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氟表面活性剂综述-肖进新

氟表面活性剂综述-肖进新
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含氟表面活性剂经典综述

作者:肖进新江洪(北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室,北京100871)

普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。

1碳氟表面活性剂的物化性质和用途

碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20mN/m以下,甚至到15mN/m左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%~0.%,就可使水的表面张力下降至20mN/m以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%~1.%范围才可使水的表面张力下降到30mN/m~35mN/m。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。

早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面张力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Sw/o>0:

油的表面张力约为20mN/m~24mN/m左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面张力一般应在18mN/m以下(至少应在20mN/m以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面张力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面张力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺展。碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展形成一层水膜,使油面与空气隔绝,以此发展出一种高效灭火剂———水成膜泡沫灭火剂(或称“轻水”泡沫灭火剂),这是目前国际上重点发展的灭火剂,主要用于扑灭油类火灾。

2碳氟表面活性剂的合成

与碳氢表面活性剂相比,碳氟表面活性剂的合成相对困难。它的合成一般分三步:首先合成含6个~10个碳原子的碳氟化合物,然后制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体,最后引进各种亲水基团制成各类碳氟表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备碳氟表面活性剂的关键。

含氟烷基的工业化生产方法主要是电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。

电解氟化法是40年代由美国JHSimons研制成功的。将被氟化的物质溶解或分散在无水氟化氢中,在低于8V的直流电压下进行电解。电解过程中在阴极产生氢气,在阳极有机物被氟化。在有机物氟化过程中,只有有机物的氢原子被氟原子取代,其他一些官能团如酰基和磺酰基等仍被保留。典型的电解氟化的例子是烷基酰氯和烷基磺酰氯分别在无水氟化氢中电解生成全氟烷基酰氟和全氟烷基磺酰氟,由它们出发,可用普通方法制得各类碳氟表面活性剂。3S氟烯烃调聚法是利用全氟烷基碘等物质作为端基物调节聚合四氟乙烯等含氟单体制得低聚合度的含氟烷基调节物。该方法最早是由英国剑桥大学的RNHaszeldine等研究的。他在1951年发现三氟碘甲烷可与乙烯和四氟乙烯发生调节聚合反应。随后,美国DuPont公司研制开发了以五氟碘乙烷为端基物与四氟乙烯在加热加压条件下进行调节聚合反应的工业生产路线。60年代,全氟烷基碘的调聚反应得到了迅速发展,开发出除了三氟碘甲烷和五氟碘乙烷之外的多种调聚反应的端基物。

氟烯烃齐聚法是70年代发展起来的。它是利用氟烯烃在非质子性溶剂中发生齐聚反应得到高支叉低聚合度的全氟烯烃齐聚物。最常用的有四氟乙烯齐聚法、六氟丙烯齐聚法和六氟环氧丙烯烷齐聚法三种。四氟乙烯齐聚法得到聚合度以4~6为主的齐聚物,其中五聚体所占比例最大。四氟乙烯五聚体分子中与双键碳原子直接相连的氟原子在碱性介质中可与亲核试剂如苯酚等发生取代反应,由此可合成一系列碳氟表面活性剂。典型反应如下: 六氟丙烯齐聚法可得到以二聚体和三聚体为主的产物。六氟丙烯齐聚物分子中与双键碳原子直接相连的氟原子较活泼,在极性溶剂中很容易与亲核试剂发生取代反应,引入中间连接体并进而引入亲水基制成碳氟表面活性剂。典型反应如下: 六氟环氧丙烷齐聚法得到2~6聚体产物: 六氟环氧丙烯烷化物的齐聚物因含有酰氟官能团,可发生多种反应,故可得多种碳氟表面活性剂。

3国内外碳氟表面活性剂的发展及现状

出现第一种碳氟表面活性剂商品以来,已经历了半个世纪的历史。美国3M公司在二次大战期间首先采用电解氟化技术制取碳氟化物并于1951年研制成功碳氟表面活性剂。1956年又研制出商品名为Scotchguard的防水、防油、防污的氟处理剂。60年代又得到大力发展,并向西欧、日本出口。

日本的碳氟表面活性剂工业是70年代发展起来的。1972年左右,大日本油墨公司在石川县美川工厂建立日本最早的电解氟化车间。旭硝子公司利用本公司有四氟乙烯产品的便利,于1970年在千叶工厂开始调聚工艺的实验性工厂生产,并于1975年正式投产。日本东京工业大学的石川延男教授与Neos公司合作开发了以六氟丙烯齐聚法为基础的合成碳氟表面活性剂的生产工艺。

西欧各国公司也对合成碳氟表面活性剂工艺进行了大量研究,其中最突出的是英国ICI公司在60年代中后期开发的以四氟乙烯齐聚体为憎水憎油基的碳氟表面活性剂。

据不完全统计,1980年碳氟表面活性剂的世界产量已达200t/a;目前世界上对碳氟表面活性剂的年需求量已超过千吨。碳氟表面活性剂在国际上已发展成为竞争性强、科技含量高,由市场直接导向的产业。

我国具备合成碳氟表面活性剂能力的单位主要有中科院上海有机化学研究所和上海市有机氟材料研究所。他们最初是用电解氟化工艺制取全氟辛酸及其盐,后又发展了全氟辛基磺酸,用作氟树脂分散聚合用的分散剂。60年代末70年代初对四氟乙烯的调聚反应进行了研究;70年代中后期又对四氟乙烯、六氟丙烯的齐聚反应进行了研究并改进工艺,使生产由实验室走

向中试规模。在碳氟表面活性剂应用方面先后开发出氟蛋白泡沫灭火剂添加剂、水成膜泡沫灭火剂添加剂、铬雾抑制剂、分散剂及感光胶片添加剂等产品。此外,武汉长江化工厂也用电解氟化法批量生产全氟辛基磺酰氟,并有铬雾抑制剂等工业产品。从事碳氟表面活性剂基础理论研究的主要有北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室等单位,他们近年来在碳氟与碳氢表面活性剂混合体系、碳氟表面活性剂水溶液在油面上的铺展等方面开展研究,取得了较好的结果.

