表面活性剂应用导论特殊类型的表面活性剂.pptx

8.1 8.1 碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂：碳氟表面活性剂：是指碳氢链中氢原子被氟取代了的表面活性剂。是指碳氢链中氢原子被氟取代了的表面活性剂。氢原子可以部分被氟原子取代，也可全部被氟原子氢原子可以部分被氟原子取代，也可全部被氟原子取代，后者称为取代，后者称为全氟表面活性剂全氟表面活性剂。这类表面活性剂性能特殊，这类表面活性剂性能特殊，具有憎水、憎油的双重具有憎水、憎油的双重特性，降低表面张力的能力极为显著，特性，降低表面张力的能力极为显著，其应用越来越引其应用越来越引人注目。人注目。第1页/共27页1.1.化学稳定性和热稳定性能好化学稳定性和热稳定性能好 耐高温、耐强酸、强碱，甚至强氧化剂也不能耐高温、耐强酸、强碱，甚至强氧化剂也不能将将其破坏。其破坏。(1)F(1)F原子电负性最大，原子电负性最大，C-FC-F共价键具有离子键的性共价键具有离子键的性能，键能达能，键能达452kJ/mol452kJ/mol。(2)F(2)F原子比原子比 H H原子大，屏蔽碳原子的能力比原子大，屏蔽碳原子的能力比H H原子原子强，使强，使C-CC-C的稳定性有所提高。的稳定性有所提高。碳氟表面活性剂的性质碳氟表面活性剂的性质第2页/共27页2.2.溶解性溶解性 氟表面活性剂具有高熔点、高氟表面活性剂具有高熔点、高KrafftKrafft点和在溶剂中溶点和在溶剂中溶解度低的特点。解度低的特点。全氟表面活性剂不但能降低水的表面张力，而且也能全氟表面活性剂不但能降低水的表面张力，而且也能降低液态碳氢化合物的表面张力，同时降低液态碳氢化合物的表面张力，同时具有既疏水又疏油具有既疏水又疏油的性质。的性质。碳氟表面活性剂的性质碳氟表面活性剂的性质第3页/共27页3.3.表面活性表面活性 碳氟表面活性剂有极高的表面活性碳氟表面活性剂有极高的表面活性，其水溶液，其水溶液的表面张力可低至的表面张力可低至20nN/m20nN/m以下以下(有的甚至可低到有的甚至可低到12nN/m)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。碳氟表面活性剂在碳氟表面活性剂在 6 6个碳原子的时候就有很好个碳原子的时候就有很好的表面活性。的表面活性。8 81212个碳原子最佳。个碳原子最佳。4.CMC4.CMC 碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂 CMCCMC要比结构相似碳氢表面活要比结构相似碳氢表面活性剂低性剂低10-10010-100倍。倍。碳氟表面活性剂的性质碳氟表面活性剂的性质第4页/共27页碳氟表面活性剂的分类碳氟表面活性剂的分类 阳离子型阴离子型两性型离子型非离子型碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂第5页/共27页1.1.阴离子型碳氟表面活性剂阴离子型碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂的分类碳氟表面活性剂的分类第6页/共27页2.2.阳离子型碳氟表面活性剂阳离子型碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂的分类碳氟表面活性剂的分类第7页/共27页3.3.两性型碳氟表面活性剂两性型碳氟表面活性剂 两性型碳氟表面活性剂分子中存在酸性和碱性基团。两性型碳氟表面活性剂分子中存在酸性和碱性基团。如碱性基团：氨基或季铵基；酸性基团：羧酸基、磺酸如碱性基团：氨基或季铵基；酸性基团：羧酸基、磺酸基等。基等。4.4.非离子型碳氟表面活性剂非离子型碳氟表面活性剂碳氟表面活性剂的分类碳氟表面活性剂的分类第8页/共27页1.1.应用中的特性和选择应用中的特性和选择(1)(1)很很高的表面活性高的表面活性；(2)(2)氟原子半径小、电负性高，氟原子半径小、电负性高，碳碳-氟化学键稳定氟化学键稳定；(3)(3)与其他表面活性剂的与其他表面活性剂的配伍性好配伍性好，容易产生加和容易产生加和增效作用。增效作用。碳氟表面活性剂的应用碳氟表面活性剂的应用第9页/共27页2.2.