烃基，这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂或普种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂或普通表面活性剂。如果在分子中含有通表面活性剂。如果在分子中含有F F，SiSi，B B等等元素元素，则称为特种表面活性剂。，则称为特种表面活性剂。1102.5.12.5.1含氟表面活性剂含氟表面活性剂定义：定义：将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的将碳

17、氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子氢原子部部分或全部用分或全部用氟原子氟原子取代，就成为碳氟表面活性剂，取代，就成为碳氟表面活性剂，或称氟表面活性剂。或称氟表面活性剂。亲油基是亲油基是CFCF链链。例如：例如：CFCF3 3CFCF2 2 CFCF2 2 CFCF2 2 CFCF2 2 CFCF2 2 CFCF2 2COOKCOOK1111.1.含氟表面活性剂的性质含氟表面活性剂的性质 “三高三高”、“两憎两憎”，高表面活性高表面活性高耐热稳定性高耐热稳定性高化学稳定性高化学稳定性含氟烃基含氟烃基既憎水既憎水又憎油又憎油1122.2.含氟表面活性剂的应用含氟表面活性剂的应用由于由于碳氟表面活性剂

18、的独特性能碳氟表面活性剂的独特性能，使它有着，使它有着广泛的用途。广泛的用途。早期，它曾用做早期，它曾用做四氟乙烯乳液聚合四氟乙烯乳液聚合的的乳化剂乳化剂，以后逐步用做以后逐步用做润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂、防污剂等。黏剂、防污剂等。广泛应用于广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药、化工农药、化工等各个领域，显示强大的生命力。等各个领域，显示强大的生命力。1132.5.22.5.2含硅表面活性剂含硅表面活性剂定义：定义：硅表面活性剂是指疏水基为由全甲基化的硅表面活性剂是指疏水基为由全甲基化的Si-O-SiSi-O-Si、Si-C

19、SiSi-C-Si或或Si-SiSi-Si主干的一类特种表面活性剂。主干的一类特种表面活性剂。一般所说的硅表面活性剂也主要指一般所说的硅表面活性剂也主要指硅氧烷硅氧烷表面活性表面活性剂。剂。1141.1.硅表面活性剂有下列特性硅表面活性剂有下列特性很高的表面活性很高的表面活性在水溶液和在水溶液和非水体系非水体系都有表面活性；都有表面活性；对低能表面有优异的对低能表面有优异的润湿能力润湿能力；具有优异的具有优异的消泡能力消泡能力，是一类性能优异的消，是一类性能优异的消泡剂；泡剂；115通常有很高的通常有很高的热稳定性热稳定性；它们是它们是无毒的无毒的，不会刺激皮肤；，不会刺激皮肤；通常有通常有

20、很高的分子量很高的分子量，属于高分子表面活性剂。，属于高分子表面活性剂。2.2.用途用途自自2020世纪世纪5050年代用于尿烷泡沫塑料的稳泡剂。年代用于尿烷泡沫塑料的稳泡剂。硅表面活性剂的缺点是硅表面活性剂的缺点是生物降解性能较差生物降解性能较差。其价格相对较高。其价格相对较高。1162.5.3含磷表面活性剂含磷表面活性剂u定义：定义：含磷表面活性剂是含磷表面活性剂是以磷酸酯以磷酸酯系列表面活性剂系列表面活性剂为代表的。为代表的。u组成组成：烷基磷酸酯、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯、亚磷烷基磷酸酯、烷基聚氧乙烯醚磷酸酯、亚磷酸三酯、磷酸三酯和磷酸二酯酸三酯、磷酸三酯和磷酸二酯u分类：分类：阴离子型、

21、阳离子型、非离子型和两性含磷阴离子型、阳离子型、非离子型和两性含磷表面活性剂。表面活性剂。117（1 1）阴离子型）阴离子型118（2 2）非离子型）非离子型119（3 3）阳离子型）阳离子型这是阳离子中耐热性较好品种。这是阳离子中耐热性较好品种。120（4 4）两性离子型）两性离子型121含磷表面活性剂的性质与用途含磷表面活性剂的性质与用途 性质：性质：含磷表面活性剂具有表面活性高、抗静电及硬含磷表面活性剂具有表面活性高、抗静电及硬水性较强，生物降解性好。水性较强，生物降解性好。在在合纤工业合纤工业中用作合纤纺织油剂，也可作纤维染色中用作合纤纺织油剂，也可作纤维染色中的润湿剂和乳化剂及纤维的