与国外相比,我国的碳氟表面活性剂无论从基础理论还是工业应用还非常薄弱。表面的原因是碳氟表面活性剂成本高,用不起。深层的原因笔者认为是含氟烷基与碳氟表面活性剂合成、碳氟表面活性剂性能及应用研究两个环节相互脱节,不同研究单位各自为战,缺乏合作。对于专门从事表面活性剂研究的单位,如北京大学化学学院胶化研究室,由于缺乏有机合成的专业力量,难以得到所需要的碳氟表面活性剂。而像上海有机化学研究所这些单位,虽然具有碳氟化合物有机合成方面的专业力量,但因对碳氟表面活性剂性能和应用方面的研究需要很强的表面活性剂物理化学方面的专业背景和专业力量,必须从表面活性剂结构与性能的关系出发,设计合成具有特定性能的多种表面活性剂系列,深入研究它们的物理化学性质,再依据这些性质应用于具体工业配方,而这正是这些单位的弱项。因此虽然碳氟表面活性剂的种类很多,但他们只生产品种单一的少数几种。由于不成系列产品,极大地限制了实际应用研究。应用跟不上,则不能形成大的生产规模,因而成本降不下来。如此形成不良循环,以致于碳氟表面活性剂工业在我国长期得不到应用的发展,与国际上这一领域突飞猛进的发展形成巨大的反差。

为缩短我国与国外的差距,发展我国的碳氟表面活性剂工业,笔者有以下建议: (1)应设法降低碳氟表面活性剂的成本。(2)扩展碳氟表面活性剂品种,使其种类多样化、系列化。(3)开拓应用领域。(4)碳氟表面活性剂的合成到配方的一体化。

要达到以上目的,将含氟烷基的生产单位与表面活性剂研究单位联合起来是至关重要的。应在发挥各自独立优势的基础上,打破垄断,分工协作,强强联合。目前北京大学化学学院胶化研究室正在与武汉长江化工厂合作,由后者提供全氟辛基磺酰氟等含氟烷基化合物,合成了多种碳氟表面活性剂,以此研制出新型水成膜泡沫灭火剂,并于1999年通过了国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心的鉴定。实现了从碳氟表面活性剂的合成到配方的一体化,从而大大降低了水成膜泡沫灭火剂的生产成本。

4新型碳氟表面活性剂介绍

传统的碳氟表面活性剂主要是单链型的,目前双链碳氟表面活性剂正引起人们极大的兴趣。已报道的双链碳氟表面活性剂主要有两类,第一是双链均为含氟碳链,第二是双链分别为碳氟和碳氢链。后一类常被称为杂交型表面活性剂(hybridtypesurfactants)。第一类双链碳氟表面活性剂的典型代表是F(CF2)n(CH2)2OOCCH2CH(SO3Na)COO(CH2)2(CF2)nF,此类碳氟表面活性剂被认为可有效地增强精细铁磁体粒子在溶剂中的聚凝及分散性。虽然此类双链碳氟表面活性剂具有较高的克拉夫特(Krafft)点(一般来讲,碳氟表面活性剂的克拉夫特点高于同类型的碳氢表面活性剂,这是碳氟表面活性剂的一大缺点),但通过在分子中引入氧乙烯链可使碳氟表面活性剂的克拉夫特点大大降低。如在上述分子中引入一个氧乙烯链节,当分子中n=4时,可将其克拉夫特点降到0℃以下。当分子中n=4和6时,一个氧乙烯链节可将其克拉夫特点分别降到26℃和73℃。虽然73℃的克拉夫特点仍使其难溶于水,但引入两个以上氧乙烯链可使其在常温下使用。与单链碳氟表面活性剂相比,此类双链碳氟表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)要低得多,预示其良好的应用前景。杂交型表面活性剂分子中同时含有一个碳氟链和一个碳氢

链。此类含碳氟表面活性剂最早是由美国OKlahoma大学W.Guo等研制开发的。日本M.Abe等近年来一直从事杂交型表面活性剂的研究,取得了很好的结果。杂交型表面活性剂具有很高的表面活性。一般来讲,虽然碳氟表面活性剂具有比碳氢表面活性剂更高地降低水溶液表面张力的能力,但由于碳氟链既憎水又憎油的“两憎”特性,其降低油/水界面张力的能力一般较差。而由于杂交型表面活性剂同一分子中同时含有一个碳氟链和一个碳氢链,它不仅具有很高的降低水溶液表面张力的能力,而且可大大降低油/水界面张力。如碳氟链具有4个CF2单元和碳氢链具有6个CH2单元的杂交型表面活性剂,其水溶液可在苯等液烃表面铺展。而欲使普通碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展,一般需加入碳氢表面活性剂降低油/水界面张力以满足铺展条件(一些特殊碳氟表面活性剂例外)。此外,杂交型表面活性剂能使氟聚醚油(fluorinatedpolyetheroil),甚至两类完全不同的油的混合物(如一种氟聚醚油和一种饱和烃油)分散于水中形成乳状液。而氟聚醚油以往一般只能溶解于氟里昂等氟溶剂中。由于氟里昂对臭氧层的破坏作用使氟聚醚油的应用受到极大限制。杂交型表面活性剂的这一特性为氟聚醚油的广泛使用开辟了良好的前景。相应地,可应用杂交型表面活性剂制备水基油漆,从而避免普通油漆中由于有机溶剂的使用对环境的污染及对操作人员健康的损害。近年来,含硅的碳氟表面活性剂正以其独特性能引起人们的关注。碳氟表面活性剂和硅表面活性剂都属于特种表面活性剂。含硅的碳氟表面活性剂可望具有碳氟表面活性剂和硅表面活性剂的优点。如含硅的碳氟表面活性剂在浓度很高的乙醇水溶液中也显示很高的表面活性。它可作为高效消泡剂,不仅可用于水溶液体系,而且可用于非水体系。含硅的碳氟表面活性剂也具有优异的润滑作用。也有研究表明,含硅的碳氟表面活性剂有很高的抗HIV-1活性。

对于碳氟表面活性剂中碳氟链进行化学修饰以使其具有更多的特殊功能方面的工作也有了较大进展。与碳氢链锯齿型构型相反,碳氟链具有刚性构型。有人将醚键引入碳氟链,以使碳氟链具有更好的柔顺性及水溶性。而杂原子的引入更使碳氟链多样化。

综上所述,我国对于碳氟表面活性剂的开发,性能研究及应用领域与国外相比尚有较大差距,随着我国国民经济的发展及综合国力的不断增强,碳氟表面活性剂这一新产品、新技术的开发应用,将会呈现出广阔前景。

