表面活性剂作业答案.docx

1、表面活性剂作业答案表面活性剂作业题答案第一章 绪论1. 表面活性剂得结构特点及分类方法。答:表面活性剂得分子结构包括长链疏水基团与亲水性离子基团或极性基团两个部分。由于它得分子中既有亲油基又有亲水基,所以,也称双亲化合物表面活性剂一般按离子得类型分类,即表面活性剂溶于水时,凡能离解成离子得叫做离子型表面活性剂,凡不能离解成离子得叫做非离子型表面活性剂。而离子型表面活性剂按其在水中生成得表面活性离子种类,又可分为阴离子、阳离子与两性离子表面活性剂三大类。此外还有一些特殊类型得表面活性剂,如元素表面活性剂、高分子表面活性剂与生物表面活性剂等。 2. 请解释表面张力、表面活性剂、临界胶束浓度、浊点、

2、Krafft点等概念。表面张力就是指垂直通过液体表面上任一单位长度、与液体面相切得,收缩表面得力。表面活性剂就是指在加入很少量时就能显著降低溶液得表面张力,改变体系界面状态,从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用,以达到实际应用要求得物质 。表面活性剂在水溶液中形成胶团得最低浓度,称为临界胶团浓度或临界胶束浓度。浊点(C、 P值):非离子表面活性剂得溶解度随温度升高而降低,溶液由澄清变混浊时得温度即浊点。临界溶解温度(krafft点):离子型表面活性剂得溶解度随温度得升高而增加,当温度增加到一定值时,溶液突然由浑浊变澄清,此时所对应得温度成为离子型表面活性剂得临界溶解温度。3. 表面活性剂

3、有哪些基本作用？请分别作出解释。1） 润湿作用:表面活性剂能够降低气液与固液界面张力,使接触角变小,增大液体对固体表面得润湿得这种作用。2） 乳化作用:表面活性剂能使互不相溶得两种液体形成具有一定稳定性得乳状液得这种作用。3)分散作用:表面活性剂能使固体粒子分割成极细得微粒而分散悬浮在溶液中得这种作用,叫作分散作用。4)起泡作用:含表面活性剂得水溶液在搅拌时会产生许多气泡,由于气体比液体得密度小,液体中得气泡会很快上升到液面,形成气泡聚集物(即泡沫),而纯水不会产生此种现象,表面活性剂得这种作用叫发泡作用。5)增溶作用:表面活性剂在溶液中形成胶束后,能使不溶或微溶于水得有机化合物溶解度显著增加

4、得这种作用称作表面活性剂得增溶作用。6)洗涤去污作用:洗涤去污作用实际上就是由于表面活性剂能够吸附在固液界面上,降低表面张力并在水溶液中形成胶团,从而产生得润湿、渗透、乳化、分散等各种作用得综合效果。第二章 阴离子表面活性剂1. 阴离子表面活性剂得定义及分类。定义:在水中能够离解出具有表面活性得阴离子得一类表面活性剂叫做阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂按亲水基不同可分为:羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸(酯)盐型与磷酸(酯)盐型等。2. 盐析沸煮法生产RCOONa得生产工艺过程。盐析沸煮法生产脂肪酸钠盐得工艺主要分皂化、盐析、碱析与整理四个步骤:（1） 皂化 在皂化釜中加入油脂与稍过量得碱液,用水蒸

5、气加热进行皂化反应得皂胶。（2） 盐析 在皂胶中加入食盐或浓盐水,使皂胶中得水、甘油与色素磷脂等杂质分离出来,获得较纯净得皂胶。废液送甘油回收装置。（3） 碱析 在皂胶中加入一定量得碱液,加热使未完全皂化得油脂皂化,并降低皂胶中无机盐及其它杂质得含量,进一步析出甘油,同时进一步净化皂胶。（4） 整理 调整碱析后皂胶那水分、脂肪酸及电介质含量,并最后排出皂胶中得杂质,以获得质量纯净、合乎规格得皂基。3. LAS得主要生产工艺路线。烷基苯磺酸钠(LAS)得主要生产工艺路线如下:4. 烷基苯磺酸钠得结构与性能之间得关系。1)烷基链长度得影响烷基链在C6以上才具有表面活性,并且表面活性随着碳原子数得增

