第十章__表面活性剂分析
第十章表面活性剂
第一节表面活性剂分类
一、表面活性剂的概念
●表面张力：一种使表面分子具有向内运动的趋势，并使表面自动收缩至最小面积的
力。
●表面活性：使液体表面张力下降的性质。
●表面活性物质：能使液体表面张力下降的物质。
第一节表面活性剂分类
一、表面活性剂(surfactant)
●定义：指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。
增溶、乳化、润湿、杀菌、去污、起泡和消泡等
●表面活性剂分子的结构特征
?由具有极性的亲水基和非极性的亲油基组成，而且两部分分处两端。因此，表面活性剂具有既亲水又亲油的两亲性质，但具有两亲性的分子不一定都是表面活性剂。
表面活性剂的吸附性
(1) 在溶液中的正吸附
OOOOOOOOWWW（肥皂R-COO?）
亲油的非极性烃链亲水的极性基团
双亲性分子结构
长度不少于羧酸磺酸硫
酸及其盐羟
(2) 在固体表面的吸附
非极性固体表面单层吸附
极性固体可发生多层吸附
●离子型表面活性剂
●阳离子
●阴离子
●两性离子
●非离子型
（一）阴离子表面活性剂
?高级脂肪酸盐通式：RCOO－M＋
如硬脂酸钠、钙、镁等；
良好的乳化能力，但易被酸破坏，一般供外用
?硫酸盐通式：ROSO3－M＋
如十二烷基硫酸钠、十六醇硫酸钠等;
乳化能力很强，较稳定。主要用作外用软膏的乳化剂
?磺酸盐、烷基磺酸盐通式：RSO3－M＋
如二己基琥珀酸磺酸钠；
?烷基苯基磺酸盐通式：RC6H5SO3－M＋
表面张力↓
润湿性↑
乳化性↑
如阿洛索-OT 、十二烷基苯磺酸钠等； 渗透力强，去污力强，为优良洗涤剂 胆盐 甘胆酸钠、牛胆磺酸钠等。 （二）阳离子表面活性剂
? 胺盐型 通式：[RNH3+]X-，[R2NH2+]X- 如氯苄甲乙胺等；
? 季铵盐型 通式：[R1R2N+R3R4]X- 如洁尔灭、新洁尔灭等。 （三）两性离子表面活性剂
? 氨基酸型 通式：RN ＋H2CH2CH2COO －
磷脂类 磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸等
? 甜菜碱型 通式：R(CH3)2N+CH2COO －
? 碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用； ? 酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力。 磷脂中主要的分子结构式
（四）非离子型表面活性剂
? 多元醇型 ? 聚氧乙烯型
? 聚氧乙烯-聚氧丙烯型 ? 蔗糖脂肪酸酯 1. 多元醇型
? 脱水山梨醇脂肪酸酯类(司盘型：Span)， 也称脂肪酸山梨坦 ? 通式：
主要用作 W/O 型辅助乳化剂
聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯类（吐温型：Tween 也称为聚山梨酯 polysorbate ）通式： HLB 值：1.8 ～ 8.6
O
OH
OH
OH
CH 2OOCR
Span 20（脱水山梨醇单月桂酸酯） Span 40 (脱水山梨醇单棕榈酸酯) Span 60 (脱水山梨醇单硬脂酸酯) Span 65 (脱水山梨醇三硬脂酸酯) Span 80 (脱水山梨醇单油酸酯) Span 85 (脱水山梨醇三油酸酯)
W/O 型乳化剂
Tween 20 (聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯) Tween 40 (聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯) Tween 60 (聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯) Tween 80 (聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯) Tween 85 (聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯) 2. 聚氧乙烯型
? 酯型 通式：RCOOCH2(CH2OCH2)nCH2OH
聚氧乙烯二醇基；卖泽(Myrij)类表面活性剂，聚氧乙烯40硬脂酸酯(polyoxyl 40 stearate)。
HLB 值：﹥8 增溶剂、润湿剂、 O/W 型乳化剂
? 醚型 通式：RO(CH2OCH2)nH ，
苄泽(Brij)类表面活性剂；如Brij 30 与 Brij 35是不同分子量的聚合物等。 HLB 值较高，作增溶剂、O/W 型乳化剂 3. 聚氧乙烯-聚氧丙烯型
? 泊洛沙姆 (美国 NF 名 Poloxamer)
国外商品名普朗尼克 (Pluronic) ，本品为聚氧乙烯丙烯嵌段共聚物
? 化学结构式为
HO-(C2H4O)a-(CHCH2(CH3)O)b-(C2H4O)a-H
其中 b 至少为 15，(C2H4O)a ，a 为化合物总量的10 ~ 80％。 Poloxamer188系 O/W 型乳化剂，可用于静脉乳剂 4. 蔗糖脂肪酸酯
? 蔗糖脂肪酸酯 (Sucrose esters ，简称 SE)
? 由蔗糖分子中一个或数个羟基与脂肪酸(硬脂酸、软脂酸、棕榈酸等)酯化而成； ? SE 是单酯、双酯及三酯的混合物，改变其比例，其亲水性就发生变化，同时HLB
值也可在 5 ~ 13 内范围变化。
O/W 型乳化剂和分散剂，高脂肪酸含量的蔗糖酯可用作阻滞剂 （五）高分子型表面活性剂
? 相对分子质量往往在数千以上，有时达数十万
?
子型
?
