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非离子表面活性剂的结构与其性质的关系

来源: | 作者:/ | 发布时间: 2024-08-21 | 215 次浏览 | 分享到:

表面活性剂是一种具有亲水亲油两亲分子结构的物质,以很低的浓度溶解分散在溶液的表面或其他界面上,使表面或界面张力显著地降低;当其达到一定浓度时,溶液中缔合成胶束从而直接地产生润湿或反润湿、乳化或破乳、起泡或消泡、分散、溶和洗涤等作用。

 

表面张力过大,水在树叶上聚成水珠,润湿性较差

 

脂肪醇乙氧基化物是非离子型表面活性剂的代表品种,种类多、具有良好的表面性能,如润湿性能和乳化性能好,抗硬水,易生物降解,被广泛用于工业和公共设施的清洗。不同的脂肪醇种类、环氧乙烷(EO)加成数和生产工艺,合成的脂肪醇乙氧基化物性能相差较大。我们主要从基础性能方面,介绍以上不同结构的脂肪醇乙氧基化物在泡沫、润湿、乳化等方面的不同性能。

泡沫性能:当表面活性剂和水混合时,亲水的一端会溶于水中,疏水基的一端则会脱离水,聚集在水面。当搅动水时,会将空气入水中,此时疏水基会包住空气,成为气泡。一般来说,阴离子和阳离子表面活性剂泡沫高,非离子表面活性剂泡沫相对低些。

降低泡沫的方式有:1低碳化、异构化2.基团改性(EO/PO嵌段改性;聚醚支化;天然油脂的改性)

脂肪醇与EO环氧乙烷缩合加成,即AEO系列,引入亲水性的EO基团,会获得极佳的润湿、乳化、净洗以及高泡沫的性能。而PO环氧丙烷则是憎水基团,引入环氧丙烷可以有效地降低所形成的泡沫表面的表面张力,导致泡沫破裂并消失。

但是引入PO不可避免地会降低EO的含量,从而降低表面活性剂的乳化、分散等去污性能。所以对于EO/PO嵌段聚醚,其乳化、分散等净洗功能与低泡必定是相互矛盾的。泡沫越低,其它性能就会越差。

润湿:在碳数小于7且不带支链时,随正构碳链的增长,润湿力增强,随支链数增加润湿力减弱。当链长大于7时,则随碳链长度增加,其润湿力下降,并随着支链的增加,润湿力增强。其中用仲辛醇合成的琥珀酸双酯钠盐,被广泛采用而大量生产,异构碳十、碳十三醇系列也有较好的应用效果。

 

润湿与未润湿对比

 

乳化能力:将溶剂的表面张力降低至一定值所需要的表面活性剂浓度的大小。EO值直接影响乳化剂的表面活性性能。较高的EO值通常意味着乳化剂具有更好的表面活性,从而更容易形成稳定的乳液。EO值越高,乳化剂在水中形成胶束的能力就越强。

了解了以上非离子表面活性剂结构与性质的关系后,可以更快地帮助我们在研发过程中根据要求,筛选出合适的表面活性剂。

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