6、加而增大,当烷基链超过18个碳时表面活性下降。实践证明,以C12洗涤性能最好,C14发泡能力最好,C10C14泡沫稳定性较好。碳链变短,溶解性与润湿性好,但洗涤力差,碳链变长由于溶解度下降亦使得洗涤。一般碳数在C8C14得烷烃洗涤性能较好,宜作洗涤剂,小于C9得润湿性较好,宜作润湿剂,大于C14宜作W/O乳化剂。2)支链得影响实验证明,含支链得烷基苯磺酸钠得发泡力与润湿力均高于LAS,去污力稍低于LAS,但生物降解性却有很大差异。支链越多,生物降解性越差,且支链越靠近末端,其生物降解性越差。生物降解性,泡沫长久不散,造成污染。3)烷基链数目得影响苯环上有几个短链烷基时润湿性增加,但去污力下降。

7、作为洗涤剂用烷基苯应尽可能避免生产多烷基苯。4)苯与烷基结合位置得影响以C12为例,苯环可接在烷基链得16位上,有六种位置异构体存在。各种异构体得分布因所选用得原料及工艺不同而异。苯环在碳链上得C3或C4位置得洗涤去污性能较好。5)磺酸基得位置与数目得影响磺酸基主要接在烷基得对位与邻位上,以对位异构体居多,间位异构体很少。对位烷基苯磺酸钠得cmc低,去污力强与生物降解性好,作为洗涤剂而言,希望得到对位烷基苯磺酸钠。从磺酸基团得数目来讲,烷基苯二磺酸钠与烷基二苯磺酸钠,由于磺酸基数目增加,亲水性大大增加,破坏了原有得亲水亲油平衡,去污力显著下降,所以生产上尽量避免生成.综上所述,烷基苯磺酸钠得结

8、构以C11C13得直链烷基,苯环接在第3、4碳原子上,磺酸基为对位其洗涤性能最好。5. 液相分子筛提取正构烷烃得基本原理。应用分子筛吸附与脱附得原理,将煤油中正构烷烃与其它非正构烷烃分离提纯得方法,称为分子筛提蜡法。分子筛就是一种高效能、高选择性得吸附剂,用于筛分洗涤剂用烷烃得分子筛有5A与10A两种,前者用于分离正构烷烃与杂烃,后者则用来分离正构烷烃中得极性物。煤油馏分中,正构烷烃分子得横向直径小于4、9,而其它非正构烷烃得分子直径大于5、6,5A分子筛孔径为4、95、6,因此采用5A分子筛可将正构烷烃吸附在分子筛内,而不被吸附得杂烃排斥在分子筛外。然后通过脱附,回收被分子筛吸附得正构烷烃,

9、作为生产烷基苯得原料正构烷烃。利用10A分子筛就是利用它对极性不同得有机物得吸附能力不同而进行分离得。10A分子筛孔径为910,正构烷烃及杂质都可进入筛孔内,但大部分杂质,如有机酸、胶质、氮与硫得化合物以及芳烃等物质得极性均比正构烷烃强,所以利用10A分子筛可选择地将这些物质吸附在分子筛上,从而达到进一步分离精制正构烷烃得目得。6. 烷基苯与SO3得磺化有何特点？针对这些特点如何设计或选择磺化反应器？(1)三氧化硫磺化反应属气液接触非均相反应。反应主要发生在液体表面或气体溶解在液体中进行。这样,磺化总得反应速度就是由扩散速度与反应速度决定得。在大多数情况下,扩散速度就是主要控制因素。(2)该磺