表面活性剂解析

表面活性剂:是一种加入很少即能明显降低溶剂(通常为水)的表面(或界面张力),改变 物系的界面状态,能够产生润湿、乳化、起泡、憎溶及分散等一系列作用,从而达到实际应用的要求的精细化学品。在结构上至少存在亲水基和疏水基两种基团,一个分子中可以同时 存在多个亲水基,多个疏水基。 分类:(1)按离子类型分类:1)非离子型表面活性剂2)离子型表面活性剂:阴离子、阳离子、两性(2)按表面活性剂的特殊性分类:碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活 性剂、冠醚型表面活性剂。 常见阴离子、阳离子、两性表面活性剂的中英文名、简写及结构 (1)阴离子:十二烷基苯磺酸钠:Sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS 或LAS) 弧比一 3 Na (2)阳离子:苄基三甲基氯化铵:Benzyltrimethylammonium Chloride (TMBAC ) (3)非离子:脂肪醇聚氧乙烯醚:Primary Alcobol Ethoxylate (AE 或AEO) R-O-(CH2CH2O) n-H (4)两性:十二烷基甜菜碱:Dodecyl dimethyl betaine (BS-12)C12H25-N+(CH3)2CH2COO- 阴离子表面活性剂的合成: (1)烷基苯磺酸盐——烷基芳烃的生产过程: a?以烯烃为烷基化试剂合成长链烷基苯: 反应历程:(质子酸做催化剂) R—CH = CH2 + H+ = R- + CH —CH3 (以AlCl3作催化剂) HCl + AICI3 = H S +—Cl S - ? AICI3 RCh k CH2 + H S +—Cl S - ? AlCl3 = R — + CH- CH V AICI4 — 之后反应: R-CH-CH3 +

洗涤剂文献综述及配方技术发展

洗涤剂文献综述及配方技术发展 化工11-2班谢佳璇3110313242 摘要:随着人们生活水平的提高和现代社会生活习惯的变化,人们对洗涤剂的需求也越来越大。本文献综述主要从洗涤剂的现状、洗涤剂的类型发展历史、质量标准及未来洗涤剂的发展趋势做出了简单的概述,让我们加深了对洗涤剂的了解和认识。 洗涤剂, 是指以去污为目的而设计配方的制品, 由活性组分和辅助组分构成。作为活性组分的是表面活性剂,作为辅助组分的有助剂、抗沉淀剂、酶、填充剂等,其作用是增强和提高洗涤剂的各种效能。洗涤剂的产品种类很多,基本上可分为 肥皂、合成洗衣粉、液体洗涤剂、固体状洗涤剂及膏状洗涤剂几大类。衣用(或其他纺织品)洗涤剂是洗涤用品中生产最早,用量最大的洗涤剂,人们日常使用较多 的衣用洗涤剂主要是洗衣粉、皂粉、液体洗涤剂和肥(香)皂。[1] 1 洗涤剂现状 洗涤剂的主要成分是表面活性剂,表面活性剂是分子结构中含有亲水基和亲 油基两部分的有机化合物。一般是根据表面活性剂在水溶液中能否分解为离子, 又将其分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的两大类。离子型表面活性 剂又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂三种。 区别于家用洗涤剂,专业洗涤剂是个独立分类,主要有宾馆、医院、酒店洗 涤剂,用于洗衣房等大型洗涤业的需求。包括公用设施用清洗剂、纺织工业清洗剂、皮革清洗剂、食品工业清洗剂、交通工具清洗剂、金属清洗剂、光学玻璃清 洗剂,塑料橡胶清洗剂以及其它工业清洗剂。 工业清洗剂常用表面活性剂:阳离子表面活性剂/阴离子表面活性剂/两性表 面活性剂/非离子表面活性剂,一般低泡沫清洗剂常用非离子表面活性剂。[2] 2 各类洗涤剂 2.1 粉状洗涤剂 粉状洗涤剂主要为洗衣粉和皂基洗衣粉。洗衣粉是一种碱性的合成洗涤剂, 主要成分是阴离子表面活性剂如烷基苯磺酸钠、少量非离子表面活性剂, 再加一 些辅助剂, 经混合、喷粉等工艺制成。皂基洗衣粉为近几年上市的洗化用品, 与 合成洗衣粉不同点在于: 它的主要成分为皂。另外加一种或多种表面活性剂和洗 涤助剂而成。表面活性剂有脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪酸烷醇酰胺等去污力较强的 非离子表面活性剂, 同时加入助洗剂。常见的洗衣粉配方如下[3]: 配方一:含磷重垢洗衣粉配方(质量%):十二烷基苯磺酸钠14.9,羧甲基纤维素

表面活性剂的综述

表 面 活 性 剂 的 文 献 综 述 学院:化学化工学院 专业:应用化学 姓名:XX 2016年1月1日

表面活性剂的文献综述 摘要:本文介绍了表面活性剂的基本概念和应用以及表面活性剂中胶束的形成,阐述了表面活性剂溶液的多种性质,并简要分析了胶束催化的原理。对阳离子表面活性剂的分类进行了归纳,并说明阳离子表面活性剂的用途和实例应用。 关键词:表面活性剂、溶液、胶束、阳离子表面活性剂 Abstract: this paper introduces the basic concept and application of the surfactant and surfactant micelle formation, this paper expounds the various properties of surfactant solution, and briefly analyzes the principle of micellar catalysis.Has carried on the induction, the categorization of cationic surfactant and explains the use and application of cationic surfactant. Keywords: surfactant, solvent, micelle, cationic surfactant 一、前言 近年来,随着化学相关领域的不断发展,使得我们在表面活性剂的研究和应用发展方面有了很大的进步。表面活性剂主要是改变相应溶液的各种性质来达到预期的效果,以完成其作用。阳离子表面活性剂中,大部分是含氮的有机化合物,即有机胺的衍生物。简单的胺的盐酸(或者它的无机酸)盐及醋酸盐等(碳8~18),可在酸性水溶液中用作乳化、分散、润湿剂,也常用作矿物浮选剂,以及用作颜料粉末表面的疏水剂。 二、表面活性剂基本概论 2.1表面活性剂的概念 表面活性剂是有两种基团的分子:亲水基和亲油基。表面活性剂分子作用于水溶液与气相或油层形成的界面,亲水性基团插入水溶液,亲油基团则朝向空气或油层形成一定形式的排列。当表面活性剂到达一定的浓度后,可以形成紧密的单分子层,具有降低表面张力的作用。 2.2表面活性剂分类及举例 当表面活性剂溶解于水后,根据是否生成离子,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,离子型表面活性剂还可以根据电性,更具体地分为阴离子型(如硬脂酸、肥皂、十二烷基苯磺酸钠等)、阳离子型(如带有季铵离子的长链

