遼寧吉鋒
搜索
非離子表面活性劑
來源:
|
作者:pmo1fe6cc
|
發(fā)布時間: 2110天前
|
9604 次瀏覽
|
分享到:
非離子表面活性劑是指分子溶于水后不發(fā)生電離的一類表面活性劑，第二次世界大戰(zhàn)前，由德國IG公司首先研制成功，商品名有Igepol、Leonil及Emulphor等。按其親水基不同，主要分為聚氧乙烯型和多元醇型兩大類。 ①聚氧乙烯型：通式為RO(CH2CH2O)nH，是由含有活潑氫原子的化合物和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制備。工業(yè)上常用的含有活潑氫的化合物有脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、脂肪酰胺、多元醇、脂肪酸酯、油脂、山梨醇等。市售的非離子型表面活性劑以脂肪醇和烷基酚的環(huán)氧乙烷加成物最多。聚氧乙烯型表面活性劑大多溶于水，其應(yīng)用范圍極廣，作為洗滌劑、滲透劑、勻染劑、乳化劑等應(yīng)用于許多工業(yè)部門。 ②多元醇型： 由含有多個羥基的化合物與脂肪酸作用生成的酯或酰胺類化合物。多元醇型非離子表面活性劑安全性高，對皮膚刺激性小，因此除用作纖維的油劑和柔軟劑外，還用于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)及化妝品工業(yè)作乳化劑和分散劑。 非離子型表面活性劑穩(wěn)定性高，不易受酸堿和強電解質(zhì)的影響，與陰、陽離子型表面活性劑或兩性表面活性劑有很好相容性，可復(fù)配使用。 非離子型表面活性劑在溶液中不是離子狀態(tài)，所以穩(wěn)定性高，不易受強電解質(zhì)無機鹽類的影響，也不易受酸、堿的影響;它與其他類型表面活性劑的相容性好，在水及有機溶劑中皆有較好的溶解性能(視結(jié)構(gòu)的不同而有所差別)。 這類表面活性劑雖在水中不電離，但有親水基(如氧乙烯基-CH2CH2O-、醚基-O-、羥基-OH或酰胺基-CONH2等)，也有親油基(如烴基—R)。親水基團和親油基團可分別與無機填料和高聚物基料發(fā)生相互作用，加強二者的聯(lián)系，從而增進二者之間的相容性，二極性基團之間的柔性碳鏈起增塑潤滑作用，賦予體系韌性和流動性，使體系黏度下降，從而改善復(fù)合材料的加工性能。 非離子表面活性劑的水溶液起泡力差，泡沫也不穩(wěn)定。這是由于非離子表面活性劑每個分子有較大的表面積和在泡沫的界面不帶電荷的緣故。聚氧乙烯鏈長和相對分子質(zhì)量分布，親油基的鏈長和支鏈存在，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的存在都對非離子表面活性劑的泡沫有較大的影響。由于分子結(jié)構(gòu)中有極性部分和非極性部分，所以有表面活性。這類活性劑還可分為酯型(如聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯)、醚型(如聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚)、胺型(如聚氧乙烯脂肪胺)、酰胺型(如聚氧乙烯烷基酰胺)和混合型(如山梨糖醇酐脂肪酸酯聚氧乙烯醚)等幾類。在采油中主要用于起泡、乳化、防蠟、緩蝕、緩速、油井增產(chǎn)、水井增注、提高油層采收率等。
非離子表面活性劑的特點和應(yīng)用
表面活性劑是衡量一個國家化工水平的重要指標，作為世界第二大表面活性劑生產(chǎn)國，目前國內(nèi)市場上表面活性劑的種類較多。主要針對非離子表面活性劑進行了闡述，對當(dāng)前應(yīng)用范圍較廣的集中非離子表面活性劑的特點和實踐應(yīng)用進行了分析。
目前，生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用較多的是非離子表面活性劑，原因就在于與陰離子、陽離子表面活性劑相比，非離子表面活性劑的乳化能力、潤濕能力、洗滌能力更強。但其成本較高的缺陷也是不容忽視的。鑒于當(dāng)前市場上種類、性能不同的陰離子表面活性劑較多，因此，對市場上一些實用價值較高的陰離子表面活性劑的特點和實踐應(yīng)用進行分析是十分必要的。
1、 陰離子表面活性劑的特點
1.1 聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑
目前，市場上功能較強、性價比較高的聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑主要有伯醇聚氧乙烯醚（AEO）、中醇聚氧乙烯醚（SEO）、支鏈化異構(gòu)格爾伯特醇醚（ISO-AEO）、烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）四種，這四種非離子表面活性劑各有優(yōu)勢。其中，AEO具有起泡性較低、分散能力較強、親水性隨著EO含量的增加而提高的特點，成為了發(fā)展最快的非離子表面活性劑，但其缺點也比較明顯，即在水溶液中黏度較高，極易生成膠凝體，因此一般會通過添加山梨醇、乙二醇的方式解決。對比AEO，另外三種非離子表面活性劑雖然特點不夠突出，但是缺陷也不是很明顯，并且因生產(chǎn)成本較低的緣故，也飽受青睞。比如SEO、ISO-AEO、APEO都具有高流動性、低黏度、低傾點、窄凝膠分布、高滲透性能等特點，其對皮膚的刺激性低于AEO也是這三類非離子表面活性劑的優(yōu)點之一。
1.2 多元醇酯類非離子表面活性劑
多元醇酯類非離子表面活性劑的基本生產(chǎn)原理是由多元醇與脂肪酸直接酯化反應(yīng)，該類表面活性劑一般不具有凈洗功能，但是其獨有的特性導(dǎo)致其在一些特殊生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛。比如甘油酯因HLB較低的緣故，在水中基本不會出現(xiàn)溶解的現(xiàn)象，因此，往往被用于食品乳化劑和添加劑中，而基于甘油酯生產(chǎn)的三甘油酯也被廣泛地用于香料保香和化妝品生產(chǎn)中；將蔗糖中的多元羥基與月桂酸、棕櫚酸等脂化得到的甘糖酯因具有無味、無毒的特點被用于食品和醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域。
1.3酰胺類非離子表面活性劑
酰胺類非離子表面活性劑主要有烷基醇胺6501和氧化銨兩種，兩種表面活性劑各有特點。其中，烷基醇胺6501的特點主要是沒有濁點，能使水溶液變稠，起泡性和泡沫穩(wěn)定性也較好，因此，常被用作增泡劑和穩(wěn)定劑生產(chǎn)。此外，由于烷基醇胺6501是由脂肪酸和乙醇胺按照一定的比例生產(chǎn)的，比例的不同該表面活性劑的性能也存在一定的差別，極大地增加了其應(yīng)用空間。而氧化胺屬于典型的極性表面活性劑，只有在固定的環(huán)境下才能夠發(fā)揮效果。一般而言，只有在中性或堿性的條件下才能使用，當(dāng)然其所具有的幾乎完全不會溶于水的特點決定了該表面活性劑成為沐浴露等日化產(chǎn)品生產(chǎn)不可或缺的一部分。
2、非離子表面活性劑在實踐中的應(yīng)用
2.1 在皮革生產(chǎn)中的應(yīng)用
皮革生產(chǎn)對于非離子表面活性劑的需求量并不是很大，但是非離子表面活性劑對提高皮革質(zhì)量具有十分重要的意義。皮革生產(chǎn)包括前處理、鞣制、加脂、染色、涂飾等諸多環(huán)節(jié)，其中，非離子表面活性劑主要被應(yīng)用于鞣制和加脂環(huán)節(jié)中，在實踐中常常為借助非離子表面活性劑中的聚氧乙烯醚類表面活性劑來賦予皮革更好的手感，使得最終生產(chǎn)出的皮革顯得更加光滑，顏色更加鮮明。
2.2 在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用
非離子表面活性在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用主要取決于煤炭質(zhì)量。我國煤炭普遍存在的灰分含量大、濕度大的問題決定了非離子表面活性劑是煤炭生產(chǎn)不可或缺的化工原料。在生產(chǎn)中常常會采用浮選的方式，即向媒漿中注入空氣，再通過添加一定表面活性劑的方式來使得煤塊表面形成一層疏水性薄膜，如此一來較為細小的煤炭顆粒就會與起泡粘連在一起，上浮到煤漿表面，進而獲得高純度的精煤。在煤炭生產(chǎn)中主要使用的是多元醇酯類等HLB值較低的非離子表面活性劑。
2.3 在紡織生產(chǎn)中的應(yīng)用 非離子表面活性劑在紡織生產(chǎn)中的應(yīng)用是隨著各種新型纖維的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，傳統(tǒng)的紡織生產(chǎn)并不需要使用表面活性劑，而復(fù)合纖維、異形纖維、超細纖維等材料則需要使用非離子表面活性劑來幫助產(chǎn)品進行增濕、增效、勻染。 具體而言，非離子表面活性劑主要應(yīng)用于紡織生產(chǎn)中的退漿、精煉、染色等環(huán)節(jié)。其中，在退漿環(huán)節(jié)中主要采用通用的非離子表面活性劑來生產(chǎn)相關(guān)的潤濕劑和退漿劑，比如滲透劑JFC等；在精練環(huán)節(jié)中，則主要利用非離子表面活性劑的乳化、洗凈等功能來清除產(chǎn)品上的各種雜質(zhì)。這一環(huán)節(jié)中基本不會使用多元醇酯類等不具有凈洗功能的表面活性劑。在染色環(huán)節(jié)中，主要是利用非離子表面活性劑的非離子特點與陰離子、陽離子型染料混合使用。