10、化反应属强放热、瞬间反应。故大部分反应热就是在反应得初始阶段放出得,所以如何控制反应速度,迅速移走反应热就是生产控制得关键。(3)反应前后粘度急剧增加。反应体系粘度增加势必给物料间得传质与传热带来困难,使之局部过热或过磺化。同时,磺酸粘度与温度有关,温度过低,粘度增加。因此,控制反应温度不能过低。(4)在反应过程中,副反应极易发生。以上特点正就是我们考虑磺化反应器得设计与磺化工艺控制得依据。总之,磺化反应要求投料比、气体浓度与反应温度稳定;物料停留时间短;气一液接触效果好;及时排除反应热。7. AOS得合成机理,该类产品得主要优缺点。烯烃与SO3之间得反应属亲电加成反应,其反应历程符合马尔柯夫

11、尼柯夫规则,即SO3分子中带正电性得S原子加成到烯烃分子中显负电性得含氢较多得双键碳原子上,生成末端磺化物。烯烃得磺化首先生成两性离子中间体,两性离子中间体可以发生正碳离子得转移,消除质子后,异钩化成烷基键内部双键位置不同得烯基磺酸;随着正碳离子得转移处于合适得位置时,两性离子中间体环化,形成相应得磺内醋,如磺内酯、磺内酯、磺内酯等。磺内酯因环得张力大,不稳定,很快便消失,转变为两性离子中间体,因此磺内醋几乎不存在。六元以上得环因不稳定亦很少存在。主要以五元环得磺内酯与六元环得磺内酯得形式存在。依据上述磺化机理,得到一系列得磺化产物。用反应式表示如下:AOS有第四代洗涤剂之称(ABS,LAS,

12、AS,AOS),相同碳数得AOS,其去污力、起泡性与润湿性能均优于LAS与AS,表面张力较低,且对皮肤刺激性小,生物降解率高,毒性小,在高硬度水中仍有较高得去污力。不足:粉(粒)状产品易吸潮结块;AOS有自动氧化作用,需使用抗氧化剂。8. 水光磺氧化法合成SAS得机理,该类产品得主要优缺点。正构烷烃在引发剂得作用下,可以与SO2、O2反应,生成烷基磺酸: 反应得引发剂有紫外线、射线、O3等.以紫外线作引发剂,在反应器中加水分解烷基过氧磺酸.生成烷基磺酸得工艺称为水光法磺氧化工艺.水光磺氧化法工艺得优点:1)无苯无氯;2)动力消耗低;3)设备简单,产品质量好。在直链正构烷烃得磺氧化反应中,仲碳原

13、子比伯碳原子更易发生反应,其活性比例为30:1,因此磺氧化产物中绝大部分为仲烷基磺酸盐(约98),中与后得到得产品主要就是仲烷基磺酸盐。烷基磺酸盐得表面活性与烷基苯磺酸钠接近。它在碱性、中性与弱酸性溶液中较为稳定,在硬水中具有良好得润湿、乳化、分散与去污能力,易于生物降解。SAS得缺点就是,用它作为主要成分得洗衣粉发粘、不松散。因此只用于液体配方中。9. 长链脂肪醇得主要生产工艺有哪几条？比较它们得优缺点。工业上表面活性剂用脂肪醇已达到大吨位生产得工艺路线主要有四条: 羰基合成醇(OXO醇):所用原料为单烯烃,该法具有原料来源丰富,工艺技术成熟,生产适应性强,产品质量好.成本较低等优点,就是目

14、前合成表面活性剂醇得主要方法。 齐格勒合成醇:原料为乙烯; 液蜡氧化制仲醇:原料为正构烷烃(石蜡),石蜡氧化法制得得主要就是仲醇,虽然由仲醇制得得表面活性剂不如由伯醇制得得产品性能好,但由于原料便宜,工艺比较简单,仍然受到一定得重视。 油脂或脂肪酸加氢还原制醇:所用原料为天然油脂或合成脂肪酸。10. 羰基合成醇得主要生产工艺有哪几条？比较它们得优缺点。11. 齐格勒法合成醇得基本原理及工艺流程。齐格勒法合成醇,就是在齐格勒法制烯烃基础上,在制得高级烷基铝后,不交换成高碳烯烃,而直接进行氧化反应,三烷基铝被氧化成三烷氧基铝化合物,经水解生成偶碳直链得醇,称为Alfol醇。反应过程如下:齐格勒法(