氟表面活性剂

氟表面活性剂 英文名:fluorinated surfactant (FSA) 一、碳表面活性剂的基本概念: 众所周知,表面活性剂一般由极性基团(亲水基)和非极性基团(疏水基)二部份组成。普通表面活性剂的非极性基团为碳氢链,而氟碳表面活性剂的非极性基团为氟碳链,即以氟原子部分或全部取代碳氢链上的氢原子。但二者在极性基团的结构上无明显区别。所以氟碳表面活性剂就是以氟碳链取代碳氢链作为分子中非极性基团的表面活性剂。 二、氟碳表面活性剂的分类: 与普通表面活性剂一样,氟碳表面活性剂的分类依据其极性基团结构不同可分为离子型和非离子型二大类。离子型又可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型氟碳表面活性剂。 1、阴离子型氟碳表面活性剂: 根据其极性基团(亲水基)不同可分为羧酸盐类(RfCOO-M)、磺酸盐类(RfSO3-M)、磷酸盐类(RfOPO3M)和硫酸盐类(RfOSO3-M),工业上应用以前三者为主。 羧酸盐类氟碳表面活性剂:一般在强酸或含高价阳离子水溶液中的溶解度较小,但热稳定性较高; 磺酸盐类氟碳表面活性剂:相对具有更好的耐氧化性,对强酸、电解质敏感性小; 磷酸盐类氟碳表面活性剂:相对发泡性能较差。 2、阳离子型氟碳表面活性剂: 阳离子氟碳表面活性剂几乎都是含氮化合物,即有机胺衍生物。由于大多数物质表面颗粒带负电荷,故阳离子型活性剂易被吸附。 3、两性离子氟碳表面活性剂: 两性离子活性剂分子结构中同时含有酸性基和碱性基,其表现出的离子类型取决于溶液PH值,即在酸性介质中表现为阳离子型,在碱性介质中表现为阴离子型。两性氟碳表面活性剂酸性基主要是羧酸基和磺酸基,碱性基主要是氨基或季铵基。两性氟碳表面活性剂具有优良乳化性能,在氟碳材料、纸张、皮革等产品制造过程中用作乳化剂。 4、非离子型氟碳表面活性剂: 非离子型氟碳表面活性剂在水溶液中不电离,其极性基通常为含氧醚键(如聚氧乙烯基)。非离子型比其它类型活性剂更易溶于水、有机溶剂(包括酸、碱介质),与其它类型活性剂的相容性也更好。由于其在水中不电离,故对PH值稳定性高,受电解质、无机盐的影响也小,但因其极性基为一定数量的含氧醚键/羟基组成,故不能应用于强氧化介质,以免造成醚键断裂。

化妆品中常用的表面活性剂综述

化妆品中常用的表面活 性剂综述 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

题目:综述化妆品中常用的表面活性剂 阴离子AAS

N-酰胺基及其盐 由α-氨基酸的氨基酰化后制得。氨基酸属于两性,但酰化后变成阴离子AAS。 用途: 香波:增泡和稳泡,头发亲合性强,改善梳理性,减少静电; 皮肤清洁剂:治疗面部粉刺,可与水杨酸和过氧化苯甲酰等匹配而不影响其活性; 口腔制品:口腔清洗剂,抑制己糖激酶的生长,防止牙齿腐烂; 含药化妆品:去屑香波、治疗粉刺膏霜等。 香皂和添加剂等… 安全性: 已在化妆品和洗涤用品应用几十年,非常温和,对皮肤不会产生过敏和刺激,安全性非常高。 羧酸(酯)盐 一般指单价羧酸(酯)盐型。 用途:很广泛,用于制备O/W型膏霜或乳液。主要用作皂基、各种乳液和膏霜基体。安全性:呈碱性,稍微有刺激的感觉。 硫酸(酯)盐 用途:O/W型乳化剂、润湿剂和悬浮剂,是香波和皮肤清洁使用较广泛的AAS之一。一般与其它AAS复配来增加泡沫的稳定性和粘度,并降低对皮肤的脱脂能力。 安全性:高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的。 用途:香波的主要表面活性剂,也用于皮肤清洁和沐浴制品,较少用作乳化剂。一般与其它AAS(阴、两性、非离子)复配。

安全性:与AS相近,但刺激性略低于AS。 磺酸盐 用途:去污力太强,因此在化妆品中应用不广泛,主要用于洗衣粉。 安全性:对皮肤中等刺激,容易脱脂而变得干燥粗糙,用三乙醇胺盐复配可降低刺激性。 用途:成本低,稳定性好,刺激性地,去污能力好,很有前途的AAS。 安全性:对皮肤无致敏作用。 阳离子AAS 烷基咪唑啉盐 用途:用于香波、护发素和一些护肤品中,用作调理剂、乳化剂、抗静电剂和抗菌剂等。 安全性:pH值较高,对皮肤和眼睛有较大刺激性。制成盐后刺激性大大降低。 乙氧基化胺类 氨基上的氢被乙氧基取代。 用途:乳化剂和调理剂 安全性:浓液对眼睛和皮肤有刺激,但作为调理剂加入到化妆品中是安全的。 季铵盐 是应用最广的阳离子AAS。取代基可以是亲水基或亲油基,因此其润湿、发泡、乳化作用差别很大。季铵盐碱性较强,在酸碱中都稳定,热稳定性也好。 突出特性:对有负电荷的固体表面的吸附和杀菌消毒作用。 复配时禁配阴离子AAS、氧化物、柠檬酸钠蛋白质或一些高分子化合物等。

含氟表面活性剂

含氟表面活性剂的研究进展 摘要:含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。本文对含氟表面活性 剂的结构与特性、合成方法及应用进行了简单综述。 关键词:氟表面活性剂;结构;特性;合成;应用 Containing fluorine surfactants research progress Abstract:containing fluorine surfactant is special surface active agent category. Compared with the traditional surface active agent, with high surface activity, high heat stability and GaoHuaXue stability, already hate water and the characteristics of every oil, has been widely used in washing, fire control, oil, textile and other fields. This paper containing fluorine surfactants structure and properties, synthesis methods and the application of a simple and reviewed in this paper. Keywords: fluorine surfactant; Structure; Characteristics; Synthesis; Application 氟表面活性剂主要是指碳氢链疏水基上的氢完全或部分被氟原子取代的表面活性剂。氟表面活性剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最高的一种,有很高的热稳定性、化学稳定性。此外,其碳氟链既憎水又憎油,可制成油溶性的氟表面活性剂。氟表面活性剂的这些独特性能使其具有广泛用途,特别是在一些特殊应用领域起着其他表面活性剂无法取代的作用。氟表面活性剂合成较难,对其研究也相对较少,而且很多研究成果都已申请专利[1] 。 1.含氟表面活性剂的结构 从结构上看,氟表面活性剂与普通表面活性剂相似,都由亲水基和疏水基组成(见图1),尾部RF 是一个既憎水又憎油的氟碳链(可以是直链或支链),可根据使用需要改变链长和结构,一般最适宜的碳氟链长为6~10。尾部RF 在降低表面张力上起着决定性作用,也使得氟表面活性剂不同于传统的碳氢、硅

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XXX大学 文献综述 ***届 离子液体+ 溶剂二元体系电导率、表面 张力物性研究进展 学生姓名XXX 学号XXX 院系XXX 专业XXX 指导教师XXX 填写日期XXX 离子液体 + 溶剂二元体系电导率、表面 张力物性研究进展

