表面活性剂的组成和分类
1.表面活性剂的基本组成
任何一种表面活性剂都是由非极性的亲油(疏水)的碳氢链基和极性的亲水(疏油)基团所组成的。而且两部分分处两端,形不对称结构见图8-3。
图8-3 表面活性剂分子模型示意 图8-4 表面活性剂分子的乳化作用
表面活性剂分子是一种两亲分子,具有既亲油又亲水的两亲性质。
亲油基团是容易在油脂中溶化或被油脂湿润的原子团,和油一年有排斥水的性质。但是,疏水基不一定都是亲油基,亲油基只是疯水基中的一部分。亲水基是由容易溶于水或被水湿润的原子团所组成的。许多表面活性剂的亲水基团都是无机性质的,但也有有机物,例如非离子表面活性剂的亲水基。
这种分子就会在水溶液体系中,相对于水介质而采取独特的定向排列,并形成一定的结构,如图8-4所示。它表现出两种重要的基本性质:溶液表面的吸附与在溶液内部形成胶团。
2.表面活性剂的非极性亲油基团
亲油基团是具有易于在油中溶化的性质的原子集合体。亲油基和油一样具有排斥水的性质,因此又称为疏水基。常见的亲油基主要有下面几种:
(1)C8~C20
(2)C8~C20带支链烷基;
(3)烷基碳原子数8~16的烷基苯基;
(4)烷基萘基,烷基碳原子数>3,一般为双烷基;
(5)松香衍生物;
(6)高分子量的聚氧丙烯基;
(7)长链全氟或高氟代烷基;
(8)—低分子量的全氟聚氧丙烯基;
(9)聚硅氧烷基。
3.表面活性剂的极性亲水基团
它是由易溶解于水的或易被水湿润的原子团所组成的,有的是无机物,有的是有机物,它们都具有无机性质。在工业上常用的表面活性剂的极性亲水基团很多;主要包括以下几类。
(1)阴离子表面活性剂中的极性亲水基团
羧酸基 一COO-; 磺酸根 一SO-3
硫酸根 一OSO-3; 磷酸根 十OPO2-3等。
(2)阳离子表面活;睦剂中的极性亲水基团
伯氨基 一NH3•H+; 叔氨基 一(CH3)2N•H+;
仲氨基 一CH3NH•H+; 季镑基 一(CH3)3N+等。
(3)两性表面活性剂中的极性亲水基团
氨基羧基 一 N+H(CH2)2COO-;
内铵基羧基 一 N+(CH3)2CH2COO-等。
(4)—非离子型表面活性剂中的极性亲水基团
聚乙二醇型中的醚基 —O—和羟基—OH;
多元醇型中的羟基 —OH等。
由亲水基和亲油基组成多种多样的表面活性剂小表面活喇亲水性、水溶性除了受亲水基的种类的影响以外,还受各种条件的影响。
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