第二节表面活性剂的理化性质
与生物性质
?临界胶束浓度
?亲水亲油平衡值(HLB)
?Krafft 点与昙点
?表面活性剂的生物学性质
一、临界胶束浓度
?表面活性剂在溶液中超过一定浓度时会从单体(单个离子或分子)缔合成为胶态聚合
物，即胶束(或称胶团)
?Critical micelle concentration：开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度或称临界胶
团浓度，用CMC 表示。
（一）胶束的形成、大小与形状
?表面活性剂的浓度达到CMC值时，形成胶束；
?在临界胶束浓度时水分子的强大凝聚力把表面活性剂分子从其周围挤开，迫使表面
活性剂分子的亲油基和亲水基各自互相接近，排列成亲油基在内、亲水基在外的球形缔合体，即胶束；
?胶束的形成并不是由于亲油基和水分子间的斥力或亲油基彼此间的Vander waals引
力所致，而是受水分子的排挤所致。
离子型表面活性剂胶束
形状
?浓度比临界胶束浓度稍大，并且无其它添加剂存在时，胶束为球状；
?在浓溶液中，胶束呈棒状；
?浓度更大时，棒状胶团聚集成束，周围是溶剂；
?浓度再大时，胶束合并为层状胶束。
2. 非离子型表面活性剂胶束
3. 高分子型表面活性剂胶束
4. 混合胶束
（二）外界条件对临界胶束浓度值的影响
?温度对CMC 值的影响
?外加电解质对CMC 值的影响
?外加有机物对CMC 值的影响
1. 温度对CMC值的影响
?离子型表面活性剂在水中的溶解度有限，随温度升高而缓慢增大，一般CMC值随
升温略增大，这是因为升温使分子热运动加剧，不利于形成胶束。
?非离子型表面活性剂则不然，澄清溶液加热至某一温度时溶液突然浑浊，表明温度
升高使溶解度降低，CMC值降低。
2. 外加电解质对CMC值的影响
?在表面活性剂溶液中加入强电解质能降低CMC值；
?一般对离子型表面活性剂的影响尤其显著，是因为电解质离子与带相反电荷的表面
活性剂离子之间存在静电作用。
3. 外加有机物对CMC值的影响
?在表面活性剂溶液中加入醇、酸、胺等有机物，对CMC值影响比较复杂；
?一般长链的极性有机物对表面活性剂的CMC值的影响显著；例如醇、酸、胺等化
合物随烃链增长，使离子型表面活性剂的CMC值减小；
?醇类对非离子型表面活性剂的CMC值影响恰好相反。
（三）临界胶束浓度的测定
?表面张力法
?电导法
二、亲水亲油平衡值(HLB)
?Hydrophile-lipophile balance：亲水性和亲油性的强弱，它反映的是表面活性剂分子
中两种基团的作用大小和平衡后的相互关系；
?规定不含疏水基团的聚乙二醇HLB = 20，而无亲水基的石蜡的HLB = 0；
?非离子型表面活性剂HLB 值约处于1 ~ 20 之间，离子型表面活性剂HLB 值约
处于 1 ~ 40 之间；
?HLB值小则亲油性强，HLB值大，则亲水性强。
HLB 值的计算
?理论计算法：如果HLB 值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献的总和，则每
个基团对HLB值的贡献可用数值表示，此数值称为HLB 基团数(group number)。
HLB=∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)+7
混合乳化剂的 HLB 值
例 HLB 值的计算：
用司盘 80（HLB 值 4.3）和聚山梨酯 20（HLB 值16.7）制备 HLB 值为 9.5 的混合乳化剂 100 g ，问两者应各用多少克？该混合物可作何用？
100)
- (100 16.7 4.3 9.5A A W W ??=
＋
应使用司盘80 58.1 g ，聚山梨酯20 41.9 g 。
该混合物可作油/水型乳化剂、润湿剂等使用。
HLB 值 应 用 HLB 值 应 用
3～6 W/O 型乳化剂 13～18 增溶剂
7～9 作润湿剂与铺展剂 1～3 消泡剂
8～18 O/W 型乳化剂 13～16 去污剂
B
A B
B A A AB W W W HLB W HLB HLB ＋＋??=
三、Krafft 点与昙点
(一) Krafft 点
?对于离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度变化曲线随温度升高，其溶解度在某
一温度K点急剧升高，转折点K对应的温度称克拉费特点(Krafft point)；
?此点对应的溶解度即为该离子型表面活性剂的临界胶团浓度。
(二) 昙点(Cloud Point)
?非离子型表面活性剂在水溶液中的溶解度随温度升高而下降，使溶液变浊，称此变
浊温度为昙点（Cloud point），亦称浊点；
?昙点是非离子型表面活性剂的特征值，此类表面活性剂的昙点在70 ~ 100℃；
?吐温类产生昙点的原因是温度升高，聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂，水合能力下
降，溶解度反而减小，溶液变浊出现昙点，冷却时氢键重新形成，又澄明；
?在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，则昙点越低；在碳氢链长相同时，聚氧乙烯链
越长则昙点越高。
四、表面活性剂的生物学性质
（一）表面活性剂对药物吸收的影响
?表面活性剂的存在可能增进药物的吸收也可能降低药物的吸收，取决于多种因素的
影响；
?如果药物被增溶在胶束内，并可以顺利从胶束内扩散或胶束本身迅速与胃肠粘膜融
合，则增加吸收，例如吐温80明显促进螺内酯的口服吸收；
?表面活性剂能溶解生物膜脂质，增加上皮细胞的通透性，从而改善吸收，如十二烷
基硫酸钠改进头孢菌素钠、四环素、磺胺脒、氨基苯磺酸等药物的吸收。
?吐温80和吐温85增加一些难溶性药物的吸收，则是因其在胃肠中形成高粘度团块，
降低了胃排空速率。
?但当聚氧乙烯类或纤维素类表面活性剂增加胃液粘度而阻止药物向粘膜面的扩散
时，则吸收速率随粘度上升而降低。
（二）表面活性剂与蛋白质的作用
?蛋白质分子结构中氨基酸的羧基在碱性条件下发生解离而带有负电荷，在酸性条件
下则结构中的氨基或胍基发生解离而带有正电荷。因此，在两种不同带电情况下，分别与阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂发生电性结合。
?表面活性剂还可能破坏蛋白质二维结构中的盐键、氢键和疏水键，从而使蛋白质各
残基之间的交联作用减弱，螺旋结构变得无序或受到破坏，最终使蛋白质发生变性。（三）表面活性剂的毒性
?一般而言，阳离子表面活性剂的毒性最大，其次是阴离子表面活性剂，非离子表面
活性剂毒性最小；
?两性离子表面活性剂的毒性小于阳离子表面活性剂；
?阳离子及阴离子表面活性剂不仅毒性较大，而且还有较强的溶血作用；
?非离子表面活性剂的溶血作用较轻微。
（四）表面活性剂的刺激性
?虽然各类表面活性剂都可以用于外用制剂，但长期应用或高浓度使用可能出现皮肤
或粘膜损害。
第三节表面活性剂在药物制剂中的应用
?表面活性剂的乳化作用
?表面活性剂的润湿作用
?表面活性剂的增溶作用
?表面活性剂的起泡和消泡作用
?表面活性剂的去污作用
?表面活性剂的消毒和杀菌作用
一、表面活性剂的乳化作用
（一）降低界面张力
?当水相与油相混合时，加入表面活性剂(乳化剂)可降低油水的界面张力，分散成稳
定的乳剂；
?根据所用油及乳剂类型选择适宜乳化剂。
（二）形成牢固的乳化膜
?乳化剂降低油水界面张力的同时被吸附于乳滴的表面上，并有规律地定向排列形成
膜，可阻止乳滴的合并；
?在乳滴周围形成的乳化剂膜称为乳化膜；
?乳化剂在乳滴表面上排列越整齐，乳化膜就越牢固，乳剂也就越稳定；
?乳化膜有三种类型。
?单分子乳化膜表面活性剂分子被吸附于乳滴表面，有规律地定向排列成单分子乳
化剂层，增加乳剂的稳定性；
?
