阳离子表面活性剂.pptx
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1、会计学1阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂2.6.12.6.12.6.12.6.1阳离子表面活性剂的应用特点阳离子表面活性剂的应用特点阳离子表面活性剂的应用特点阳离子表面活性剂的应用特点 n n不适用于洗涤不适用于洗涤不适用于洗涤不适用于洗涤n n一般纤维织物和固体表面均带有负电荷,当使用阳离子一般纤维织物和固体表面均带有负电荷,当使用阳离子一般纤维织物和固体表面均带有负电荷,当使用阳离子一般纤维织物和固体表面均带有负电荷,当使用阳离子表面活性剂时,它吸附在基质和水的表面上,由于阳表面活性剂时,它吸附在基质和水的表面上,由于阳表面活性剂时,它吸附在基质和水的表面上,由于阳表面活性剂时,它吸附在基
2、质和水的表面上,由于阳离子表面活性剂与基质间具有强烈的静电引力,亲油离子表面活性剂与基质间具有强烈的静电引力,亲油离子表面活性剂与基质间具有强烈的静电引力,亲油离子表面活性剂与基质间具有强烈的静电引力,亲油基朝向水相,使基质疏水,因此,不适用于洗涤;基朝向水相,使基质疏水,因此,不适用于洗涤;基朝向水相,使基质疏水,因此,不适用于洗涤;基朝向水相,使基质疏水,因此,不适用于洗涤;第1页/共39页电荷相吸电荷相斥洗涤去污作用无洗涤去污作用第2页/共39页n n杀菌作用显著杀菌作用显著杀菌作用显著杀菌作用显著n n很稀的溶液(很稀的溶液(很稀的溶液(很稀的溶液(1/10000-1/1000001/
3、10000-1/1000001/10000-1/1000001/10000-1/100000)即有杀菌效果,这是)即有杀菌效果,这是)即有杀菌效果,这是)即有杀菌效果,这是由于细菌被强力吸附后,阻止了细菌的呼吸作用和糖解由于细菌被强力吸附后,阻止了细菌的呼吸作用和糖解由于细菌被强力吸附后,阻止了细菌的呼吸作用和糖解由于细菌被强力吸附后,阻止了细菌的呼吸作用和糖解作用所致作用所致作用所致作用所致 具有良好的抗静电作用具有良好的抗静电作用当阳离子表面活性剂吸附吸在纤维表面,形成一定向吸附当阳离子表面活性剂吸附吸在纤维表面,形成一定向吸附膜后,中和了纤维表面的负电荷,减少了因摩擦产生的自膜后,中和了
4、纤维表面的负电荷,减少了因摩擦产生的自由电子,因而,具有良好的抗静电作用;由电子,因而,具有良好的抗静电作用;第3页/共39页广泛应用于纤维的柔软整理剂广泛应用于纤维的柔软整理剂阳离子表面活性剂能显著降低纤维表面的摩擦系数,具有阳离子表面活性剂能显著降低纤维表面的摩擦系数,具有良好的柔软平滑性能;良好的柔软平滑性能;阳离子表面活性剂不能与肥皂等阴离子表面活性剂混阳离子表面活性剂不能与肥皂等阴离子表面活性剂混用,否则将引起阳离子活性物沉淀而失效。用,否则将引起阳离子活性物沉淀而失效。第4页/共39页n n几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物,即有几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物,即有
5、几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物,即有几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物,即有机胺的衍生物。机胺的衍生物。机胺的衍生物。机胺的衍生物。n n主要有季铵盐主要有季铵盐主要有季铵盐主要有季铵盐(RNRRNRRNRRNR3 3 3 3+A A A A-)、烷基吡啶翁烷基吡啶翁烷基吡啶翁烷基吡啶翁(RCRCRCRC5 5 5 5H H H H5 5 5 5N N N N+A A A A-)。n n以十六烷基三甲基氯化铵为例,表示为:以十六烷基三甲基氯化铵为例,表示为:以十六烷基三甲基氯化铵为例,表示为:以十六烷基三甲基氯化铵为例,表示为:l见书见书P53P53表表3-73-7第5页/共3