摘要 离子液体作为一种新型的绿色溶剂,其物理化学性质的研究受到了普遍的关注,采用离子液体与各类溶剂形成二元体系研究究引起了全世界研究者的关注。针对离子液体二元体系常规理化性质的研究有利于了解离子液体的结构特性及新型离子液体的开发。离子液体二元体系的理化性质除受到温度和离子液体本身结构的影响外,还受到二元体系中溶剂极性和各组分含量等的影响。本文综述了离子液体的电导率、表面张力的研究进展。研究发现大部分离子液体的表面张力γ随温度升高而减小,同一种离子液体浓度越高,表面张力越小,表面张力随含水量的增加而增加;离子液体在相同温度下电导率随浓度的增加而增大,相同浓度下电导率随温度的升高而增大。 关键词:离子液体;电导率;表面张力 离子液体具有与传统有机溶剂截然不同的性质和特点,其化学稳定性好、溶解性好、熔点低、不易挥发、可传热、可流动、对环境污染少,可作为绿色溶剂用于化学反应和分离过程,近年来受到了人们的广泛关注和被广泛应用,例如精细化学品合成、高分子聚合物及有关合成、分离萃取、消除环境污染、太阳能电池和燃料电池等[1]。离子液体成为国内外研究的热点之一,目前已广泛应用于催化、材料和萃取分离[2-5]等领域由于离子液体所具备的这些优点,近年来离子液体越来越多地被作为一种可设计的功能型分子,即所谓的功能化离子液体(TSIL)。功能化离子液体是指在阳离子或阴离子上引入官能团的离子液体,但其与离子液体是一个不可分割的整体。由于功能化离子液体的核心离子与官能团影响着反应过程,与溶解于其中的溶质产生相互作用,导致最终过程优化的实现,更加符合实验和工业需求而受到重视。 本文结合国内外的研究情况,不仅对离子液体+溶剂二元体系表面张力实验测定工作进展做了归纳,还对电导率方面的研究做了相应的综述。 1.离子液体+溶剂二元体系表面张力 目前,关于离子液体表面张力的研究还十分有限,表面张力是表面化学中最

碳氟表面活性剂综述

碳氟表面活性剂综述 姓名:陶玉青班级:B化工062 学号:0610310112 摘要:近年来,由于我国经济的发展,对表面活性剂的品种和数量的需求越来越大,从而促进了表面活性剂的研究开发,带动了表面活性剂的发展。而对特殊表面活性剂的要求也越来越高。特殊表面活性剂在功能上比普通表面活性剂更好。而氟碳表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种。本文就碳氟表面活性剂介绍了碳氟表面活性剂的主要物理化学性质,合成方法,国际、国内碳氟表面活性剂的发展及现状.介绍了碳氟表面活性剂的最新进展,特别是一些新型碳氟表面活性剂的主要性质和用途.分析了我国碳氟表面活性剂发展缓慢,与国外形成巨大反差的原因,并对进一步发展我国的碳氟表面活性剂工业提出了自己的看法. 关键词:碳氟表面活性;性能;合成;应用;发展。 Fluorocarbon surfactant Abstract:In recent years, as a result of China's economic development, on the surfactant species and the number of growing demand, thus contributing to the study of surfactant development, led to the development of surfactant. Of special surface-active agent is also getting higher and higher requirements. Special surface active agent in the functional than the more common surfactants. The fluorocarbon surfactant is a special surface-active agent in the most important species. The question on the fluorocarbon surfactant introduced fluorocarbon surfactant the main physical and chemical properties, synthesis methods, the international and domestic fluorocarbon surfactant and the development of the status quo. Introduced fluorocarbon surfactant the latest developments, especially some new type of fluorocarbon surfactant, of the characteristics and uses. analyzes the fluorocarbon surfactant slow growth abroad, a huge contrast with the reasons for the further development of China's fluorocarbon surfactant industry put forward their views. Key words:Fluorocarbon surfactant; performance; synthesis; application; development. 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有

化妆品中常用的表面活性剂综述

题目:综述化妆品中常用的表面活性剂 阴离子AAS

名称简称用途安全性 N-酰胺基及其盐香波、皮肤清洁剂、口腔制 品、含药化妆品、香皂和添 加剂等…没有刺激性,非常安全 羧酸(酯)盐很广泛,用于制备O/W型膏 霜或乳液。主要用作皂基、 各种乳液和膏霜基体。呈碱性,稍微有刺激的感觉 硫酸(酯)盐 烷基硫酸酯盐AS很广泛,O/W型乳化剂、润 湿剂和悬浮剂,常在香波和 皮肤清洁制品使用。一般与 其它AAS复配来增加泡沫 的稳定性和粘度,并降低对 皮肤的脱脂能力。高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的

N-酰胺基及其盐 由α-氨基酸的氨基酰化后制得。氨基酸属于两性,但酰化后变成阴离子AAS。

用途: 香波:增泡和稳泡,头发亲合性强,改善梳理性,减少静电; 皮肤清洁剂:治疗面部粉刺,可与水杨酸和过氧化苯甲酰等匹配而不影响其活性; 口腔制品:口腔清洗剂,抑制己糖激酶的生长,防止牙齿腐烂; 含药化妆品:去屑香波、治疗粉刺膏霜等。 香皂和添加剂等… 安全性: 已在化妆品和洗涤用品应用几十年,非常温和,对皮肤不会产生过敏和刺激,安全性非常高。 羧酸(酯)盐

一般指单价羧酸(酯)盐型。 用途:很广泛,用于制备O/W型膏霜或乳液。主要用作皂基、各种乳液和膏霜基体。 安全性:呈碱性,稍微有刺激的感觉。 硫酸(酯)盐 用途:O/W型乳化剂、润湿剂和悬浮剂,是香波和皮肤清洁使用较广泛的AAS之一。一般与其它AAS复配来增加泡沫的稳定性和粘度,并降低对皮肤的脱脂能力。 安全性:高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的。 用途:香波的主要表面活性剂,也用于皮肤清洁和沐浴制品,较少用

含氟表面活性剂经典综述

含氟表面活性剂经典综述 作者:肖进新江洪(大学化学与分子工程学院胶体化学研究室, 100871) 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。 1 碳氟表面活性剂的物化性质和用途 碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面力可达到20mN/m以下,甚至到15mN/m左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%~0.%,就可使水的表面力下降至20mN/m以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%~1.%围才可使水的表面力下降到30mN/m~35mN/m。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到 420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性

剂还可降低有机溶剂的表面力。 早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Sw/o>0: 油的表面力约为20mN/m~24mN/m左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面力一般应在18mN/m以下(至少应在20mN/m以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺

有机污染物的生物降解【文献综述】

有机污染物的生物降解 ——读书报告【091200028环院江静怡】【基本概况】 有机污染物,organic pollutant即进入环境并污染环境的有机化合物,导致生物体或生态系统产生不良效应。 生物降解,biodegradation即有机污染物在生物或其酶的作用下分解的过程。 具体的来说,生物降解分为三种基本类型。Primary biodegradation初级生物降解:指的是母体化合物的结构发生变化,并改变原化合物分子的完整性;Environmentally acceptable biodegradation环境兼容性降解:是指可除去有机污染物的毒性或者人们所不希望的特性;Ultimate biodegradation完全生物降解:指的是有机污染物经过矿化转化后转化为二氧化碳和水以及其他的可利用的无机盐。 不过在可降解的有机污染物中,由于化合物在环境中的滞留时间可达几个月或者几年之久,有机污染物又有难降解和易降解化合物之分。比如,POPs(Persistent Organic Pollutants)持久性有机污染物,是一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性,并通过各种环境介质(大气、水、生物等)能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物,它的半衰期为半年。而通过一定的处理过程后,半衰期超过五天的化合物被定义为生物难降解有机化合物。 化合物难降解的原因有很多种。比如化合物本身的化学组成和结构的稳定性,使其具有抗降解性。像我们常常提到的农药“666”(六氯代环己烷)和常见的多环芳烃类就是依结 构的稳定性等特性稳定地存在于环境之中。另外地,在自然环境中也存在阻止生物降解的环境因素,包括物理、化学条件以及多种生物之间的协同作用。比方说,活性污泥就是模拟多 种条件下的协同作用从而达到生物降解处理污染物的效果。 生物降解的过程非为两种,好氧分解和厌氧分解。在好氧分解过程中,细菌是其中的主力军,微生物以有氧呼吸消耗分解大分子有机物。其中水质评价体系中的BOD(Bio-chemical Oxygen Demand)指的是水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总量。而厌氧分解则是主要依靠厌氧细菌,这个过程俗称“发酵”。在农村生活中,我们常见的沼气池就是这样工作的。通常地,科学家们在厌氧微生物 中能寻找到一些能特异性氧化分解某特定难降解有机物的酶。 目前生物降解研究的发展趋势为:1.研究自然环境中有机污染物和无机污染物的生物降解途径,寻找自然界中具有生物净化能力的特殊群体,探讨生物降解和污染物的相互作用关系,以便制定消除污染的措施。2.利用遗传学方法将多种有益的特异性基因重组成具有多功能、高降解能力的菌株。3.利用酶的固定化技术制备成专一的或多功能的生物催化剂,以降解多种污染物。

药物中使用的表面活性剂综述

表面活性剂应用 表面活性剂是一类能够改变溶液性质的表面活性物质。 表面活性剂能改变体系界面状态,从而产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶等一系列作用。 1. 口服制剂中作增溶剂 在难溶性药物的水溶液中加入非离子型表面活性剂可使药物增溶。 采用自乳化系统以改善脂溶性药物的生物利用度,在体内易形成良好的乳滴,可通过淋巴吸收,克服首过效应,适用于水溶性和脂溶性药物。 主要包括:聚乙二醇辛酸、葵酸甘油酯、聚乙二醇月桂酸甘油脂及聚乙二醇硬脂酸甘油酯。 2. 在混悬剂中做助悬剂 优点:载药量大、防止药物氧化水解、掩盖药物不良气味、易吞咽等。 例子:蜂蜡、卵磷脂、羟甲基纤维素 3. 乳剂、纳米乳中作乳化剂 烷基聚葡糖苷(APG)表面活性剂形成纳米乳 4. 在靶向制剂中的应用 在各种抗癌药剂中,表面活性剂的主要作用是乳化和增溶。 表面活性剂的双亲结构能显著降低药物与水相间的界面张力,利用其乳化作用增加药物在水中的溶解度,从而提高疗效。 许多药物仅利用表面活性剂的乳化作用,其浓度达不到治疗的要求,这时还需要利用表面活性剂的增溶作用。 抗癌制剂中表面活性剂:一般是非离子表面活性剂,如吐温、司盘。

一些非离子表面活性剂可单独使用或与其它脂质混和物形成非离子表面活性剂囊泡:单(双)烷基聚三醇醚类、司盘类、吐温类、苄泽类等。 5. 表面活性剂在经皮给药制剂中的应用 渗透促进剂 阴离子型的月桂酸钠、十二烷基硫酸钠; 阳离子型的苯扎溴胺; 非离子型的聚氧乙烯烷基醚、吐温、泊洛沙姆等。 表面活性剂在药物制剂中的应用 1. 在片剂中的应用 (1)片剂的润湿剂和粘合剂 片剂要求所用的药物能顺利流动,黏度不能太大,服用后在体液作用下又能迅速崩解、溶解和吸收。 粘合剂往往也是润湿剂 常用的表面活性剂润湿剂、粘合剂有羧甲基纤维素钠、聚乙二醇等 (2)崩解剂 片剂中加入适量的表面活性剂可提高片剂的润湿性能,加速水分的透入,增大药物的溶出速度,使片剂较快崩解 表面活性剂有月桂基硫酸钠、溴化十六烷基三甲胺、硬酯醇磺酸钠等 使用表面活性剂的方法:(a)溶于粘合剂中;(b)与崩解剂淀粉混合加于干颗粒中;(c)制成醇溶液喷在干颗粒上。 表面活性剂化学及其一般相行为 表面活性物质是有机分子当在溶剂中的浓度较低时它们易吸附于界面从而

化妆品中常用的表面活性剂综述

题目:综述化妆品中常用的表面活性剂 AAS 类型 特点代表性产品应用 阴离 子 去污能力强,主要用于清洁 洗涤 脂肪酸皂(肥皂)、 十二烷基硫酸钠 清洁洗涤产品 阳离 子 较好的杀菌性与抗静电性, 应用于柔软去静电 高碳烷基的伯仲叔 季盐 洗发水、护发素 两性良好的洗涤作用,很温和,常与 阴或阳离子AAS搭配 椰油酰胺丙基甜菜 碱、咪唑啉 洗发水、洁面品 非离 子 安全温和,无刺激性,具有 良好的乳化、增溶等作用 失水山梨醇脂肪酸 酯(Span)和其环氧乙 烷加成物(Tween) 应用最广,常用于膏 霜、乳液中阴离子AAS 名称简 称 用途安全性 N-酰胺基及其盐香波、皮肤清洁剂、口腔制品、 含药化妆品、香皂和添加剂等… 没有刺激性,非常安全 羧酸(酯)盐很广泛,用于制备O/W型膏霜 或乳液。主要用作皂基、各种乳液 和膏霜基体。 呈碱性,稍微有刺激的 感觉 硫酸(酯)盐 烷基硫酸酯盐A S 很广泛,O/W型乳化剂、润湿剂 和悬浮剂,常在香波和皮肤清洁制 品使用。一般与其它AAS复配来增 加泡沫的稳定性和粘度,并降低对 皮肤的脱脂能力。 高浓度时有刺激性。但在化 妆品的使用条件下是安全 的 烷基聚氧乙烯醚硫酸 酯盐 A ES 香波的主要表面活性剂,也用 于皮肤清洁和沐浴制品,较少用作 乳化剂。一般与其它AAS(阴、两性、 非离子)复配 与AS相近,但刺激性 略低于AS 磺酸盐 烷基苯磺酸盐L AS-Na 去污力太强,因此在化妆品中 应用不广泛,主要用于洗衣粉 对皮肤中等刺激,容易 脱脂而变得干燥粗糙,用三 乙醇胺盐复配可降低刺激