多分子乳化膜
亲水性高分子化合物类乳化剂，在乳剂形成时被吸附于乳滴的表面，形成多分子乳化剂层，阻止乳滴合并，也增加分散介质的粘度，使乳剂更稳定；
?固体微粒乳化膜固体乳化剂微粒对水相和油相有不同的亲合力，因而对油、水两
相表面张力有不同程度的降低，在乳化过程中固体微粒被吸附于乳滴表面，在乳滴表面上排列成固体微粒膜，起阻止乳滴合并的作用，增加乳剂的稳定性。
二、表面活性剂的润湿作用
?在固／液界面体系中加入表面活性剂后可以降低固液界面张力，从而降低固体与液
体的接触角，对固体表面起润湿作用。因此，作为润湿剂的表面活性剂，要求分子中的亲水基和亲油基应该具有适宜平衡，其HLB值一般在7 ~ 11 之间，并应有适宜的溶解度。
三、表面活性剂的增溶作用
表面活性剂在水溶液中达到CMC后，一些水不
溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增
加并形成透明胶体溶液，称为增溶。
起增溶作用的表面活性剂称增溶剂。
表面活性剂能够增溶，一般认为是由于表面活性剂在水中形成胶束的结果。
表面活性剂药物
四、表面活性剂的其他应用
?表面活性剂除了增溶外，还常用做乳化剂、润湿剂和助悬剂、起泡剂和消泡剂、去
污剂、消毒剂或杀菌剂等
?起泡剂和消泡剂起泡剂通常具有较强的亲水性和较高的HLB 值；在产生稳
定泡沫的情况下，加入一些HLB 值为 1 ~ 3的亲油性较强的表面活性剂，可使泡沫破坏。
?去污剂HLB 值一般在13 ~ 16。
?消毒剂和杀菌剂大多数阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂都可用作消
毒剂，少数阴离子表面活性剂也有类似作用。
表面活性剂
表面活性剂 在生物学或生物化学实验室使用的去污剂都是作用比较温和的表面活性剂（=表面活性成分），是用来破坏细胞膜（裂解细胞）以释放细胞内的可溶性物质。它们可以破坏蛋白质-蛋白质、蛋白质-脂质、脂质-脂质之间的连接，使蛋白质发生结构上的变性，防止蛋白质结晶，另外在免疫学实验中还可避免非特异性吸附。去污剂根据其特性可以分为好几类，因此科学研究中去污剂的选择很关键，取决于后续研究的具体内容。 实际应用中有众多不同的去污剂可以选择。为了某些特殊的应用，新的去污剂被不断开发出来。在这篇综述中，对一些最常用的去污剂的特点和应用进行了论述。去污剂是由一个疏水尾端基团和一个极性亲水头端基团组成的有机化合物（图一A）。在一定的温度条件下，以特定浓度溶解于水时，去污剂分子会形成胶束，疏水基团部分位于胶束内部，而极性亲水基团则在其外部（图一B）。因此，胶束的疏水中心会结合到蛋白的疏水区域。一个胶束中，去污剂分子的聚集数目，是用来评价膜蛋白溶解度的一个重要参数。去污剂分子疏水区域的长度和其疏水性成正比，且去污剂的疏水区域非常恒定，而极性头端亲水基团是可变的，可据其特点，把去污剂分为三类：离子型（阴离子或阳离子型），两性离子型和非离子型（见表一）。在特定的温度下，表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度，称之为临界胶束浓度（CMC）。当去污剂低于临界胶束浓度时，只有单体存在；当高于临界胶束浓度时，胶束、单体以及其余不溶于水的非胶束相共存。同样，胶束形成的最低温度称为临界胶束温度（CMT）。因此，温度和浓度是去污剂两相分离和溶解性的重要参数。一般来说，低亲脂或憎油的去污剂的临界胶束浓度会较高。 表一：去污剂的分类。
常用表面活性剂1
表面活性剂L-548 组成：非离子醚型表面活性剂 质量技术指标： 外观：无色透明液体 溶解性：易溶于水 PH值：（1%水液）6—7 浊点：54—67℃ 腐蚀性：1%水溶液对H92黄铜在55±2℃恒温24小时，≤1级 产品特征：具有优异的乳化、润湿、渗透等性能 产品用途：做为常温水基金属清洗剂的重要的表面活性剂单体，除油、净洗性能优良，在其它行业用作乳化剂、渗透剂、润湿剂。 乳化剂OP-4 组成：烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标： 外观：无色透明油状物 溶解性：易溶于油及其它有机溶剂 PH值（1%水液）：6—7 HLB值：5 产品特征：易溶于油及有机溶剂，为亲油型乳化剂 产品用途：在一些有机合成反应中，为反应介质，可缩短反应时间，提高反应转化率，如在塑料聚氯乙烯聚合时，作为整料剂，不但能使聚氯乙稀成型颗料均匀，且可杜绝反应粘锅。也用于W/O型乳化剂的制备。 乳化剂OP-6 组成：烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标： 外观：无色透明液体 溶解性：水中呈分散液 PH值（1%水液）：6—8 HLB值：10.9 产品特征：易溶于有机溶剂，具有良好的抗静电作用 产品用途：用作煤矿井下塑料制品传送带的抗静电剂、可消除传送带在运行中产生的静电感应，消除放电—电火花现象，有利于井下安全生产、在一般工业可用作乳化剂。 乳化剂OP-7 组成：烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标： 外观：无色油状液体 溶解性：在水中呈分散状态 PH值（1%水液）：6—7 HLB值：12.0 浊点：<30℃ 产品特征：具有优良的乳化性能和净洗效能
产品用途：在毛纺、合纤工业及金属加工过程中作为净洗剂。如可作为聚丙烯晴染前染后洗涤及皂煮剂，并可做成阳离子染料的匀染剂。也是金属净洗剂的组成之一，在一般工业可作乳化剂 乳化剂OP-10 组成：烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标： 外观：无色透明液体 溶解性：易溶于水 PH值（1%水液）：6—7 HLB值：14.5 浊点：61—67℃ 产品特征：具有优良的匀染、乳化、润湿、扩散，抗静电性能 产品用途：1、在合纤工业中做为油剂的单体，显示乳化性能，抗静电性能，在合纤短纤维混纺纱浆料中做柔软剂。可提高浆膜的平滑性和弹性，该乳液对胶体有保护作用 2、用作羊毛低温染色新工艺的匀染剂。在农药、医药、橡胶工业用作乳化剂，建筑行业可作为乳化沥清的乳化剂，又是金属水基清洗剂的重要组成之一。 乳化剂OP-15 组成：烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标： 外观：白色软膏体 溶解性：易溶于水 PH值（1%水液）：6—7 HLB值：15.0 浊点：70—80℃ 产品特征：高温下在水中也有较好的溶解性 产品用途：用作高温分散乳化、脂肪、蜡和动植油类的乳化剂。 乳化剂OP-20 组成：烷基酚与环氧乙烷的缩合物 质量技术指标： 外观：白色固体 溶解性：易溶于水 PH值（1%水液）：6—7 HLB值：16.0 浊点：81—90℃ 产品特征：具有一定的抗盐性，用作高温乳化剂 产品用途：用作高浓度电解质润湿剂，合成胶乳的稳定剂。 乳化剂NP-10 外观：无色透明粘稠液体 PH值（1%水液）：6—7 HLB值：13.5-14.5
飘柔表面活性剂成分分析
飘柔表面活性剂成分分析 Harrison 2012年飘柔（绿色瓶）成分表 备注：以上表格信息来源于百度文库 成分分析： 1、ALS 十二烷基硫酸铵（C24H54NO4S）: 本产品中用量是：68.29% 是该洗发露中的主要成分，为主要表面活性剂。属于阴离子表面活性剂，具有优良的去污、乳化及耐硬水性能，泡沫细腻丰富，性能温和。本产品中，主要用于发泡和洗涤。 2、AXS 二甲苯磺酸铵（C8H13NO3S）：本产品中用量为：3.00% 是该洗发露的助剂之一。不算真正意义上的表面活性剂，只能是一种助溶剂。磺酸盐亲水、二甲苯基亲油，但它对降低表面张力不是很大，是一种新型高效的低毒性洗涤用品增溶调理剂。本产品使用AXS与使用传统增溶剂相比，有手感好、刺激性低等优点。 3、Coconut Monoethanolamine 椰油单乙醇酰胺：本产品中用量为1.50%是该洗发露中的增稠剂和稳泡剂。Coconut Monoethanolamine为聚醚型-聚氧乙烯酰醇胺的非离子型表面活性剂。使用Coconut Monoethanolamine 的作用是在阴离子表面活性剂体系中作为增稠剂，其增稠作用优于椰油酰二乙醇胺。与此同时，也是一种稳泡剂，起到稳泡的作用。 4、Ethylene Glycol Distearate 乙二醇二硬脂酸酯（EGDS, C38H74O4）：本产品中的用量为2.00% 是该洗发露的珠光剂之一。EGDS是非离子型表面活性剂，EGDS能在在表面活性剂复合物中加热后溶解或乳化，降温过程中会析出镜片状结晶，因而产生珠光光泽。常用于产生珠光，同时与其它类型的表面活性剂相溶性好，且能体现其稳定的珠光效果及增稠调理功能。