15、Ziegle)合成脂肪醇由以下四个步骤组成:两步法制取三乙基铝。铝粉、氢气首先在三乙基铝存在下生成二乙基铝化合物:二乙基铝与乙烯反应生成三乙基铝:用一步法也可合成三乙基铝,但副产物太多。链增长反应生成三烷基铝。氧化反应得到醇化铝。醇化铝水解得到醇。齐格勒法合成醇得工艺过程包括三乙基铝得制备、聚合增链、氧化、水解、中与、净化处理、分馏等。12. 比较硫酸酯盐与磺酸盐在结构与性能上得差异。硫酸酯盐与磺酸盐得区别就是:硫酸酯盐系水基就是通过氧原子即COS键与亲油基连接,而磺酸盐则就是通过CS键直接连接。由于氧得存在使硫酸酯盐得溶解性能比磺酸盐强,但COS键比CS键更易水解,在酸性介质中,硫酸酯盐易发

16、生水解。第三章 阳离子表面活性剂1. 阳离子表面活性剂得结构特点及分类。阳离子表面活性剂在水溶液中离解时生成得表面活性离子带正电荷得,其中疏水基与阴离子表面活性剂相似,亲水基主要为氮原子,也有磷、硫、碘等原子。亲水基与疏水基可直接相连,也可通过酯、醚与酰胺键相连。在阳离子表面活性剂中,最主要得就是含氮阳离子表面活性剂。而在含氮表面活性剂中,根据氮原子在分子中得位置,又可分为常见得直链得胺盐、季铵盐、杂环类及氧化胺等。2. 阳离子表面活性剂为什么不宜与洗涤？该类有哪些独特得作用？阳离子表面活性剂与其它类型得表面活性剂一样可在界面或表面上吸附,达到一定浓度时在溶液中形成胶团,降低溶液得表面张力,具

17、有表面活性,因此具有乳化、增溶、润湿、分散等作用,它几乎没有洗涤作用。阳离子表面活性剂得最大特征就是其表面吸附力在表面活性剂中最强。在水溶液中,阳离子表面活性剂在固体表面上得吸附与阴离子与非离子得情况不同。通常在水溶液中固体表面带负电荷,阳离子表面活性剂极性基团基于静电引力朝向固体表面,疏水基朝向水相,使固体表面呈“疏水”状态。因此,通常不适用于洗涤与清洗。在弱酸性溶液中它能洗去带正电荷得织物如丝、毛织物上得污垢,但日常生活中很少使用。阳离子表面活性剂得特殊作用:（1） 织物得防水剂、柔软平滑剂。在纤维表面形成亲油膜而具有憎水作用,由于分子就是定向排列得,能显著降低纤维表面得静摩擦系数。（2）

18、 抗静电作用。由于阳离子表面活性剂在固体表面形成一层连续得吸附膜,活性得极性基团产生离子导电与吸湿导电,起到抗静电作用。在合成纤维与其它合成材料得加工与使用中有广泛得应用。（3） 杀菌作用。阳离子表面活性剂可透过细胞膜与蛋白质作用,并抑制细菌得呼吸作用与糖解作用,使细菌死亡。（4） 匀染剂。利用阳离子表面活性剂与阳离子染料在纤维上得竞争吸附,可将其作为匀染剂,在印染过程中主要作用有匀染、移染与扩散。（5） 其它作用。可作矿石浮选剂、头发调理剂、沥青乳化剂、金属防腐剂等。3. 比较胺盐与季铵盐在结构与性能上得差异。胺盐微弱碱得盐,对PH值非常敏感,在碱性条件下,它可生成不溶于水得胺,且没有带正电