22、抗静电剂。中的润湿剂和乳化剂及纤维的抗静电剂。作为乳化剂可用于农药和液体肥料的乳化以及日用作为乳化剂可用于农药和液体肥料的乳化以及日用化工领域的护肤膏与护肤液的化工领域的护肤膏与护肤液的乳化剂乳化剂。1222.5.4含硼表面活性剂含硼表面活性剂结构：结构：含含B B表面活性剂一般指分子中含有表面活性剂一般指分子中含有B-OB-O键，且键，且具有结构部分的表面活性剂。具有结构部分的表面活性剂。123特点：特点：硼是一种无毒、无公害，具有杀菌、防腐、抗硼是一种无毒、无公害，具有杀菌、防腐、抗磨能力的非活性元素。磨能力的非活性元素。含硼表面活性剂是一种很有的化合物。具有沸含硼表面活性剂是一种很有的化

23、合物。具有沸点高，不挥发，点高，不挥发，高温下极稳定高温下极稳定，但能，但能水解水解的特的特性。性。1242.6高分子表面活性剂高分子表面活性剂定义：定义：高分子表面活性剂通常指分子量大于高分子表面活性剂通常指分子量大于1000010000，具有表面活性的物质。广义上，凡是能够改变具有表面活性的物质。广义上，凡是能够改变界面性能的大分子物质皆可称为高分子表面活界面性能的大分子物质皆可称为高分子表面活性剂。性剂。1252.6.12.6.1高分子表面活性剂的分类高分子表面活性剂的分类 天然天然高分子表面活性剂高分子表面活性剂 改性的天然物质改性的天然物质高分子表面活性剂高分子表面活性剂 合成的合成

24、的高分子表面活性剂高分子表面活性剂1261.1.天然高分子及改性产物天然高分子及改性产物淀粉、羧甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、丙烯淀粉、羧甲基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉以及羟甲基纤维素等有腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉以及羟甲基纤维素等有强吸水作用可作为吸水剂和胶体保护剂。强吸水作用可作为吸水剂和胶体保护剂。阳离子淀粉可作为纺织中的施胶剂和污水处理中的絮阳离子淀粉可作为纺织中的施胶剂和污水处理中的絮凝剂凝剂,钻井液中的降失水剂和降粘剂。钻井液中的降失水剂和降粘剂。分子量较低的木质素铁铬盐、腐殖酸盐、单宁酸钠、分子量较低的木质素铁铬盐、腐殖酸盐、单宁酸钠、栲胶等

25、可作为降粘剂和分散剂。栲胶等可作为降粘剂和分散剂。1272.2.合成高分子表面活性剂合成高分子表面活性剂定义：定义：合成高分子表面活性剂是指亲水性单体均聚或与憎水性单体共聚而成，或通过将一些普通高分子经过化学改性而制得。分类：合成高分子表面活性剂也有阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型。1281 1）非离子型高分子表面活性剂）非离子型高分子表面活性剂近年来用作原油破乳剂分子量达数十以至数百万的环氧丙烷环氧乙烷聚合的聚醚1292 2）阴离子型高分子表面活性剂）阴离子型高分子表面活性剂pHpH低时，由于羧酸基离解不充分，在水中的溶解性变低时，由于羧酸基离解不充分，在水中的溶解性变差，所以分子是

26、差，所以分子是卷曲的卷曲的；当当pHpH增大时，离解度增大，阴离子之间的排斥作用增增大时，离解度增大，阴离子之间的排斥作用增强，分子体积变大，粘度升高；强，分子体积变大，粘度升高；pHpH进一步增加到碱性时，聚合体的阴离子吸引聚阳离进一步增加到碱性时，聚合体的阴离子吸引聚阳离子，导致阴离子间排斥力减小，分子发生卷缩，粘度子，导致阴离子间排斥力减小，分子发生卷缩，粘度降低降低 .130l苯乙烯苯乙烯-马来酸酐马来酸酐(部分酯化部分酯化)共聚物共聚物l苯乙烯苯乙烯-甲基丙烯酸甲基丙烯酸(部分酯化部分酯化)共聚物共聚物分子量分子量30003000l0000l0000可用作水介质中颜料的分散剂及可用作

27、水介质中颜料的分散剂及水性墨，水性涂料中的水性墨，水性涂料中的分散剂和流型改进剂分散剂和流型改进剂 1313 3）阳离子型高分子表面活性剂）阳离子型高分子表面活性剂形成形成：将聚将聚4-(4-(或或2-)-2-)-乙烯吡啶用乙烯吡啶用C C1212H H2525BrBr季铵化，就季铵化，就得到阳离子性高分子表面活性剂。得到阳离子性高分子表面活性剂。132性质和用途性质和用途季铵化后的产物比原来的高分子聚合物有更高的活性，季铵化后的产物比原来的高分子聚合物有更高的活性，在极稀的水溶液中就显示出对苯及十二烷有良好的在极稀的水溶液中就显示出对苯及十二烷有良好的增增溶作用溶作用。高分子阳离子表面活性剂