水性聚氨酯配制方法
1.低聚物多元醇：聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚三醇、聚丁二烯二二醇、丙烯酸酯多元醇等 水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多，有时还使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品种低聚物多元醇。聚醚型聚氨酯低温柔顺性好，耐水性较好，且常用的聚氧化丙烯二醇(PPG)的价格比聚酯二醇低，因此，我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为主要低聚物多元醇原料。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，惟其价格较高，限制了它的广泛应用。 聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差，故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其贮存稳定期较短。但通过采用耐水解性聚酯多元醇，可以提高水性聚氨酯胶粘剂的耐水解性。国外的聚氨酯乳液胶粘剂及涂料的主流产品是聚酯型的。脂肪族非规整结构聚酯的柔顺性也较好，规整结构的结晶性聚酯二醇制备的单组分聚氨酯乳液胶粘剂，胶层经热活化粘接，初始强度较高。而芳香族聚酯多元醇制成的水性聚氨酯对金属、RET等材料的粘接力高，内聚强度大。 其他低聚物二醇如聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚丁二烯二醇、丙烯酸酯多元醇等，都可用于水性聚氨酯胶粘剂的制备。聚碳酸酯型聚氨酯耐水解、耐候、耐热性好，易结晶，由于价格高，限制了它的广泛应用。 2.异氰酸酯:TDI、MDI、IPDI、HDI等 制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯，以及TDI、MDI、HDI：MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好，因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成，而我国受原料品种及价格的限制，大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。 多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。 3．扩链剂：1，4—丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺等 水性聚氨酯制备中常常使用扩链剂，其中可引入离子基团的亲水性扩链剂有多种，除了这类特种扩链剂外，经常还使用1，4—丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高，可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺，在乳化分散的同时进行扩链反应。 4．水：蒸馏水、离子水 水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质，为了防止自来水中的Ca2+、寸+等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响，用于制备水性聚氨酯胶粘剂的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质，水还是重要的反应性原料，合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主，在聚氨酯预聚体分散与水的同时，水也参与扩链。由于水或二胺的扩链，实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯—脲乳液(分散液)，聚氨酯—脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力，脲键的耐水性比氨酯键好。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
2020年 6 月 9 日 评定 室温：25 0C 大气压：101kpa 一、实验名称：电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 二、实验目的 1. 用电导法测定十二烷基磺酸钠的临界胶束浓度； 2. 了解表面活性剂的特性及胶束形成原理； 3. 掌握电导率仪的使用方法； 4. 培养学生对日常生活中表面活性剂物质性能的测定能力； 三、实验原理 能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质，特别是具有明显“两亲”性质的分子，既含有亲油的足够长的(大于10～12个碳原子)烃基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的)。由这一类分子组成的物质称为表面活性剂，如肥皂和各种合成洗涤剂等。 表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的,若按离子的类型分类,可分为三大类： (1) 阴离子型表面活性剂，如羧酸盐[肥皂，C 17H 35COONa]， 烷基硫酸盐[十二烷基硫酸钠，CH 3(CH 2)11SO 4Na]，烷基磺 酸盐[十二烷基苯磺酸钠，CH 3(CH 2)11C 8H 5SO 3Na]等； (2) 阳离子型表面活性剂，多为胺盐，如十二烷基二甲基叔 胺[RN(CH 3)2HCl]和十二烷基二甲基氯化胺[RN(CH 3)Cl]； (3) 非离子型表面活性基，如聚氧乙烯类 [R -O -(CH 2CH 2O)n H]。 表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态，并且 三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大 到一定程度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的 集团，形成“胶束”。以胶束形式存在于水中的表面活性物 质是比较稳定的。表面活性物质在水中形成胶束所需的最低 浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration )，以CMC 表示。在CMC 点上，由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质(如表面张力、电导、渗透压、浊度、光学性质等)同浓度的关系曲线出现明显的转折，如图1和图2所示。这个现象是测定CMC 的实验依据，也是表面活性剂的一个重要特征。 本实验利用电导率仪测定不同浓度的十二烷基磺酸钠水溶液的电导率(也可 图2 十二烷基磺酸钠水溶液电导率与浓度的关系 图1 十二烷基磺酸钠水溶液的物理性质与浓度的关系
常用表面活性剂
AEO-7 化学组成：脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 产品规格： 外观：(25°C)；无色或微黄色透明液体 溶解性：易溶于水 HLB值：12-12.5 PH 值：6-7 浊点(1%aq.)：47-56°C 特性与用途：具有良好的乳化性，分散性和去污性，广泛用作洗涤剂和工业表面活性剂。 AEO-9 化学组成：脂肪醇聚氧乙烯(9)醚 产品规格： 外观：(25°C)；白色膏状物 溶解性：易溶于水 PH 值：6-7 HLB值：12.5 浊点：75-81°C 特性与用途：本品具有良好的乳化、去污、净洗等性能，广泛用于配制民用洗涤剂，用作工业乳化剂和金属清洗剂等。 AEO-15(平平加OS-15) 化学组成：脂肪醇聚氧乙烯(15)醚 产品规格： 外观：白色膏体 溶解性：易溶于水 PH值：6-7 HLB值：14.5 浊点：≥100°C 特性与用途：本品除具有乳化、分散、净洗等性能外，还具有独特的润湿性能，是良好的水溶性乳化剂，耐酸碱和硬水，广泛用于印染工业的退煮漂、染色、印花等工序，作渗透、匀染、分散和净洗剂，也是化纤油剂的主要成分，在金属加工做金属净洗剂，在制革工业中做乳化剂、净洗剂、脱脂剂。 AEO-20(平平加O-20) 化学组成：脂肪醇聚氧乙烯醚 产品规格： 外观：白色固体 溶解性：易溶于水 浊点：(5%CaCl12)≥85°C PH 值：6-7 HLB值：16.5 特性与用途：具有良好的乳化、分散、净洗和润湿性能，在印染工业中做匀染剂和煮炼助剂，印花净洗剂和原毛洗涤剂中的乳化剂，在一般工业做乳化剂，对矿、植物油有较好的乳化性能。 乳化剂SE-10