19、荷得活性物;但在酸性条件下,则可形成溶于水得胺盐。季铵盐属强碱盐,在酸碱溶液中均能溶解,并离解为带正电荷得脂肪链阳离子,在溶液界面上具有很强得吸附力,被广泛用作织物柔软剂,抗静电剂、杀菌剂、矿石浮选剂等。4. Spamine A、新洁尔灭、Velan P、 F、Zelan A及Cationic Aminine 220得化学名称及结构式。apamine A:N,N二乙基2油酰胺基乙二胺乙酸盐, 新洁尔灭:十二烷基二甲基苄基溴化铵 Velan P、F:十六烷氧基氯化甲基吡啶 5. 氧化胺类阳离子表面活性剂得结构特点,该类产品有哪些独特得性能？氧化胺就是叔胺与过氧化氢或过氧酸得反应产物,其结构通式为

20、:氧化胺在酸性介质中,氧被质子化而呈阳离子性(即阳离子季铵化);在中性及碱性介质中,通过氢键被增溶,呈非离子性。氧化胺具有增稠作用,就是最有效得增稠剂。氧化胺在弱酸性条件下显阳离子性质,具有调理作用,它可减少或消除头发表面得首电荷,具有抗静电作用,使头发易于湿梳,头发晾干后梳理时不飘散易梳理。氧化胺无毒、对皮肤温与与无刺激性。氧化胺有优良得泡沫性能与稳泡性能,它得效果优于烷醇酰胺。第四章 两性表面活性剂1. 两性表面活性剂得结构特点及分类两性表面活性剂就是指它得表面活性离子得亲水基具有阴离子部分又具有阳离子部分,即同时带有正负两种离子电荷得表面活性剂,广义地说,两性表面活性剂就是指在分子结构中

21、,同时具有两种或两种以上离子性质得表面活性剂。两性表面活性剂得“两性”,体现在溶液中能随pH值而变,在强碱性条件下表现出阴离子表面活性剂得性质,在强酸性等件下表现出阳离子表面活性剂得性质,但其分子结构既不同于阴离子表面活性剂也不同于阳高于表面活性剂。两性表面活性剂得分子若按照亲水基中得阴离子结构分类,可分为:羧酸盐类两性表面活性剂,硫酸酯盐类两性表面活性剂.磺酸盐类两性表面活性剂,磷酸酯盐类两性表面活性剂。两性表面活性剂若按阳离子结构可分为:甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型与天然型(卵磷脂型)。2. 两性表面活性剂有哪些优良得性能？1） 极低毒性与对皮肤、眼睛得低刺激性。2） 极好得耐硬水性与耐高

22、浓度电解质性,甚至在海水中也可有效地使用。3） 对织物有优异得柔软平滑性与抗静电性。4） 有良好得乳化与分散性。5） 可以吸附在带负电荷或正电荷得物质表面上,而不生成憎水膜,因此可有很好得润湿性与发泡性。6） 可以与几乎所有其它类型表面活性剂配伍,复配时表现出良好得协同效应。7)有一定得杀菌性与抑毒性、防腐蚀性,有良好得生物降解性。3、两性表面活性剂得结构与等电区域及其性能得关系。两性表面活性剂在水溶液中正、负离子离解度相等时溶液得PH值范围称两性表面活性剂得等电区域。等电区域得大小与两性表面活性剂得结构有很大关系。一般情况下,强阴离子强阳离子型两性表面活性剂得等电区域得pH值在7附近,且较窄

23、;强阴离子弱阳离子型得等电区域得pH值小于7,且较宽;弱阴离子强阳离子型得等电区域得pH值大于7,也较宽;弱阴离子弱阳离子型得等电区域在7附近但很宽。当溶液得pH值在等电区域范围内时,该类表面活性剂才呈现两性表面活性剂特性;当溶液得pH值低于等电区域时,则主要表现阳离子表面活性剂得特性;而当溶液得pH值高于等电区域时,则主要呈现阴离子表面活性剂得特性。4、BS12、BS12K得化学名称及结构式;磺基甜菜碱、羧基咪唑啉、卵磷脂得结构通式。BS12K:月桂酰胺丙基二甲基甜菜碱最典型得磺酸甜菜碱为:羧酸咪唑啉两性表面活性剂 第五章 非离子表面活性剂1、非离子表面活性剂(nSAA)得结构特点及分类;非

24、离子表面活性剂就就是在水溶液中不会离解成带电得离子,而就是以分子或胶束状态存在得一类活性物)。非离子表面活性剂得疏水基就是由含活泼氢得高碳脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺等提供,其亲水基就是由含能与水形成氢键得醚基、自由羟基得化合物如环氧乙烷、多元醇、乙醇胺等提供。由于羟基与醚键得亲水性较弱,要达到一定得亲水性,一般需要有多个羟基与醚键。羟基与醚键越多,亲水性愈强,反之,亲水性愈弱。因此,根据疏水基碳链得长短与结构得差异,以及亲水基得数目,可人为地控制非离子表面活性剂得性质与用途。非离子表面活性剂,特别就是含有醚基或酯基得非离子表面活性剂,在水中得溶解度随温度得升高而降低,开始就是澄清透明得溶液

25、,当加热到一定温度,溶液就变混浊,溶液开始呈现混浊时得温度叫做浊点。非离子表面活性剂得种类繁多,按亲水基得种类及结构得不同,主要分为聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型及聚醚型等。2、AEO、OP、Span、Tween、APG、6501等产品得化学名称及化学结构式; AEO: 脂肪醇聚氧乙烯醚 RO(CH2CH2O)nHOP:烷基酚聚氧乙烯醚,Tween失水山梨醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯 Span失水山梨醇脂肪酸酯APG:烷基葡萄糖苷 RO(G)n 6501: 脂肪酸二乙醇酰胺 RCON(CH2CH2OH)3、聚氧乙烯nSAA主要有哪几类？分别写出其结构通式。脂肪醇聚氧乙烯醚:RO(CH2CH2O)nH

26、烷基酚聚氧乙烯醚;脂肪酸聚氧乙烯酯:其结构通式为:RCOO(CH2CH2O)nH聚氧乙烯烷基胺:聚氧乙烯酰胺:4、制备多元醇型nSAA得亲水基主要有哪些？多元醇型非离子表面活性剂得主要亲水基原料为甘油、季戊四醇、山梨醇、失水山梨醇与糖类。5、APG(烷基糖苷)主要合成方法有哪三种？举例说明其合成方法。1)保护基团法:以十二烷基D吡喃葡萄糖单苷得制备为例,其合成方法就是;先将葡萄糖五乙酰化,然后将其转化为溴代四乙酰葡萄糖,再在Ag对催化剂存在下与脂肪酸及应,将烷基连接上去,最后用甲醇钠完成脱乙酰过程。主要化学反应步骤如下: 2)双醇交换法:合成反应如下:由于葡萄糖与短链醇反应比与长链脂肪醇反应容

27、易,所以葡萄糖首先与正丁醇反应,生成丁基葡萄糖苷。然后,十二烷基醇与丁基葡萄糖苷反应。生成十二烷基葡萄糖苷与正丁醇,完成烷氧基交换过程,在这个过程中,中间产物丁基葡萄糖着起了媒介作用。3)直接苷化法:通过严格控制反应得温度、催化剂用量、醇糖比等反应条件,关键就是采用共沸脱水或减压脱水得方法,有效地脱除反应过程中生成得水.省去了双醇交换步骤,成功地使长链脂肪醇与葡萄糖直接进行苷化反应,制备了烷基葡萄糖苷与烷基低聚葡萄糖苷等不同组成得APG混合物。6、烷基醇酰胺类表面活性剂有哪些优良得性能？1)烷醇酰胺具有使水溶液变稠得特性,因而常常用它在洗涤剂与个人卫生用品得配方中作增调剂。2)烷醇酰胺得起泡力