2.4 在醫(yī)藥生產(chǎn)中的應(yīng)用
除個別特殊的非離子表面活性劑，比如氧化胺等之外，大部分非離子表面活性都具有在水中呈解離狀態(tài)的特性，再加上其毒性和溶血作用較小的緣故，因此，作為乳化劑、抗氧劑、抗凝劑等被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥生中。比如，將聚乙烯二醇甘油作為片劑的粘合劑，將聚氧乙烯脂肪醇作為片劑的潤滑劑等；非離子型表面活性劑失水山梨醇聚環(huán)氧乙烷型及聚環(huán)氧乙烷和聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物等，可作位靜脈注射用液的乳化劑等。
表面活性劑一直都有著“工業(yè)味精”之稱，我國的表面活性劑生產(chǎn)起步于20世紀50年代，經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，我國已經(jīng)躍居世界第二大表面活性劑生產(chǎn)國。但是在市場上我國的表面活性劑僅僅依靠產(chǎn)量而不是質(zhì)量贏取市場，市場上種類繁多的表面活性劑更是給生產(chǎn)者帶來了極大的困擾。因此，本文對當(dāng)前應(yīng)用范圍比較廣泛的非離子表面活性劑進行了探討，對市場上一些功能、性價比較高的非離子表面活性劑的特點以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了梳理，以期對生產(chǎn)者、表面活性劑的開發(fā)和研究提供一定的借鑒。
非離子表面活性劑的特點和應(yīng)用
表面活性劑是衡量一個國家化工水平的重要指標，作為世界第二大表面活性劑生產(chǎn)國，目前國內(nèi)市場上表面活性劑的種類較多。主要針對非離子表面活性劑進行了闡述，對當(dāng)前應(yīng)用范圍較廣的集中非離子表面活性劑的特點和實踐應(yīng)用進行了分析。
目前，生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用較多的是非離子表面活性劑，原因就在于與陰離子、陽離子表面活性劑相比，非離子表面活性劑的乳化能力、潤濕能力、洗滌能力更強。但其成本較高的缺陷也是不容忽視的。鑒于當(dāng)前市場上種類、性能不同的陰離子表面活性劑較多，因此，對市場上一些實用價值較高的陰離子表面活性劑的特點和實踐應(yīng)用進行分析是十分必要的。
1、 陰離子表面活性劑的特點
1.1 聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑
目前，市場上功能較強、性價比較高的聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑主要有伯醇聚氧乙烯醚（AEO）、中醇聚氧乙烯醚（SEO）、支鏈化異構(gòu)格爾伯特醇醚（ISO-AEO）、烷基苯酚聚氧乙烯醚（APEO）四種，這四種非離子表面活性劑各有優(yōu)勢。其中，AEO具有起泡性較低、分散能力較強、親水性隨著EO含量的增加而提高的特點，成為了發(fā)展最快的非離子表面活性劑，但其缺點也比較明顯，即在水溶液中黏度較高，極易生成膠凝體，因此一般會通過添加山梨醇、乙二醇的方式解決。對比AEO，另外三種非離子表面活性劑雖然特點不夠突出，但是缺陷也不是很明顯，并且因生產(chǎn)成本較低的緣故，也飽受青睞。比如SEO、ISO-AEO、APEO都具有高流動性、低黏度、低傾點、窄凝膠分布、高滲透性能等特點，其對皮膚的刺激性低于AEO也是這三類非離子表面活性劑的優(yōu)點之一。
1.2 多元醇酯類非離子表面活性劑
多元醇酯類非離子表面活性劑的基本生產(chǎn)原理是由多元醇與脂肪酸直接酯化反應(yīng)，該類表面活性劑一般不具有凈洗功能，但是其獨有的特性導(dǎo)致其在一些特殊生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛。比如甘油酯因HLB較低的緣故，在水中基本不會出現(xiàn)溶解的現(xiàn)象，因此，往往被用于食品乳化劑和添加劑中，而基于甘油酯生產(chǎn)的三甘油酯也被廣泛地用于香料保香和化妝品生產(chǎn)中；將蔗糖中的多元羥基與月桂酸、棕櫚酸等脂化得到的甘糖酯因具有無味、無毒的特點被用于食品和醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域。
1.3酰胺類非離子表面活性劑
酰胺類非離子表面活性劑主要有烷基醇胺6501和氧化銨兩種，兩種表面活性劑各有特點。其中，烷基醇胺6501的特點主要是沒有濁點，能使水溶液變稠，起泡性和泡沫穩(wěn)定性也較好，因此，常被用作增泡劑和穩(wěn)定劑生產(chǎn)。此外，由于烷基醇胺6501是由脂肪酸和乙醇胺按照一定的比例生產(chǎn)的，比例的不同該表面活性劑的性能也存在一定的差別，極大地增加了其應(yīng)用空間。而氧化胺屬于典型的極性表面活性劑，只有在固定的環(huán)境下才能夠發(fā)揮效果。一般而言，只有在中性或堿性的條件下才能使用，當(dāng)然其所具有的幾乎完全不會溶于水的特點決定了該表面活性劑成為沐浴露等日化產(chǎn)品生產(chǎn)不可或缺的一部分。
2、非離子表面活性劑在實踐中的應(yīng)用
2.1 在皮革生產(chǎn)中的應(yīng)用
皮革生產(chǎn)對于非離子表面活性劑的需求量并不是很大，但是非離子表面活性劑對提高皮革質(zhì)量具有十分重要的意義。皮革生產(chǎn)包括前處理、鞣制、加脂、染色、涂飾等諸多環(huán)節(jié)，其中，非離子表面活性劑主要被應(yīng)用于鞣制和加脂環(huán)節(jié)中，在實踐中常常為借助非離子表面活性劑中的聚氧乙烯醚類表面活性劑來賦予皮革更好的手感，使得最終生產(chǎn)出的皮革顯得更加光滑，顏色更加鮮明。
2.2 在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用
非離子表面活性在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用主要取決于煤炭質(zhì)量。我國煤炭普遍存在的灰分含量大、濕度大的問題決定了非離子表面活性劑是煤炭生產(chǎn)不可或缺的化工原料。在生產(chǎn)中常常會采用浮選的方式，即向媒漿中注入空氣，再通過添加一定表面活性劑的方式來使得煤塊表面形成一層疏水性薄膜，如此一來較為細小的煤炭顆粒就會與起泡粘連在一起，上浮到煤漿表面，進而獲得高純度的精煤。在煤炭生產(chǎn)中主要使用的是多元醇酯類等HLB值較低的非離子表面活性劑。
2.3 在紡織生產(chǎn)中的應(yīng)用 非離子表面活性劑在紡織生產(chǎn)中的應(yīng)用是隨著各種新型纖維的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，傳統(tǒng)的紡織生產(chǎn)并不需要使用表面活性劑，而復(fù)合纖維、異形纖維、超細纖維等材料則需要使用非離子表面活性劑來幫助產(chǎn)品進行增濕、增效、勻染。 具體而言，非離子表面活性劑主要應(yīng)用于紡織生產(chǎn)中的退漿、精煉、染色等環(huán)節(jié)。其中，在退漿環(huán)節(jié)中主要采用通用的非離子表面活性劑來生產(chǎn)相關(guān)的潤濕劑和退漿劑，比如滲透劑JFC等；在精練環(huán)節(jié)中，則主要利用非離子表面活性劑的乳化、洗凈等功能來清除產(chǎn)品上的各種雜質(zhì)。這一環(huán)節(jié)中基本不會使用多元醇酯類等不具有凈洗功能的表面活性劑。在染色環(huán)節(jié)中，主要是利用非離子表面活性劑的非離子特點與陰離子、陽離子型染料混合使用。
2.4 在醫(yī)藥生產(chǎn)中的應(yīng)用
除個別特殊的非離子表面活性劑，比如氧化胺等之外，大部分非離子表面活性都具有在水中呈解離狀態(tài)的特性，再加上其毒性和溶血作用較小的緣故，因此，作為乳化劑、抗氧劑、抗凝劑等被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥生中。比如，將聚乙烯二醇甘油作為片劑的粘合劑，將聚氧乙烯脂肪醇作為片劑的潤滑劑等；非離子型表面活性劑失水山梨醇聚環(huán)氧乙烷型及聚環(huán)氧乙烷和聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物等，可作位靜脈注射用液的乳化劑等。
表面活性劑一直都有著“工業(yè)味精”之稱，我國的表面活性劑生產(chǎn)起步于20世紀50年代，經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，我國已經(jīng)躍居世界第二大表面活性劑生產(chǎn)國。但是在市場上我國的表面活性劑僅僅依靠產(chǎn)量而不是質(zhì)量贏取市場，市場上種類繁多的表面活性劑更是給生產(chǎn)者帶來了極大的困擾。因此，本文對當(dāng)前應(yīng)用范圍比較廣泛的非離子表面活性劑進行了探討，對市場上一些功能、性價比較高的非離子表面活性劑的特點以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了梳理，以期對生產(chǎn)者、表面活性劑的開發(fā)和研究提供一定的借鑒。
搜索
掃一掃
手機查看
SEARCH
全國服務(wù)熱線：
024-42927819
遼寧吉鋒