化学组成：硬脂酸聚氧乙烯(10)酯 产品规格： 外观：蜡状软固体 溶解性：分散于水中 PH 值：6-7 HLB值：12 滴点：27±2°C 特性与用途：具有良好的乳化性和增稠作用，对纤维有柔软作用。适用于化妆品，膏体鞋油等产品的乳化，制得产品均匀细腻，是纺织乳蜡的重要组分，对化纤具有抗静电作用。 乳化剂LAE-9 化学组成：月桂酸聚氧乙烯(9)酯 产品规格： 外观(25℃)：无色透明液体 溶解性：易溶于水 PH值：6-7 浊点:34~40℃ 特性与用途：合成纤维油剂组份之一，对纤维具有良好的集束，抱合、柔软、平滑作用及抗静电性能。一般工业中用作乳化剂、净洗剂。 NP-4(OP-4) 化学组成：烷基酚聚氧乙烯(4)醚 产品规格： 外观：无色透明液体 溶解性：易溶于油和多种有机溶剂 PH 值：6-7 HLB值：5.0 水数：15-20ml 特性与用途：本品为亲油型乳化剂，用于W/O乳液的制备。在一些有机合成反应中作为反应介质，可缩短反应时间，提高反应转化率，如在塑料聚氯乙烯聚合时，作为整料剂，不仅能使聚氯乙烯成型颗粒均匀，且可杜绝反应物粘锅形象。NP-6(OP-6) 化学组成：烷基酚聚氧乙烯(6)醚 产品规格： 外观：无色透明液体 溶解性：溶于油及有机溶剂，在水中呈分散状 PH 值：6-7 HLB值：10.9 水数：26-35ml 特性与用途：本品具有较好的乳化性能和良好的抗静电作用。用作煤矿井下塑料制品传送带的抗静电剂，可消除其运作中生产的静电感应，杜绝电火花现象，有利于安全生产。在一般工业中可用作乳化剂。 NP-7(OP-7) 化学组成：烷基酚聚氧乙烯(7)醚 产品规格：
简述：乳化剂配方成分分析及测试
乳化剂产品及原料分析测试及应用 --青岛科标分析实验室 概述： 乳化剂是乳浊液的稳定剂，是一类表面活性剂。乳化剂的作用是：当它分散在分散质的表面时，形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。例如，在农药的原药（固态）或原油（液态）中加入一定量的乳化剂，再把它们溶解在有机溶剂里，混合均匀后可制成透明液体，叫乳油。常用的乳化剂有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠等。 分类： 乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。而按其在两相中所形成乳化体系性质又可分为水包油（O/W）型和油包水（W/O）型两类。 衡量乳化性能最常用的指标是亲水亲油平衡值（HLB值）。HLB值低表示乳化剂的亲油性强，易形成油包水（W/O）型体系；HLB值高则表示亲水性强，易形成水包油（O/W）型体系。因此HLB值有一定的加和性，利用这一特性，可制备出不同HLB值系列的乳液。 分析项目 【成分分析】利用定性、定量分析手段，可以精确分析材料的组成成分、元素含量和填料含量。 【配方分析】是指对产品或样品的组成成分、元素或原料等成分进行分析，又称配方还原。【组成部分】确定平衡系统中的所有各项的组成所需要的最少数目的独立物种称为组成部分。 【成分定性】通过对材料进行主成分分析，鉴定材料类别，检验、鉴别材料真实牌号。【图谱分析】指通过谱图对未知成分进行分析的技术方法。
【对比分析】一般是对两个产品的组分进行定性定量的对比，即组分的差别及量的差别。【失效分析】是综合运用各类常量、微量和痕量分析技术，主要成分与杂质成分鉴定并举，有机分析与无机分析并重，成分分析与生产工艺流程分析结合，依靠对分析结果强大的分析和综合判断能力，对产品质量事故原因进行分析诊断。 【材质鉴定】主要是针对相关材料提供的分析服务。 【技术研发】指新品种、新技术从创新构思的产生直至品种、技术审核确定的环节。
红外光谱表面活性剂的分析与测试
红外光谱表面活性剂的分析与测试 表面活性剂具有降低表面张力及在溶液中定向吸附并形成胶束的特性，由此表面活性剂具有湿润、乳化、分散、起泡、消泡、增溶、絮凝、杀菌、去污等一系列作用和功能。这些功能已在洗涤剂生产、纺织、造纸、皮革加工、金属加工、石油工业、农药制剂生产等诸多工业领域得以应用并发挥重要作用。 各种用途的工业表面活性剂产品通常是用几种不同性能的表面活性剂、无机物、水或有机溶剂等复配而成。一般需要用物理、化学和色谱方法对混合物进行分析、分离和精制，再利用红外、紫外、核磁、质谱和色谱等仪器进行未知物的定性分析、定量分析及组成与结构测试。 一、表面活性剂的理化性能测试 浊点是非离子表面活性剂亲水性与温度关系的重要指标，与应用需求密切相关，多采用一定浓度的水溶液升温法。分散力测试方法有分散指数法、酸量滴定法、比浊法等。润湿力的测定方法通常用帆布沉降法、纱布沉降法、纱线沉降法和接触角法等。静表面张力测定有滴重法、吊环法、平板法、悬滴法和最大泡压法。 形成胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度（cmc），表面活性剂的水溶液只有其浓度略高于其CMC值时它的作用才能充分显示，测定方法有表面张力、染料、电导率法等。 表面活性剂在水溶液中形成胶束以后，能使不溶解或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力，形成真溶液体系。增溶实验是将一定量的表面活性剂将苯或其它所需考察的有机物增溶在水中，当体系中有机溶剂含量超过表面活性剂的增溶极限时，体系浑浊，由此测定其增溶能力。 表面活性剂的泡沫性能包括它的起泡性和稳泡性两个方面，均随其浓度上升而增强（直至极限值），测定方法是测定表面活性剂在一定浓度、一定温度、一定高度自由流下的一定硬度的水溶液所产生的泡沫高度/量，及此泡沫在一定时间后的泡沫高度/量。 乳化力的测定因不同的乳化对象及不同的乳化环境表面活性剂呈现出不同的乳化力，视具体情况而定，无统一的方法。相转变温度（PIT）是测定乳液相转变的温度，是衡量乳液稳定性的重要指标。 表面活性剂分子的亲水亲油平衡值HLB一般可根据其分析值或按其结构进行计算而得，实际工作中以乳化实验为主。 二、表面活性剂的化学分析法 首先将某一表面活性剂的元素定性分析与离子类型鉴定相结合对此表面活性剂官能团进行定性分析。如为阴离子型表面活性剂常常含硫、氮、磷中的任一种或两种元素，一般还含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Ba2+等金属元素，还需要考虑其反离子为NH4+和烷醇胺的可能性；但金属离子也可能是属于无机副产物或添加物。如为阳离子型表面活性剂元素定性应含氮、卤素，无金属离子。非离子表面活性剂多不含S、P，某些如烷醇酰胺、脂肪胺醚等含N元素。两性表面活性剂基本都含N元素，少数的S、N共存（磺化甜菜碱），或N、P共现（卵磷脂）。氨基酸盐含有K+、Na+等金属离子。如果有氟元素明显被检出时，可以肯定是含氟表面活性剂。有显著硅检出时，需考虑有机硅类表面活性剂和硅酸盐添加物的存在的可能。 确定表面活性剂的离子类型后可进一步对其定量分析。阴离子表面活性剂定量分析法原理是阴离子表面活性剂和以知阳离子表面活性剂定量络合反应的方法。维茨波恩的亚甲基蓝分相滴定法和亚甲基蓝光电比色法被日本工业标准JISK3362-1976所采用。国际表面活性剂委员会（CID）和分析小组（CIA）推荐的国际标准ISO法是以阴离子表面活性剂海明1622为滴定剂，以阳离子染料/阴离子染料（溴化二氨基菲啶/二硫化蓝）作混合指示剂，此法比亚甲基蓝法变色明显，重现性好。阳离子表面活性剂定量分析法有I SO287-1973亚甲基蓝法、溴甲酚氯法、四苯硼化钠法等。对于非离子表面活性剂的混合物可先柱层析分离出相对单一的非离子表面活性剂，然后定性定量。多元醇脂肪酸脂可水解测定其羟值、皂化值、酸值；聚氧乙烯型表面活性剂亦可测其浊点、羟值，进而依靠仪器分析确定其起始剂和EO加成数。两性表面活性剂可用磷钨酸法、铁氰化钾法等定量。 三、利用现代仪器分析对表面活性剂进行定性、定量及组成和结构的测试 红外光谱（IR）是鉴别化合物及确定物质分子结构常用的手段之一，主要用于有机物和无机物的定性定量分析。红外光谱属于分子吸收光谱，是依据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息进行测定的。