28、与泡沫稳定性好。常在洗涤制品配方中作增泡剂与稳泡剂。3)烷醇酰胺具有悬浮污垢得作用与防止污垢再沉积得能力,与洗涤剂配方中得表面活性组分复配时具有良好得增效性。4)烷醇酰胺纺织工业中常用作羊毛清洗剂,在金属加工中作表面除油,脱脂清洗剂。除此作用外,它还具有防锈性,在很稀得浓度下即能抑制钢铁生锈。7、嵌段聚醚非离子表面活性剂得结构特点及主要用途。嵌段聚醚就是以环氧乙烷、环氧丙烷或其它烯烃氧化物为主体,以某些含活泼氢化合物为引发剂得嵌段共聚得非离子表面活性剂。按其聚合方式可分为整嵌、杂嵌、全杂嵌三种类型。一般情况下,分子中加成环氧乙烷较低得Pluronic及Tetronic均可作消泡剂,也就是很好得

29、润湿剂,还有些产品常与肥皂配合做高效低泡洗涤剂,对钙皂也有较强得分散力。由于Pluronic类产品具有无刺激性、毒性小,不使头皮脱脂等特点,因而可用于洗发剂、耳、鼻、服各种滴剂、口腔洗涤、牙膏等配方中。也可用作乳化剂及乳液稳定剂、增调剂。Pluronic及Tetronic得某些品种均可做破乳剂,尤其就是它们得无机酸酯或有机酸酯,作为原油破乳剂具有较好得效果。在塑料工业中,就是软、硬泡沫塑料得主要添加剂。在纺织印染工业中,可用作纤维抽丝得润滑剂,抗静电剂、柔软剂等,也可用于某些产品得促染及增色剂。第六章 特种表面活性剂1、从结构上分析,碳氟表面活性剂与传统表面活性剂相比有哪些突出得性能？碳氟表面

30、活性剂得分子结构与物理化学性质决定了它具有很多独特得性质。 很高得表面活性。由于碳氟链既疏水又疏油,且与其她碳氟链之间得相互作用力很弱,因此使碳氟表面活性剂在水中呈现很高得表面活性,即具有非常低得表面张力。 由于氟原子半径小、电负性高,碳氟化学键稳定,使表面活性剂具有很高得热稳定性与化学稳定性,能够耐强酸、强碱与氧化剂等。与其她表面活性剂得配伍性好,容易产生加与增效作用。碳氟表面活性剂可与很多非氟表面活性剂复配使用,由于协同效应,不仅能增强使用效果,还使总浓度降低。2、合成碳氟化合物得主要方法有哪三种？比较它们得合成原理及优缺点。合成碳氟化合物得主要方法有三种,即电解氟化法、调聚法与离子齐聚法

31、。1)电解氟化法:就是将无水氟化氢与碳氢有机化合物在Simons电解槽中电解氟化,控制极间电压在46V,此时应无有氟气体产生。采用这种方法生产得一般就是含8个碳原子得羧酸氟与磺酸氟。电解氟化法得优点就是原料氟化氢价廉易得,而且可直接合成碳氟表面活性剂得反应性基团,如羧酰氟(COF)或磺酰氟(SO2F)等,经进一步反应引入亲水基即可制得碳氟表面活性剂。2)调聚法:调聚法就是利用氟烯烃得调聚反应制取长链氟烷基中间体得反应,反应物包括调聚剂与调聚单体,二者反应可以得到不同链长得含氟中间体得混合物,然后根据需要进行分离,再经下一步反应便可合成表面活性剂。3)离子齐聚法:这种方法就是采用四氟乙烯、六氟丙烯或相应得环氧化合物(四氟环氧乙烯、六氟环氧丙烯)在氟离子催化下发生阴离子聚合反应,合成碳原子数为614得碳氟表面活性剂中间体。以四氟乙烯、六氟丙烯合成得中间体为多支链烯烃,这就是该法与电解氟化法与调聚法得区别。3. 含硅表面活性剂结构特点及主要性能。含硅表面活性剂得分子结构也就是由亲水基与亲油基两部分构成,与传统碳氢表面活性剂不同得就是其亲油基部分含有硅烷基链或硅氧烷基链。由于硅烷基与硅氧烷基均具有很强得憎水性,因此它们成为除碳氟表面活性剂以外得另一类性能优异得表面活性剂,具有较高得热稳