6、9页2.6.22.6.2胺盐型阳离子表面活性剂胺盐型阳离子表面活性剂胺盐型阳离子表面活性剂胺盐型阳离子表面活性剂 ammonium cationic surfacantsammonium cationic surfacantsn n所有的铵盐型阳离子表面活性剂都可通过胺与酸的中和所有的铵盐型阳离子表面活性剂都可通过胺与酸的中和所有的铵盐型阳离子表面活性剂都可通过胺与酸的中和所有的铵盐型阳离子表面活性剂都可通过胺与酸的中和作用制得。作用制得。作用制得。作用制得。n n胺盐型阳离子表面活性剂制备:胺盐型阳离子表面活性剂制备:胺盐型阳离子表面活性剂制备:胺盐型阳离子表面活性剂制备:n n有机胺(高级
7、伯胺、仲胺和叔胺)与酸(盐酸、醋酸、有机胺(高级伯胺、仲胺和叔胺)与酸(盐酸、醋酸、有机胺(高级伯胺、仲胺和叔胺)与酸(盐酸、醋酸、有机胺(高级伯胺、仲胺和叔胺)与酸(盐酸、醋酸、钾酸、氢溴酸、硫酸等)制得。钾酸、氢溴酸、硫酸等)制得。钾酸、氢溴酸、硫酸等)制得。钾酸、氢溴酸、硫酸等)制得。有机胺制备有机胺制备中和中和酸酸Preparation of organic ammoniumneutralizationtarget product目标产物目标产物第6页/共39页第7页/共39页n nE.g(十二烷基二甲基叔胺醋酸盐)(十二烷基二甲基叔胺醋酸盐)应用:应用:可在酸性介质中作乳化、分散、润
8、湿剂,也用作矿物可在酸性介质中作乳化、分散、润湿剂,也用作矿物浮选剂、颜料粉末表面憎水剂。浮选剂、颜料粉末表面憎水剂。缺点:当溶液缺点:当溶液pHpH7 7时,胺易从水中游离析出,从而时,胺易从水中游离析出,从而失去表面活性失去表面活性第8页/共39页n n一般按起始胺的不同分为一般按起始胺的不同分为:n n高级胺盐型阳离子表面活性剂高级胺盐型阳离子表面活性剂;n n低级铵盐型阳离子表面活性剂。低级铵盐型阳离子表面活性剂。n n前者多由高级脂肪胺与盐酸或前者多由高级脂肪胺与盐酸或醋酸进行中和反应制得,常用醋酸进行中和反应制得,常用作缓蚀剂、捕集剂、防结块剂作缓蚀剂、捕集剂、防结块剂等。等。第9
9、页/共39页1 1、高级伯胺的制取高级伯胺的制取高级伯胺的制取高级伯胺的制取 n n(1 1)脂肪酸法)脂肪酸法)脂肪酸法)脂肪酸法fatty acidfatty acid n n传统法:脂肪酸与氨在传统法:脂肪酸与氨在传统法:脂肪酸与氨在传统法:脂肪酸与氨在0.4-0.60.4-0.6MPaMPa、300-320300-320下反应下反应下反应下反应生成脂肪酰胺,脱水生成腈,再加氢还原:生成脂肪酰胺,脱水生成腈,再加氢还原:生成脂肪酰胺,脱水生成腈,再加氢还原:生成脂肪酰胺,脱水生成腈,再加氢还原:Preparation of high organic ammonium第10页/共39页n
10、n加氢还原加氢还原加氢还原加氢还原的工业上的工艺条件:的工业上的工艺条件:的工业上的工艺条件:的工业上的工艺条件:n n压力压力压力压力2.94-6.872.94-6.872.94-6.872.94-6.87MPaMPaMPaMPa,温度温度温度温度120-150120-150120-150120-150。n n少量仲胺,叔胺副产物少量仲胺,叔胺副产物少量仲胺,叔胺副产物少量仲胺,叔胺副产物第11页/共39页n n脂肪酸、氨和氢直接在催化剂上反应的:脂肪酸、氨和氢直接在催化剂上反应的:新工艺:一步法catalyst第12页/共39页(2 2 2 2)脂肪醇法)脂肪醇法)脂肪醇法)脂肪醇法fat
11、ty alcoholfatty alcoholfatty alcoholfatty alcohol 脂肪醇和氨在脂肪醇和氨在脂肪醇和氨在脂肪醇和氨在380-400380-400380-400380-400、12.16-17.23 12.16-17.23 12.16-17.23 12.16-17.23 MPaMPaMPaMPa下,下,下,下,可制得伯胺。可制得伯胺。可制得伯胺。可制得伯胺。第13页/共39页n n2 2、高级仲胺的制取、高级仲胺的制取、高级仲胺的制取、高级仲胺的制取n n脂肪醇法脂肪醇法脂肪醇法脂肪醇法n n 高级醇和氨在镍、钴催化剂下生成仲胺高级醇和氨在镍、钴催化剂下生成仲胺高
12、级醇和氨在镍、钴催化剂下生成仲胺高级醇和氨在镍、钴催化剂下生成仲胺 。l注意:制备条件与伯胺的区别注意:制备条件与伯胺的区别第14页/共39页脂肪腈法脂肪腈法脂肪腈法脂肪腈法fatty nitrilefatty nitrilefatty nitrilefatty nitrile首先将脂肪腈在低温下转化为伯胺,然后在铜铬催化剂首先将脂肪腈在低温下转化为伯胺,然后在铜铬催化剂首先将脂肪腈在低温下转化为伯胺,然后在铜铬催化剂首先将脂肪腈在低温下转化为伯胺,然后在铜铬催化剂下脱氢,得到仲胺。下脱氢,得到仲胺。下脱氢,得到仲胺。下脱氢,得到仲胺。第15页/共39页n n卤代烷法卤代烷法卤代烷法卤代烷法n
13、 n alkylogen;alkyl halide;haloalkanealkylogen;alkyl halide;haloalkanealkylogen;alkyl halide;haloalkanealkylogen;alkyl halide;haloalkane n n卤代烷和氨在密闭的反应器中反应,主要产物为仲胺。卤代烷和氨在密闭的反应器中反应,主要产物为仲胺。卤代烷和氨在密闭的反应器中反应,主要产物为仲胺。卤代烷和氨在密闭的反应器中反应,主要产物为仲胺。第16页/共39页n n3 3、高级叔胺的制备高级叔胺的制备高级叔胺的制备高级叔胺的制备n n叔胺是制取季铵盐的主要原料,季铵盐是
14、阳离子表面活性剂叔胺是制取季铵盐的主要原料,季铵盐是阳离子表面活性剂叔胺是制取季铵盐的主要原料,季铵盐是阳离子表面活性剂叔胺是制取季铵盐的主要原料,季铵盐是阳离子表面活性剂中的一个大类,用途较广。中的一个大类,用途较广。中的一个大类,用途较广。中的一个大类,用途较广。n n伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷反应制备叔胺伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷反应制备叔胺伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷反应制备叔胺伯胺与环氧乙烷或环氧丙烷反应制备叔胺n n此为工业上制备叔胺的重要方法此为工业上制备叔胺的重要方法此为工业上制备叔胺的重要方法此为工业上制备叔胺的重要方法:第17页/共39页n n在碱性催化剂可进一步反应,生成聚醚链。
15、在碱性催化剂可进一步反应,生成聚醚链。在碱性催化剂可进一步反应,生成聚醚链。在碱性催化剂可进一步反应,生成聚醚链。分子链中随着聚氧乙烯含量的增加,产物的非离子性也增加;分子链中随着聚氧乙烯含量的增加,产物的非离子性也增加;但在水中的溶解度却不随但在水中的溶解度却不随pHpH值的变化而改变。值的变化而改变。故也称为阳离子表面活性剂的非离子化。故也称为阳离子表面活性剂的非离子化。l作业作业1 1:写出二乙醇胺在碱性催化剂作用下生成聚醚:写出二乙醇胺在碱性催化剂作用下生成聚醚链的反应机理及方程式。链的反应机理及方程式。第18页/共39页n n脂肪酸与低级胺反应制取叔胺脂肪酸与低级胺反应制取叔胺脂肪酸
16、与低级胺反应制取叔胺脂肪酸与低级胺反应制取叔胺n n由此法制得的叔胺,成本低,性能好,大多用于纤维由此法制得的叔胺,成本低,性能好,大多用于纤维由此法制得的叔胺,成本低,性能好,大多用于纤维由此法制得的叔胺,成本低,性能好,大多用于纤维柔软整理剂。如硬脂酸和三乙醇胺加热缩合酯化,形柔软整理剂。如硬脂酸和三乙醇胺加热缩合酯化,形柔软整理剂。如硬脂酸和三乙醇胺加热缩合酯化,形柔软整理剂。如硬脂酸和三乙醇胺加热缩合酯化,形成叔胺,再用甲酸中和,得到索罗明(成叔胺,再用甲酸中和,得到索罗明(成叔胺,再用甲酸中和,得到索罗明(成叔胺,再用甲酸中和,得到索罗明(SoromineSoromineSoromi
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