两性表面活性剂的性质及发展趋势

2022年02月18日 阅读量:2

两性表面活性剂的特点

两性表面活性剂的特点在于分子中同时含有酸式和碱式亲水基团。这些酸式和碱式基团 在前面已讨论。此外.也可以引入羟基和聚氧乙烯醚基来增加水溶性,氨基酸盐就是一种两性表面活性剂。因此在溶液中pH值下降时,氮原子可以吸收氢离子而形成铵盐阳离子。最常见的例子为烷基甜菜碱:

两性表面活性剂是一种具有特殊用途的表面活性剂,其中最主要的是咪唑啉系表面活性剂。

在两性表面活性剂中一定含有氮原子形成的阳离子(也包括游离氨基),阴离子多数由羧 酸基提供。在个别情况下,也有采用磺酸基或磷酸基作为阴离子的来源。

两性表面活性剂中产量最大的、最常用的是在咪唑啉环上帯有β-羟乙基的品种。合成的反应式基本上与合成咪唑啉系季铵盐的反应相似.不同之处在于最后季铵化时用氯乙酸或丙烯酸。

两性表面活性剂不刺激皮肤和眼睛;在相当宽的pH值范围内都有良好的表面活性作用; 它们与阴离子、阳离子、非离子表面活性剂都订兼容,由此特性,它可用作洗涤剂、乳化剂、润湿剂、发型剂、发泡剂、柔软剂和抗静电剂.因为它对眼睛的刺激较磺酸乾或硫酸盐型阴离子表面活性剂为小也大量用于化妆品的配制.

非离子表面活性剂的发展趋势

从现有情况来看,SAS,AOS,AES都处于增长的趋势,但能否取代LAS, 土要取表于原料脂肪醇、α烯烃和直链烷烃的供应。在合成脂肪醇方面,改进的要点在于缩小碳链的分布范围,其中最新的成就是Sheel法,在以天然原料生产的表面活性剂中,脂肪醇硫酸盐、甲酯磺酸盐和酰胺皂都是有待发展的品种。根据预测。非离子表而活性剂今后会超过阴离子表面活性剂,发展最快的将是AEO.

另外,也出现r以天然物质为原料来改变石汕化〕:原料和天然原料复合来源的倾向。其中 一个方向是以食糖为原料的表囱活性剂,它们将完全以天然再生资源为基础。特点是特别容易 生化降解.而且完全没有毒性。

在环境污染方面,则首先应考虑深料工业。目前在油漆和喷漆中至少还冇SO%的产品是 含溶剂的,溶剤并没有成膜特性.所以在涂料固化的过稈中就逐步挥发到周围环境中而造成污 染,如用表面活性剂将它们改为乳胶漆,可避免环境汚染.

在资源利用方面,油毋开发屮的二次开采和三次开采非常重要。其中有一种蒸汽注入法工 艺,采用340的高压蒸汽注入岩层迫使油析出,但这种操作往往会破坏岩层。若釆用对酸稳 定的表面活性剂产生的泡沫帯出原油,副作用就会减少,解决这一冋题最好的方法是注入一些原地能制造生化表面活性剂的微生物。已经发现不少细菌能以原油作营养质,合成出非常高效的表面活性剂。

表面活性剂也可用于节能,因为表面活性剂可降低液体在管道中流动的阻力.从而提高流域在消防水中加入表面活性剂以降低喷嘴阻力就是已经成功的典型例子.在数千公里间距 中输送煤浆或原油时也有类似的问题。此外,在节能燃料中,采用乳化剂解决柴油在水中的乳 化,不仅可以减少用油量,同时也可减少氧化氮气体的排放量。

除在原有表而活性剂的基础上开发它们的应用外,在发展新的表面活性剤方画也有广阔的前景,如有机氟、有机硅、全氟表面活性剤。全氟表面活性剂是所有表面活性剂中表画'活性 最强的一种。它的扩散力非常高,可用于织物处理及抗污处理.因它能产生稳定的泡沫,还可用灭火剂,

表面活性催化剂是一种较新的概念,它把表面活性作用和催化作用集中在一个化合物分子中,使之能在胶束的表面上把非均相催化剂的高选择性与均相催化剂的髙活性結合起来。

表面活性剂的许多特性和用途还有待于进一步开发,关键在分子中除亲水基团外,适当的 添加一些其他基团,以赋予表面活性剂分子更多的功能。

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