实验十四 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
实验十四电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 专业：11化学姓名：赖煊荣座号：32 同组人：黄音彬时间：2014.4.15 Ⅰ、目的要求 1．用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度 2．了解表面活性剂的特性及胶束形成原理 3．掌握电导仪的使用方法 Ⅱ、基本原理 本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值（或摩尔电导率），并作电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图，从图中的转折点即可求得临界胶束浓度。 Ⅲ、仪器试剂 电导仪、电导电极、恒温水浴、容量瓶（1000 ml）、烧杯（100ml、250ml）、氯化钾（分析纯）、十二烷基硫酸钠（分析纯）、电导水 Ⅳ、实验步骤 1．用电导水或重蒸馏水准确配制0.01 mol〃dm-3的KCl标准溶液。 2．配制0.02 mol〃dm-3表面活性剂（十二烷基硫酸钠）溶液，再配成下表中一系列浓度溶液。 3．调节恒温水浴温度至25℃或其它合适温度。 4．用0.01 mol〃dm-3KCl标准溶液标定电导池常数。 5．吸取10ml的0.02 mol〃dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml烧杯中，依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml，搅拌，分别测其电导率。 每个溶液的电导读数三次，取平均值。电导仪的使用方法（参见前，略）。 6．列表记录各溶液对应的电导，并换算成电导率或摩尔电导率。 Ⅴ、数据处理 1、实验数据记录 表1 实验室条件的记录表 项目实验开始时实验结束时 温度/℃24.5 25.5 压力/hp 1021.5 1021.3 湿度/% 50 47.8 表2 实验数据记录T=30℃
17种常用表面活性剂汇总
17种常用表面活性剂 月桂基磺化琥珀酸单酯二钠（DLS） 一、英文名： Disodium Monolauryl Sulfosuccinate 二、化学名：月桂基磺化琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式: ROCO-CH2-CH(SO3Na)-COONa 四、产品特性 1. 常温下为白色细腻膏体，加热后（>70℃）为透明液体； 2. 泡沫细密丰富；无滑腻感，非常容易冲洗； 3. 去污力强，脱脂力低，属常见的温和性表面活性剂； 4. 能与其它表面活性剂配伍，并降低其刺激性； 5. 耐硬水，生物降解性好，性能价格比高。 五、用途与用量： 1.用途：配制温和高粘度高度清洁的洗手膏（液）、泡沫洁面膏、泡沫洁面乳、泡沫剃 须膏，也可配制爽洁无滑腻的泡沫沐浴露、珠光香波等。 2.推荐用量：10—60%。 脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠MES 一、英文名：Disodium Laureth(3) Sulfosuccinate 二、化学名：脂肪醇聚氧乙烯醚（3）磺基琥珀酸单酯二钠 三、化学结构式：RO(CH2CH2O)3COCH2CH(SO3Na)COONa 四、产品特性： 1.具有优良的洗涤、乳化、分散、润湿、增溶性能； 2.刺激性低，且能显著降低其他表面活性剂的刺激性； 3.泡沫丰富细密稳定；性能价格比高； 4.有优良的钙皂分散和抗硬水性能； 5.复配性能好，能与多种表面活性剂和植物提取液（如皂角、首乌）复配，形成十分稳 定的体系，创制天然用品； 6.脱脂力低，去污力适中，极易冲洗且无滑腻感。 五、用途与用量： 1、用途：制造洗发香波、泡沫浴、沐浴露、洗手液、外科手术清洗及其它化妆品、洗涤 日化产品等，还可作为乳化剂、分散剂、润湿剂、发泡剂等。广泛用于涂料、皮革、造 纸、油墨、纺织等行业。
渗透剂配方成分剖析
渗透剂配方成分剖析 渗透剂（JFC）的全称是脂肪醇聚氧乙烯醚，属非离子表面活性剂。渗透剂顾名思义是起渗透作用，也是具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。渗透剂一般分为非离子和阴离子两类。配方成分剖析非离子的有JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E等；阴离子的有快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP、高温渗透剂JFC-M等等。 本产品有极好的附着力，渗透力极强的液体材料，干燥快，耐磨性强，并有很好的抗化学性及耐水性，该产品通过有效渗透，与混凝土和石造物中的成分发生作用，使混凝土的各成分固化成一个坚固实体，并阻塞了混凝土的各大小细孔，得到一个无尘致密的整体，从而提高混凝土的耐磨性、抗压性、致密性和抗渗性。可满足各种不同的使用需求和环境差异，适合工厂、仓库、码头、停车场等水泥地面的处理，而且颜色可以无限制调配。特别注意多孔或者干的地面,那些地方要混泥土密封固化剂保持湿润,当表面成胶.变光滑为佳,立即洒少量水用刷子,或者机器刷表面混泥土密封固化剂渗透到里层.保持5~10分钟,直到混泥土密封固化剂再次变为胶状,变为光滑,然后十分彻底的清洗干净.如果表面有光滑的残留,说明没有清洗干净,要进一步的清洗. 北京清析技术研究院在华北、华南、华中、华东、西北等地区，建立12大分院及配套实验室，秉承母校校训，以严谨、求实的工作态度，为数千家企业客户提供产品研发、成分分析、材料检测、工业诊断、模拟测试、大型仪器测试、可靠性验证等专业技术服务，还为全国范围内的公安局、法院、检察院、
律师事务所、司法鉴定中心、医院、高等院校、中国科学院提供专业技术服务。 经过几十年的团队技术积累，北京清析技术研究院下设环境检测事业部、食品保健品检测事业部、药品化妆品检测事业部、失效分析事业部、公检法服务事业部、高校科研服务事业部、成分分析/配方分析事业部、生物医药事业部等10大部门。
NMP 对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响
NMP 对水性聚氨酯胶粘剂性能的影响 WPU 外观稳定性 黏度 /mPa.s 吸水 率 /% 剥离强度 /(N/25cm) (A)未加NMP (B)以加NMP 乳白色 蛋黄半透 明 6个月后 分层 6个月不 分层 674 781 10.3 9.4 75 101 DMPA为固体粉末状，在非水溶剂中的溶解度很小，微溶于乙酸乙酯。若采用直接加入法，易造成与反应物的混溶性不好、制得的品性能不稳定，所以本实验采用溶液加入法，即将DMPA溶于NMP。NMP由于具有微溶于水、挥发度低、沸点高、热稳定性及化学稳定性均佳等特点，在水性聚氨酯乳液的合成过程中适量加入NMP，不仅可以使二羟甲基丙酸溶解使其在均相体系中进行反应，而且NMP沸点较高，脱除乙酸乙酯后大部分仍能残留于聚氨酯乳液中。由于乳液中残留有NMP，在乳液干燥阶段可以改善流延有利于成膜。为了考察NMP 对乳液性能的影响，作者根据P3（表1）的配料采用以下途径加料：（A）未加NMP，（B）已加NMP（即样品P3），合成了两种水性聚氨酯胶粘剂并比较其性能。实验发现，与未加NMP合成的乳液相比，已加入NMP合成的聚氨酯乳液的黏度有所增大，胶膜的吸水率降低，胶膜的剥离强度提高（见表2.2），测试结果与项尚林等[12]报道的一致。
另外， NMP 类似表面活性剂，更多的排列分布在颗粒表面，这种排列在一定程度上提高了乳液的稳定性。 表2. 水性聚氨酯胶粘剂组分及配方 样品 编号[PD ] PE G 组分 DMPA （摩尔 数） BDO TELA TEA DMPA /(mg/kg) 硬段含 量 % P1 P2 P3 P4 P5 0.105 0.04 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.040 0.035 0.030 0.01 0.025 0.020 0.016 0.020 0.024 0.028 0.032 3.8 4.8 5.7 6.7 7.6 42 .5 42 .7 42 .9 43 .1 43 .3 1)样品的固含量pH分别为40~60mg/kg，7~9； 2)中和度为80%即以-COOH（mol）含量的80%计 3.2 结论 采用PEG-1000、IPDI、BDO和DMPA等为主要原料，通过优化实