应用应用(1)(1)高效灭火剂高效灭火剂(2)(2)电镀电镀(3)(3)织物整理剂织物整理剂(4)(4)高聚物添加剂高聚物添加剂 (5)(5)感光材料感光材料碳氟表面活性剂的应用碳氟表面活性剂的应用第10页/共27页碳氟表面活性剂的合成一般包括两部：碳氟表面活性剂的合成一般包括两部：(1)(1)含氟非极性基的合成；含氟非极性基的合成；(2)(2)亲水基团的引入。亲水基团的引入。主要是含氟疏水基的合成。主要是含氟疏水基的合成。目前，有目前，有 3 3种合成碳氟化合物方法：种合成碳氟化合物方法：电解氟化法、调聚法、离子齐聚法。电解氟化法、调聚法、离子齐聚法。碳氟表面活性剂的合成碳氟表面活性剂的合成第11页/共27页1.1.电解氟化法电解氟化法经过电解氟化法制得经过电解氟化法制得:全氟辛酰氟全氟辛酰氟C C7 7H H1515COCl+HFCCOCl+HFC7 7H H1515COF+HCl+HCOF+HCl+H2 2 全氟辛基磺酰氟全氟辛基磺酰氟C C8 8H H1717SOSO2 2Cl+HFCCl+HFC8 8H H1717SOSO2 2F+HCl+HF+HCl+H2 2碳氟表面活性剂的合成碳氟表面活性剂的合成第12页/共27页 由全氟辛酰氟经下述反应可制得阴、阳和非离子表由全氟辛酰氟经下述反应可制得阴、阳和非离子表面活性剂。面活性剂。碳氟表面活性剂的合成碳氟表面活性剂的合成第13页/共27页2.2.调聚法调聚法 以光催化三氟碘甲烷与四氟乙烯的反应为例：以光催化三氟碘甲烷与四氟乙烯的反应为例：碳氟表面活性剂的合成碳氟表面活性剂的合成第14页/共27页8.2 8.2 含硅表面活性剂含硅表面活性剂第15页/共27页亲水基阴离子型阳离子型两性型非离子型疏水基硅烷基型硅氧烷基型含硅表面活性剂分类含硅表面活性剂分类第16页/共27页Si-O 键要比 C-C 键稳定，不易断裂。因而含硅表面活性剂具有较高的耐热稳定性离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型含硅表面活性剂分类含硅表面活性剂分类第17页/共27页 季铵盐含硅表面活性剂的杀菌能力很强，一般配成稀溶液，就能杀死各种细菌例如革兰氏阴性细菌、葡萄球菌、真菌等。硅氧烷表面活性剂具有化妆品配方要求的润滑性、光泽、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很好。大多用于洗发剂、护发素和调理香波中。它们能改善头发的梳理性、光泽和触感。含硅表面活性剂应用含硅表面活性剂应用第18页/共27页表面活性 较差乳化效果好稳泡剂分散性 和 絮凝性增稠性8.3 8.3 高分子表面活性剂高分子表面活性剂第19页/共27页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8.3 8.3 高分子表面活性剂高分子表面活性剂第20页/共27页8.4 8.4 冠醚型表面活性剂冠醚型表面活性剂第21页/共27页相转移 催化剂对不同的阳离子有选择性络合模拟生物膜 传输8.4 8.4 冠醚型表面活性剂冠醚型表面活性剂第22页/共27页能同纤维织物反应柔软性防水性防缩性防皱性防虫、防霉、防静电8.5 8.5 反应型表面活性剂反应型表面活性剂第23页/共27页 生物表面活性剂是指由细菌、酵母和真菌等多种微生物产生的具有表面活性剂特征的化合物。微生物在代谢过程中常分泌出一些具有表面活性的代谢产物。如简单脂类、复杂脂类或类脂衍生物。在这些物质分子中存在着非极性的疏水基团和极性的亲水基团。8.6 8.6 生物表面活性剂生物表面活性剂第24页/共27页 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，在生态学上是安全的根据亲水基的类别可分为 糖脂系列酰基缩氨酸系列 磷脂系列脂肪酸系列高分子生物表面活性剂8.6 8.6 生物表面活性剂生物表面活性剂第25页/共27页 用废弃的油培养微生物，能加速其分解，同时能制取的表面活性剂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8.6 8.6 生物表面活性剂生物表面活性剂第26页/共27页感谢您的观看。第27页/共27页