性。 烷基磺酸盐S AS 低成本,稳定性好,刺激性低, 去污能力好,很有前途的AAS 对皮肤无致敏作用 N-酰胺基及其盐 由α-氨基酸的氨基酰化后制得。氨基酸属于两性,但酰化后变成阴离子AAS。 用途: 香波:增泡和稳泡,头发亲合性强,改善梳理性,减少静电; 皮肤清洁剂:治疗面部粉刺,可与水杨酸和过氧化苯甲酰等匹配而不影响其活性; 口腔制品:口腔清洗剂,抑制己糖激酶的生长,防止牙齿腐烂; 含药化妆品:去屑香波、治疗粉刺膏霜等。 香皂和添加剂等… 安全性: 已在化妆品和洗涤用品应用几十年,非常温和,对皮肤不会产生过敏和刺激,安全性非常高。 羧酸(酯)盐 一般指单价羧酸(酯)盐型。 用途:很广泛,用于制备O/W型膏霜或乳液。主要用作皂基、各种乳液和膏霜基体。 安全性:呈碱性,稍微有刺激的感觉。 硫酸(酯)盐 用途:O/W型乳化剂、润湿剂和悬浮剂,是香波和皮肤清洁使用较广泛的AAS之一。一般与其它AAS复配来增加泡沫的稳定性和粘度,并降低对皮肤的脱脂能力。 安全性:高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的。

特种表面活性剂和功能性表面活性剂

特种表面活性剂和功能性表面活性剂 概述: 简要介绍了含氟表面活性剂的结构、性质和分类,详细阐述了目前工业生产含氟表面活性剂的3种合成方法以及各种方法的优缺点,最后讨论了含氟表面活性剂在石油工业、消防和生物医药等领域的应用现状,并展望了其研究开发方向及发展趋势。 内容: 普通表面活性剂的疏水基一般是碳氢链,称为碳氢表面活性剂。 若将碳氢链中的氢原子部分或者全部替换成为氟原子,就成为含氟表面活性剂,或称碳氟表面活性剂(fluorocarbonsurfactants),它是最重要的一种特殊表面活性剂。由于它有许多优良的性能,目前已逐渐成为表面活性剂行业研究的热点。 1含氟表面活性剂的结构、特性和分类 1.1含氟表面活性剂的结构 碳氢表面活性剂中的C-H链上的H原子被F原子取代,成为碳氟表面活性剂。碳氢链中的氢原子全部被氟取代的称为全氟表面活性剂,部分被氟取代的称为部分氟表面活性剂,目前应用的含氟表面活性剂大多是全氟表面活性剂。随着碳氢链转变成为碳氟链,物理化学性质呈现出明显的差异,比如含氟表面活性剂合成较为困难;在各类表面活性剂中,含氟表面活性剂具有最佳的活性等。 1.2含氟表面活性剂的特性 由于含氟表面活性剂的特殊结构,使其表现出其他表面活性剂所没有的一些特性,常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。 表面活性剂的效果与表面性质和表面活性剂的结构密切相关,研究表明,含氟表面活性剂在降低氟碳化合物/水界面张力时尤为出色[1]。含氟表面活性

剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最强的一种,由于其临界胶束浓度很低(10-5mol/L~10-6mol/L),用量比碳氢表面活性剂小得多,在极低的浓度下(普通表面活性剂的l/10到1/100)就能使水的表面张力降至20 mN/m以下,新型的氟季铵盐双子表面活性剂甚至能使水的表面张力降至13.7 mN/m[2]。含氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态全氟辛基磺酸钾在420℃加热5h不分解[3],因而可在300℃以上使用,这是一般表面活性剂远远不及的。含氟表面活性剂可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,表现出极高的化学稳定性。 研究表明,含氟表面活性剂的高表面活性是由于其分子间的范德华力小造成的,表面活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小,导致了表面活性剂分子在溶液表面大量的聚集,形成强烈的表面吸附,而这类化合物不仅对水的亲和力小,而且对碳氢化合物的亲和力也较小,因此形成了既憎水又憎油的特性,使其可应用于不同场合。 1.3含氟表面活性剂的分类 与普通表面活性剂类似,含氟表面活性剂依其结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型以及两性离子型4种类型[4]。 阴离子含氟表面活性剂在溶液中解离后,根据解离出的阴离子结构不同,又可分为羧酸盐型(RfC00-M+)、磺酸盐型(Rfs03-M+)、硫酸酯盐型(RfOS03-M+)和磷酸酯盐型(RfOP (0)02-2M+2)等几大类。其中R为氟碳疏水基,M+为无机或有机反离子。有些阴离子含氟表面活性剂含有非离子的聚氧乙烯基片段以增加含氟表面活性剂的水溶性及其与阳离子或两性表面活性剂的兼容性。 阳离子含氟表面活性剂主要分为胺盐型和季铵盐型两大类,目前对这两类含氟表面活性剂的研究较多。其中季铵盐型阳离子含氟表面活性剂不受pH影响,在酸碱介质中均可使用,故其用途较为广泛。 但阳离子含氟表面活性剂对某些阴离子敏感,因而不宜与带负电的离子如阴离子表面活性剂或阴离子颜料混合使用。

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂及其应用 摘要 含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂,相比于传统的碳氢表面活性剂,含氟表面活性剂的用量少,降低水溶液表面张力的作用强,同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果,可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。

目录 1 表面活性剂 (1) 2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1) 2.1 含氟表面活性剂 (1) 2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1) 2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1) 2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2) 2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2) 2.2 含氟表面活性剂类型 (2) 2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3) 2.4 含氟表面活性剂的应用 (3) 2.4.1 在石油领域的应用 (3) 2.4.2 在消防领域的应用 (4) 2.4.3 在涂料中的应用 (4) 2.4.4 在造纸业中的应用 (4) 2.4.5 在其他方面的应用 (4) 2.5 含氟聚合物的研究进展 (5) 3 展望 (8) 4 个人想法 (8) 参考文献 (9)