表面活性剂
. 在没有挥发性有机化合物的条件下，在一个基板材质上制备原位合成的表面活性剂纳米材料摘要：本文介绍了在没有挥发性有机化合物的条件下(挥发性有机化合物)合成一种生产纳米材料的溶胶?凝胶路线，。这些材料是在超声搅拌的条件下简单地通过把石英低聚物与非离子表面活性剂混合获得的。表面活性剂被作为改变溶胶-凝胶的催化剂也作为一个可以引导材料的孔隙结构中介,在干燥期间减少毛细管压力。因此,一个无裂缝的单片材料被生产。我们通过在终端添加聚二甲基硅氧烷用疏水性质还合成了一个异常的产品。重要的是,因为我们的合成不需要煅烧或附加其他程序,溶胶可以直接应用到基板上,特别是应用到外部表面的建筑物。因此,这些纳米材料的用途是恢复和保护建筑基质。使用这些技术(物理吸附、扫描电镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、核共振磁光谱学),我们深入的调查了这些材料的结构,显示了,由于辛胺所起的作用它们是由硅颗粒组成的，在混合材料里,聚二甲基硅氧烷作为形成二氧化硅粒子的链接桥梁。最后,我们证明这些产品作为巩固一个特定的建筑石材的有效性并且使它具有疏水性。 关键词：纳米材料、溶胶凝胶过程,PDMS /二氧化硅混合,分子剂、建筑材料、愈合剂,疏水性产品。 引言 溶胶凝胶材料的一个众所周知的缺点是在干燥条件下他们的敏感性易于收缩和倾向裂纹因为毛细管的压力。我们研究小组曾设计了一个创新的合成策略，在表面活性剂里（正辛胺)用一个四乙氧基硅烷单体转换溶胶?凝胶(以正矽酸乙酯)。这个合成中,HCl被用作催化剂、包括水为了水解乙氧基的团体和乙醇需要共溶剂。我们的目标是基于溶胶?凝胶路线设计一个程序,可以应用于建筑石雕或者其他类似的户外材料。表面活性剂提供了防止凝胶开裂的有效方法,由于两个因素:(1)粗化的凝胶网网状物,减少了毛细管的压力;(2)减少表面张力,也减少了毛细管的压力。后来,我们通过移除酸催化剂改进了这个过程。在辛胺存在的条件下在硅氧烷和以正矽酸乙酯之间通过共缩和我们还合成了无裂纹的有机无机混合凝胶杂化。在产品中有机成分赋予韧性和灵活性,在防止凝胶开裂方面具有协作性：此外,有机组被集成的硅聚合物给它疏水属性。 最近，在这些表面活性剂合成纳米材料中,我们也集成了二氧化钛粒子。由于钛二氧化碳的光催化活性的结果从而获得自清洗产品。这些低成本低和简单的路线的实际效益已被确认。在这些材料用来保护和恢复的石头和其他建筑材料。此外,其他研究工作在我们后来的战略领域(辛胺添加)里获得了无裂纹产品。 目前的研究工作的目标是设计一个在没有挥发性有机化合物的条件下在一个基板材质上制备原位合成一种生产纳米材料的无溶胶?凝路线。这些产品都是专门为保护或恢复建筑石材或作为其他类似的衬底。然而,他们可以被使应用于其他的应用程序。这个新奇过程对于我们的之前的路线是防止乙醇的使用或从溶胶中使用有机溶剂。有两个重要原因目的是消除乙醇和其他挥发性有机溶剂:(1)使“绿色”保护产品(2)增加干物质产品的比例应用到衬底提高它的有效性。这里介绍的过程是基于通过Tanev和Pinnavaia提出了路线二氧化硅前兆,像矽酸乙酯、被聚集在中性胺表面活性剂胶束产生一个类似六角形介孔的二氧化硅(HMS)分子筛。组装过程涉及硅的部分水解与表面活性剂头基前兆氢结合。Pinnavaia提出的路线,添加乙醇作为
常用表面活性剂汇总
商品名化学名中文名类型HLB Span 85 Sorbitan tribleate失水山梨醇三油酸酯非离子 1.8 Span 65 soibitan tristearate失水山梨醇三硬脂酸酯非离子 2.1 Span 80sorbitan monoo1eate失水山梨醇单油酸酯非离子 4.3 (O/W) Span 60sorbitan monostearate失水山梨醇单硬脂酸酯非离子 4.7 Span 40sorbitan monopalmitate失水山梨醇单棕榈酸酯非离子 6.7 Span 20sorbitan monolaurate失水山梨醇月桂酸酯非离子8.6 Tween 81Polyoxyethylene sorbitan monooleate聚氧乙烯(5EO)失水山梨醇单油酸酯非离子10.0 Tween 65Polyoxyethylene sorbitan tristearate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇三硬脂酸酯非离子10.5 Tween 85polyoxyethylenesorbitan trioleate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇三油酸酯非离子11.0 Tween 60polyoxyethylene sorbitan monostearate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单硬脂酸酯非离子14.9 Tween 21polyoxyethylene sorbitan monolaurate聚氧乙烯(4EO)失水山梨醇单月桂酸酯非离子13.3 Tween 80 polyoxyethylene sorbitan monostearate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单油酸酯非离子15.0 Tween 40polyoxyethylene sorbitan monopalmitate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单棕榈酸酯非离子15.6 Tween 20Polyoxyethylene sorbitan monolaurate聚氧乙烯(20EO)失水山梨醇单月桂酸酯非离子16.7 普兰尼克Pluronic L31/L35/L38/L42/L43/L44/L61 /L62/L63/L64/L65/L72/L81/L92 /L94/L101/L121/L122/L123 F68/F77/F87/F88/F98/F108/F127 P75/P84/P85/P103/P104/P105 聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物 PO-EO嵌段共聚：PE3100/PE4200 /PE4300/PE6100/PE6200/PE6400 /PE6800/PE8100/PE9200/PE10100 /PE10300/PE10500/RPE1740/ RPE2520/RPE3110 非离子 Atlas G-1050 polyoxyethylene sorbitol hexastearate聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯非离子 2.6 Atlas G-1706 Polyoxyethylene sorbitol beeswax derivative聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物非离子 2.0 AtlasG-2859Polyoxyethyle esorbitol 4,5 oleate聚氧乙烯山梨醇4．5油酸酯非离子 3.7 Atlas G-2158 Propylene glycol fatty acid ester丙二醇单硬脂酸酯非离子 3.4 Atlas G—917propylene glycol monolaurate丙二醇单月桂酸酯非离子 4.5 AtlasG-385l propylene glycol monolaurate丙二醇单月桂酸酯非离子 4.5 AtlasG-2146diethylene glycol monostearate二乙二醇单硬脂酸酯非离子 4.7 AtlasG-1702polyoxyethylene sorbitol beeswax derivative聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物非离子 5.0 AtlasG-1725polyoxyethylene sorbitol beeswax derivative聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物非离子 6.0 第 1 页共4 页