28、主要用作高分子阳离子表面活性剂主要用作絮凝剂絮凝剂。1334 4）两性离子型高分子表面活性剂）两性离子型高分子表面活性剂以以C12H25Br与聚乙烯亚胺的部分亚氨基作用后，再与与聚乙烯亚胺的部分亚氨基作用后，再与ClCH2COOH反应，即得具有高表面活性的两性高分反应，即得具有高表面活性的两性高分子表面活性剂。子表面活性剂。1342.6.22.6.2高分子表面活性剂的性质及用途高分子表面活性剂的性质及用途降低表面张力的能力较小，多数降低表面张力的能力较小，多数不形成胶束不形成胶束；由于相对分子质量高，故由于相对分子质量高，故渗透力弱；渗透力弱；起泡性差，但形成的起泡性差，但形成的泡沫稳定泡沫稳

29、定；乳化力好乳化力好；分散力或凝聚力优良分散力或凝聚力优良；多数多数低毒低毒。高分子表面活性剂一般具有以下特征：高分子表面活性剂一般具有以下特征：135由于分子量高有提高溶液粘度的作用，故适于作由于分子量高有提高溶液粘度的作用，故适于作增增粘剂、凝胶剂粘剂、凝胶剂；高分子表面活性剂有改变流变学的特性，可作颜料、高分子表面活性剂有改变流变学的特性，可作颜料、油墨、涂料等的油墨、涂料等的流动性改进剂流动性改进剂;由于易在粒子表面上吸附，可根据其浓度而分别作由于易在粒子表面上吸附，可根据其浓度而分别作絮凝剂、分散剂，胶体稳定剂絮凝剂、分散剂，胶体稳定剂，还可作乳化剂、保，还可作乳化剂、保湿剂、抗静电

30、剂、润滑剂等。湿剂、抗静电剂、润滑剂等。应用：应用：1362.72.7两种新型表面活性剂两种新型表面活性剂两种新型表面活性剂：GeminiGemini表面活性剂表面活性剂BolaBola表面活性剂。表面活性剂。1372.7.12.7.1孪连表面活性剂孪连表面活性剂 GeminiGemini型表面活性剂是型表面活性剂是由两个或两个以上相同或几乎由两个或两个以上相同或几乎相同的两亲分子，在其头基或靠近头基处由联接基团相同的两亲分子，在其头基或靠近头基处由联接基团通过化学键连接在一起构成的，分子的形状如同通过化学键连接在一起构成的，分子的形状如同“连连体的孪生婴儿体的孪生婴儿”。138联接基团直接连

31、接在两个亲水基上；联接基团在非常靠近亲水基的地方连两条疏水基。类型类型类型一类型一 类型二类型二1391.1.孪连表面活性剂的结构类型孪连表面活性剂的结构类型阳离子孪连表面活性剂分为：阳离子孪连表面活性剂分为：季铵盐型、吡啶盐型、胍基型；季铵盐型、吡啶盐型、胍基型；阴离子型孪连表面活性剂分为阴离子型孪连表面活性剂分为 磷酸盐、硫酸盐、磺酸盐型及羧酸盐型；磷酸盐、硫酸盐、磺酸盐型及羧酸盐型；非离子型孪连表面活性剂非离子型孪连表面活性剂 聚氧乙烯型和糖基型（糖基既有直链型的，又聚氧乙烯型和糖基型（糖基既有直链型的，又有环型的）。有环型的）。1402.孪连表面活性剂的性质孪连表面活性剂的性质u孪连表

32、面活性剂具有很孪连表面活性剂具有很高的表面活性高的表面活性。u用短联接基团连接的用短联接基团连接的GeminiGemini表面活性剂，在相当低表面活性剂，在相当低的浓度时其水溶液有很的浓度时其水溶液有很高的粘度高的粘度；uGeminiGemini表面活性剂的表面活性剂的聚集数目聚集数目通常不超过传统表面通常不超过传统表面活性剂的聚集数目（聚集数目是胶束的大小）。活性剂的聚集数目（聚集数目是胶束的大小）。1413.Geminis3.Geminis应用应用 van van derder VoortVoort等通过控制阳离子等通过控制阳离子Geminis(CGeminis(Cn n-S-S-C Cn

33、 n.2Br-).2Br-)的烷基链长度的烷基链长度(m m，n n)以及连接基团的长度（以及连接基团的长度（n n，m m），可以制备不同晶相、不同孔径的高质量的），可以制备不同晶相、不同孔径的高质量的纯硅纯硅胶。胶。19981998年年VoottVoott等制备出的等制备出的MCM-48MCM-48和和MCM-41MCM-41；利用电中性利用电中性GeminisGeminis也可制备对热及热水超稳定的中也可制备对热及热水超稳定的中孔孔囊泡状氧化硅囊泡状氧化硅材料；材料；KunioKunio等认制得等认制得纤维状的纤维状的AuAu。1 1）制备新材料）制备新材料1422）增溶）增溶ChenC