1 表面活性剂 所谓表面活性,是指溶剂的表面张力降低的性质,能显著降低(多数为水)表面张力或液-液界面张力的物质被称为表面活性剂。最近科学领域不断地在开拓,表面活性剂不仅运用于日常生活,还可以运用到国民经济关系到的很多方面,在这些领域里,表面活性剂有着神奇的效果,用量虽少,但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著,有“工业味精”之美誉。 我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链(分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素)的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。如果除含有以上元素外,分子中还含有F、Si、B等元素,则叫做特种表面活性剂。但随着科学技术的不断发展,一些结构特殊的表面活性剂的不断出现,形成了新型的特种表面活性剂,如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。特种表面活性剂之所以受到如此关注,是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。特别是含氟表面活性剂,它是近年来迅速发展的一类表面活性剂,是特种表面活性剂非常重要的一个品种,也是迄今为止表面活性最高的一种。 2 含氟表面活性剂的结构及性质 2.1 含氟表面活性剂 碳氧表面活性剂结构上的氧原子被氟原子部分或者全部替代被称为含氟表面活性剂。它具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性、憎水性和憎油性的“三高”、“两憎”的独特性能,是20世纪最重要的化工产品之一,在许多特殊的领域中有着不可替代的作用。 2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 氟是自然界中电负性最高的元素,所以碳氟键的共价键具有离子键的性能,键能很高,可达415J/mol,又因为共价键合的氟原子的原子半径比氧原子大,可有效地将全氟化的键屏蔽保护,因此相比之下含氟表面活性剂具有良好的化学稳定性和热稳定性。例如,将全氟辛基磺酸在浓硝酸中反应温度加到170℃也没有被分解;同时与其他的过氧化氧或者联氨等反应时也没有发现异常。 2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 含氟表面活性剂在水溶液的溶解度完全取决于其极性基团和碳氟基的结构,其溶解度随着链长的增加而降低。例如甲烷在水中的溶解度是四氟甲烷的7倍。

文献综述

自乳化药物传递系统的研究概况 【摘要】药剂学的研究速度正在飞一般地进行着,新技术、新剂型的诞生给人们的生活带来的益处是不言而喻的!从药剂学的诞生发展到今天,市面上已经存在的药物剂型有数十余种之多,现在习惯称为“传统剂型”。传统剂型所面对的最大的一个挑战就是药物的溶出度和生物利用度往往不尽如人意的问题,而问题的关键就在于大量的药物都不溶于水或水溶性很低,有研究表明,固体药物的溶解度如果低于1mg/mL就会存在药物难吸收的问题。自乳化系统指的是在无水的情况下,难溶性药物与油相、乳化剂及助乳化剂混合的体系,在遇水之后可以自发乳化。难溶性药物溶解在油相或乳化剂与助乳化剂中形成微乳,这就解决了水不溶性药物难吸收的问题,大大提高了药物的生物利用度。本文对自乳化传递系统的研究内容、研究方法和研究成果作简要综述。【关键词】新剂型;生物利用度;微乳;油相;乳化剂;自乳化药物传递系统 自乳化药物传递系统(Self-Emulsifying Drug Delivery System,SEDDS)是指在没有水存在的情况下,难溶性的固体或液体药物与油相、表面活性剂(乳化剂)、助表面活性剂(助乳化剂)混合而成的稳定体系。这样的体系

在遇水的情况下能够自发地乳化成为微乳,解决了难溶性药物的难溶问题,利于药物的吸收,增大了药物的生物利用度,与传统剂型相比,可以服用更少的药物就产生相等或更高的治疗力度。SEDDS制成的药物主要共口服,药物在胃液及肠液中随着胃肠道的蠕动而自发乳化。 药物自乳化传递系统来源于乳剂的研究,与传统的乳剂相比,药物自乳化传递系统服用更加方便,体积更小,稳定性更高! 一.药物自乳化传递系统的组成 药物自乳化传递系统(SEDDS)是一种为了增加难溶性药物的溶解度和生物利用度而被创造的新剂型[1]。他的组成是由固体或液体的难溶性主药与油相、乳化剂、助乳化剂混合而成。 (1)油相 油相是药物的载体,是SEDDS中重要的组成部分。作为药物的载体,优秀的油相必须对药物的溶解度大,力求少量的油相就可以溶解较多的药物,这称为油相的“载药量”。溶解在油相中的药物应该稳定地处于溶解状态,即便是在低温的条件下也不能有固体药物的析出。油相不能影响到药物本身的结构特点以及药物的药理活性。[2] 能够运用于SEDDS系统的油相种类繁多,根据主要的物理化学性质不同选择不同的油相,一些性能优秀的常用油

表面活性剂的现状及发展趋势

表面活性剂的现状及发展趋势 摘要 表面活性剂的应用范围涵盖了人类生活和工作的各个方面。本文主要介绍了表面活性剂的概念、分类及简单的应用,还有表面活性剂在国内外的现状及发展情况。 关键词:表面活性剂分类发展现状

一、简介 表面活性剂,是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而憎水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂是一类重要的精细化学品,通常具有清洗、发泡、润湿、乳化、增溶、分散等多种复合功能,广泛应用于工业、农业、医药、精细化工、化学合成和日常生活等领域,素有工业味精之称,已形成了一个独立的工业生产部门。 表面活性剂的分类方法很多,根据疏水基结构进行分类,分直链、支链、芳香链、含氟长链等;根据亲水基进行分类,分为羧酸盐、硫酸盐、季铵盐、PEO 衍生物、内酯等;有些研究者根据其分子构成的离子性分成离子型、非离子型等,还有根据其水溶性、化学结构特征、原料来源等各种分类方法。但是众多分类方法都有其局限性,很难将表面活性剂合适定位,并在概念内涵上不发生重叠。人们一般都认为按照它的化学结构来分比较合适。即当表面活性剂溶解于水后,根据是否生成离子及其电性,分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,其中离子型又分为阴离子、阳离子和两性表面活性剂,共四类: 1.阴离子表面活性剂亲水基团带有负电荷。主要有磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、羧酸盐。 2.非离子表面活性剂在分子中并没有带电荷的基团,而其水溶性来自于分子中的聚氧乙烯醚基和端羟基。 3.阳离子表面活性剂亲水基团带有正电荷。主要有季铵盐和咪唑啉系。 4.两性表面活性剂在分子中同时具有溶于水的正电荷和负电荷基团。 二、国内外发展趋势及应用 目前,发达国家在表面活性剂领域的研究已具备了完整的体系,能够实现产品研究开发多样化、系列化,开发力度非常大,并且开发理念已突破传统意义上的表面活性剂。 以表面活性剂在农药中应用为例,国外通过表面活性剂对除草剂活性作用的研究表明,表面活性剂并非只单纯地降低药液的表面张力,以提高药量而达到增效的目的,若针对各种药剂特性,采用适当种类和浓度的表面活性剂还可以促进药剂对植物的渗透作用,且对药剂具有增溶作用,可见有选择性地开发和应用

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