表面活性剂
表面活性剂的分类及应用学生姓名段倩 学号 20104540122 院系化学化工学院 专业精工 101 班
【摘要】：表面活性剂(surfactant)是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域，在石油化工中等其他化工生产中也有应用。 【关键词】：表面活性剂分类应用食品农药化肥医 药 表面活性剂的概念 凡是在低浓度下吸附于体系的两相界面上，改变界面性质并显著降低界面能并通过改变界面状态，从而产生润湿与反润湿，乳化与破乳，起泡与消泡以及在较高浓度下产生增容的物质称为表面活性剂。表面活性剂是一类具有一定功能特性的化合物，是一类专用化学品。它通
常不作为最终制品或商品直接与使用者或消费者见面，而是作为最终制品或某种商品的一个重要组分加入以应用。由表面活性剂可以配制多种最终制品或商品，如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、破乳剂、消泡剂、分散剂等。这些制品或商品是按一定的配方调制的产品，其必要组分是表面活性剂，出表面活性剂外，还有助剂、促进剂，其配方的目的是提高表面活性剂的功能。表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。 表面活性剂的分类 1、阴离子表面活性剂：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠 2、阳离子表面活性剂：季铵化物 3、两性离子表面活性剂：卵磷脂，氨基酸型，甜菜碱型 4、非离子表面活性剂：脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦（司盘），聚山梨酯（吐温） 表面活性剂的作用： 增溶乳化作用润湿作用助悬作用起泡和消泡作用消毒、杀菌去垢、洗涤作用
水性聚氨酯的合成
闫福安，陈俊 (武汉工程大学化工与制药学院,武汉430073) 摘要：对水性聚氨酯的合成单体、合成原理、合成工艺及改性方法作了介绍。水性聚氨酯合成技术不断完善,市场正在推进,国内相关企业和研究机构应加强合作,从分子设计出发,不断推进水性聚氨酯产业的技术进步和市场推广。 关键词：水性聚氨酯；合成；改性 0引言 聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控,配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行必不可少的材料之一,其本身就已经形成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。据有关报道,在全球聚氨酯产品的消耗总量中,北美洲和欧洲占到70％左右。美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5kg,西欧约4.5kg,而我国的消费水平还很低,年人均不足0.5kg。溶剂型的聚氨酯涂料品种众多、用途广泛,在涂料产品中占有非常重要的地位。水性聚氨酯的研究始自20世纪50年代,60、70年代,对水性聚氨酯的研究、开发迅速发展,70年代开始工业化生产用作皮革涂饰剂的水性聚氨酯。进入90年代,随着人们环保意识以及环保法规的加强,环境友好的水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视,其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域,正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场。在水性树脂中,水性聚氨酯仍然是优秀树脂的代表,是现代水性树脂研究的热点之一。 1水性聚氨酯的合成单体 1.1多异氰酸酯(polyisocynate) 多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的部位特点,可分为四大类：芳香族多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯,TDI)、脂肪族多异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯,HDI)、芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基－常为多亚甲基,如苯二亚甲基二异氰酸酯,XDI)和脂环族多异氰酸酯(即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基,如异佛尔酮二异氰酸酯,IPDI。芳香族多异氰酸酯合成的聚氨酯树脂户外耐候性差,易黄变和粉化,属于“黄变性多异氰酸酯”,但价格低,来源方便,在我国应用广泛,如TDI常用于室内涂层用树脂；脂肪族多异氰酸酯耐候性好,不黄变,其应用不断扩大,欧美发达国家已经成为主流的多异氰酸酯单体；芳脂族和脂环族多异氰酸酯接近脂肪族多异氰酸酯,也属于“不黄变性多异氰酸酯”。水性聚氨酯合成用的多异氰酸酯主要有TDI、IPDI、HDI、TMXDI(四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯)。TMXDI可直接用于水性体系,或用于零VOC水性聚氨酯的合成。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
实验十七电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 一、目的要求 1．用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度 2．了解表面活性剂的特性及胶束形成原理 3．掌握电导仪的使用方法 二、基本原理 表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度，以CMC表示。在CMC点上，由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质（如表面张力、电导、渗透压、浊度、光学性质等）同浓度的关系曲线出现 明显的转折，如图1所示。这个现象是测 定CMC的实验依据，也是表面活性剂的 一个重要特征。 表面活性剂成为溶液中的稳定分子可 能采取的两种途径：1、是把亲水基留在 水中，亲油基伸向油相或空气；2、是让 表面活性剂的亲油基团相互靠在一起，以 减少亲油基与水的接触面积。前者就是表 面活性剂分子吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成了胶束。由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定地溶于水中。 在溶液中对电导有贡献的主要是带长链烷基的表面活性剂离子和相应的反离子，而胶束的贡献则极为微小。从离子贡献大小来考虑，反离子大于表面活性剂离子。当溶液浓度达CMC时，由于表面活性剂离子缔合成胶束，反离子固定于胶束的表面，它们对电导的贡献明显下降，同时由于胶束的电荷被反离子部分中和，这种电荷量小，体积大的胶束对电导的贡献非常小，所以电导急剧下降。 对于离子型表面活性剂溶液，当溶液浓度很稀时，电导的变化规律也和强电解质一样；但当溶液浓度达到临界胶束浓度时，随着胶束的生成，电导率发生改变，摩尔电导急剧下降，
这就是电导法测定CMC的依据。 本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值（或摩尔电导率），并作电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图，从图中的转折点即可求得临界胶束浓度。 三、实验步骤 1．调节恒温水浴温度至25℃ 2．吸取10ml的0.02 mol〃dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml烧杯中，依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml，搅拌，分别测其电导率。 每个溶液的电导读数三次，取平均值。 3．列表记录各溶液对应的电导，并换算成电导率或摩尔电导率。 四、数据记录与处理 表一：环境条件 表二：实验数据记录 T=25℃ 由上表作出电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图如下: