表面活性剂应用导论第4章阴离子表面活性剂ppt课件.ppt

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1、8/4/2021表面活性剂应用导论—第四章阴离子表面活性剂轻化工程专业丁斌第4章阴离子表面活性剂4.1阴离子表面活性剂概述4.2烷基苯磺酸盐4.3α-烯烃磺酸盐4.4烷基磺酸盐4.5琥珀酸酯磺酸盐4.6高级脂肪酰胺磺酸盐4.7其他类型阴离子表面活性剂4.1阴离子表面活性剂概述阴离子表面活性剂是具有阴离子亲水基团的表面活性剂。依据亲水基结构分类：(1)羧酸盐型(2)磺酸盐型(3)硫酸酯盐型(4)磷酸酯盐型(1)羧酸盐型(—COOM)以羧酸钠盐为主，在水中能够电离出羧酸负离子，代表品种：4.1.1阴离子表面活性剂的分类(1)羧酸盐型(—COOM)雷米邦A4.1.1

2、阴离子表面活性剂的分类4.1.1阴离子表面活性剂的分类(2)磺酸盐型(—SO3Na)为重要的阴离子表面活性剂，主要包括：4.1.1阴离子表面活性剂的分类(3)硫酸酯盐型(—OSO3Na)最常用的两类如下：4.1.1阴离子表面活性剂的分类(4)磷酸酯盐型(—OPO3Na)4.1.2磺酸基的引入方法引入磺酸基的两种方法--直接引入、间接引入。直接引入法—是指通过磺化反应直接引入磺酸基的方法。4.1.2磺酸基的引入方法烷烃常用的磺化工艺有四种：氧磺化法、氯磺化法、置换磺化法、加成磺化法。芳烃的磺化法主要有：过量硫酸磺化法、共沸去水磺化法、三氧化硫磺化法、氯磺酸磺化法

3、、芳伯胺的烘焙磺化法，等。4.1.2磺酸基的引入方法磺酸基的间接引入法—是由于使用带有磺酸基的原料，通过磺化反应以外的其他反应引入磺酸基的方法。如，N-甲基油酰胺牛磺酸盐的磺酸基是通过油酰氯和N-甲基牛磺酸缩合而引入的：第4章阴离子表面活性剂4.1阴离子表面活性剂概述4.2烷基苯磺酸盐4.3α-烯烃磺酸盐4.4烷基磺酸盐4.5琥珀酸酯磺酸盐4.6高级脂肪酰胺磺酸盐4.7其他类型阴离子表面活性剂4.2烷基苯磺酸盐烷基苯磺酸钠是目前生产和销售最大的阴离子表面活性剂之一，其结构通式为：n为12～18，分子链细而长，链长为(1.3～2)×10-9m,直径<4.0×10

4、-10m烷基苯磺酸盐类表面活性剂在主要有两种产品:烷基上带有支链，用ABS表示，分支ABS、硬ABS。不易降解，环境污染较为严重，很多品种已经禁用。直链烷基，用LAS表示，直链ABS、软ABS。易降解，不产生公害，我国目前生产、使用该品种。4.2烷基苯磺酸盐通常烷基苯磺酸钠不是单一的组分，原因：原料的合成工艺不同，使得烷基取代基的链长以及所含支链的情况不同。(2)磺酸基和烷基链相连的位置不同，即磺化时磺酸基进入苯环位置不同，导致烷基链与磺酸基的相对位置不同。(3)磺酸基进入苯环的个数不同，例如反应中可能发生多磺化而引入两个或多个磺酸基。4.2烷基苯磺酸盐4.2

5、.1烷基苯磺酸钠结构与性能的关系(1)溶解度随着烷基碳原子数的增加，表面活性剂达到相同溶解度所需要的温度越高。各曲线先随温度升高，表面活性剂的溶解度逐渐增大，当达到某一温度时，溶解度显著增加。此时的温度相当于表面活性剂的Krafft点，此时的溶解度则相当于表面活性剂的临界胶束浓度cmc。直链烷基苯磺酸钠的溶解度4.2.1烷基苯磺酸钠结构与性能的关系(2)表面张力--指表面活性剂的浓度高于其临界胶束浓度时溶液的表面张力。从直链烷基苯磺酸钠表面张力与表面活性剂链长和浓度的关系曲线可以看出：在相同的浓度下，十四烷基苯磺酸钠溶液的表面张力最低，其次是十二烷基苯磺酸钠。

6、直链烷基苯磺酸钠的表面张力(2)表面张力在2-位带有分支链的烷基苯磺酸钠表面活性剂中，以2-丁基辛基(12V)苯磺酸钠的表面张力最低。4.2.1烷基苯磺酸钠结构与性能的关系2-位支链的烷基苯磺酸钠的表面张力(2)表面张力在正十二烷基、2-丁基辛基、1-戊基庚基、四聚丙烯基苯磺酸钠四种表面活性剂中，可以看出：正十二烷基苯磺酸钠的临界胶束浓度最低，其次是2-丁基辛基和1-戊基庚基苯磺酸钠。在临界胶束浓度下，2-丁基辛基苯磺酸钠的表面张力最低。4.2.1烷基苯磺酸钠结构与性能的关系十二烷基苯磺酸钠异构体的表面张力4.2.1烷基苯磺酸钠结构与性能的关系(2)表面张力由

7、图可知：同碳原子数烷基链中，带有支链的表面张力较低；而直连的临界胶束浓度CMC较低。直链烷基苯磺酸钠的表面张力2-位支链的烷基苯磺酸钠的表面张力4.2.1烷基苯磺酸钠结构与性能的关系直链烷基苯磺酸钠的润湿力与其溶液浓度的关系(3)润湿力整体上，随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的增加，表面活性剂的润湿力呈下降趋势。正十烷基苯磺酸钠的润湿力最好，所需要的润湿时间最短，十二烷基和十四烷基苯磺酸钠次之，而十六烷基和十八烷基苯磺酸钠的润湿力较差。4.2.1烷基苯磺酸钠结构与性能的关系(4)起泡性相同浓度下，带有十四烷基的直链烷基苯磺酸钠发泡性能最好，泡沫高度最高，其次是

8、十二烷基苯磺酸钠。而十八烷基苯磺酸钠由