34、hen用用20mmolL-1120mmolL-11，3 3双双(十二烷基十二烷基-二甲基二甲基铵铵)-2-)-2-丙醇氯化物，通过电动毛细管色谱柱将丙醇氯化物，通过电动毛细管色谱柱将1717种种麦角碱混合物完全分离开来。麦角碱混合物完全分离开来。双子表面活性剂这种超强增溶性和低双子表面活性剂这种超强增溶性和低cmccmc大大降低大大降低油油-水表面张力，为三次采油提供新驱油剂。水表面张力，为三次采油提供新驱油剂。1433 3）乳液聚合）乳液聚合带有各种联接基团的阳离子带有各种联接基团的阳离子GeminiGemini，用于，用于苯苯乙烯的乳液聚合乙烯的乳液聚合时，所形成的时，所形成的O/WO/W

35、微胶乳粒微胶乳粒子的大小可由子的大小可由Gemini/Gemini/单体比来控制。单体比来控制。1444 4）抑制金属腐蚀）抑制金属腐蚀AchouriAchouri等，研究了双子表面活性剂抑制铁在盐酸等，研究了双子表面活性剂抑制铁在盐酸中的腐蚀情况，结果表明，它们对盐酸中的金属铁中的腐蚀情况，结果表明，它们对盐酸中的金属铁有很好的保护作用。有很好的保护作用。1455）其它）其它两性、阴离子和非离子型两性、阴离子和非离子型GeminiGemini可用作清洁可用作清洁剂或洗涤剂，皮革整理剂，药物分散剂，以剂或洗涤剂，皮革整理剂，药物分散剂，以及护肤、护发和化妆品中。及护肤、护发和化妆品中。1462

36、7.2Bola2.7.2Bola型表面活性剂型表面活性剂类型：单链型类型：单链型(1型型)、双链型、双链型(型型)和半环型和半环型(型型)。单链型单链型 双链型双链型 半环型半环型 图图2-1 Bola化合物的类型化合物的类型147 1）BolaBola型表面活性剂降低水表面张力的能力不是很强。型表面活性剂降低水表面张力的能力不是很强。1.Bola1.Bola型表面活性剂的性质型表面活性剂的性质 图2-2 不同盐浓度时,-十二烷基二硫酸钠的表面张力-浓度曲线a-a-NaClNaCl浓度为浓度为0 0；b-b-NaClNaCl浓度为浓度为0.1mol/L0.1mol/Lc-c-NaClNaCl

37、浓度为浓度为0.2mol/L0.2mol/L；d-d-NaClNaCl浓度为浓度为0.4mol/L0.4mol/L；e-e-NaClNaCl浓度为浓度为0.8mol/L0.8mol/L1482 2）BolaBola表面活性剂的表面吸附表面活性剂的表面吸附图图2-3 Bola表面活性剂分子吸附于水面时的构象表面活性剂分子吸附于水面时的构象1494）cmc与与krafft点点BolaBola型表面活性剂的型表面活性剂的cmccmc较高，较高，krafftkrafft点较低，点较低，常温下具有较好的溶解性。常温下具有较好的溶解性。BolaBola型表面活性剂的型表面活性剂的水溶性较好水溶性较好。15

38、05 5）胶团）胶团第一第一cmccmc和第二和第二cmccmc之间只形成聚集数很小的之间只形成聚集数很小的“预胶预胶团团”(premicellepremicelle)，几乎没有加溶能力。，几乎没有加溶能力。第二第二cmccmc以上，溶液中形成非常松散的、强烈水化以上，溶液中形成非常松散的、强烈水化的胶团，其加溶能力较弱。的胶团，其加溶能力较弱。1516)6)囊泡的热稳定性囊泡的热稳定性Bola型结构化合物在水中形成囊泡，这种囊泡具有型结构化合物在水中形成囊泡，这种囊泡具有很高的很高的热稳定性热稳定性。1522.2.应用研究应用研究BolaBola型表面活性剂的表面性质一般较差，但由其形型表面活性剂的表面性质一般较差，但由其形成的囊泡有优异的成的囊泡有优异的热稳定性热稳定性。BolaBola型表面活性剂的这个优点引起许多科学家的兴型表面活性剂的这个优点引起许多科学家的兴趣，在光化学修饰、配体识别、生物矿化、凝胶化趣，在光化学修饰、配体识别、生物矿化、凝胶化溶剂、药物载体、灭菌剂和催化等方面具有良好的溶剂、药物载体、灭菌剂和催化等方面具有良好的应用前景。应用前景。153