阳离子两性要点.ppt

第2章阳离子表面活性剂一、阳离子表面活性剂概述阳离子表面活性剂最初是作为杀菌剂出现的。 60 年代产量有了较大的增长,应用范围也日益扩大。例如,可用作天然或合成纤维的柔软剂,抗静电剂和纺织助染剂,肥料的抗结块剂,农作物除莠剂,沥青和石子的黏结促进剂,金属防腐剂,颜料分散剂,塑料抗静电剂,头发调理剂,化妆品用乳化剂,矿石浮选剂和杀菌剂。阳离于表面活性剂在水溶液中或某些有机溶剂中可形成胶束,降低溶液的表面张力,具有乳化、润湿、( 像丝毛类) 上带正电荷的污垢,但日常生活中却很少使用,这是因为一般纤维织物和固体表面均带负电荷,,它吸附在基质和水的界面上。由于表面活性剂和基质间具有强烈的静电引力, 亲油基朝向水相,使基质疏水,因此不适用于洗涤。但当其吸附在纤维表面形成定向吸附膜后, 中和了纤维表面带有的负电荷,减少了固摩擦产生的自由电子,因而具有较好的抗静电性能。此外,它还能显着降低纤维表面的静摩擦系数,具有良好的柔软平滑性能,故广泛用作纤维的柔软整理剂。在使用阳高子表面活性剂时应注意:它不能与肥皂或其它阴离子表面活性剂共享,否则将引起阳离子活性物沉淀而失效;同样,遇到偏硅酸钠、硝酸盐、蛋白质也会发生作用而失效;阳离子活性剂能与直接染料或萤光染料发生作用,使织物退色,使用时也要注意。市售的阳离子表面活性剂的种类很多,但工业上有重要作用的都是含氮化合物。此外,还有鎓盐类化合物,主要用作杀菌剂,但种类很少。含氮化合物阳离子表面活性剂主要分为两大类: 胺盐和季铵盐。 烷基季铵盐(1) 季铵化反应(2) 季铵化反应的影响因素甲酸-甲醛法甲酸- 甲醛法是制备二甲基烷基胺的最古老的方法,工艺简单、成本低。但质量略差。脂肪酸与氨在 - 、 300-320 ℃下反应生成脂肪酰胺: RCOOH + NH 2 ------ RCONH 2 + H 2O 然后用铝土矿石作催化剂,进行高温催化脱水,得到脂肪腈; RCONH------- RCN + H 2O 脂肪腈用金属镍作催化剂,加氢还原,可得到伯胺,仲胺和叔胺, RCN + 2H 2 ------ RCH 2 NH 2 + 4H 2 ----- (RCH 2) 2 NH + NH 3 + 6H 2 ------(RCH 2) 3 N + 2NH 3 RNH 2 + 2HCHO + 2HCOOH---RN(CH 3) 2 + 2CO 2 + 2H 2O 含苯环的季铵盐这类表面活性剂主要用作杀菌剂、起泡剂、润湿剂、染料固色剂等。引入芳环的主要方法是用氯化苄作烷基化试剂与叔胺反应(1)洁尔灭十二烷基二甲基苄基氯化铵,国内商品名为“洁尔灭”。又名 1227. 它是消毒杀菌剂,、阴离子为溴化物时,即为“新洁尔灭”( 十二烷基二甲基苄基季铵溴化物) 。这是一种很强的阳离子杀菌剂,,杀菌作用将更强。合成方法(2)NTN (3)Hyamine 1622 ?含杂环的季铵盐?含杂环的季铵盐主要有吗啉环、哌嗪环、吡啶环、喹啉环和咪唑环等。?(1)吗啉环季铵盐?先在特定的化合物中引入吗啉环,再经季铵化反应得到?主要用作润湿剂、洗净剂和杀菌剂?(2)含哌嗪环的季铵盐?合成方法与含吗啉环的季铵盐类似?主要用作杀菌剂的分散剂?(3)含吡啶环的季铵盐?主要用作分散剂、润湿剂和固色剂、杀菌剂等?主要品种十二烷基氯化吡啶、十六烷基氯化吡啶、十六烷基溴化吡啶等.?合成方法卤代烷与吡啶反应?(4) 含咪唑啉环的季铵盐?作用: 是优良的纤维柔软剂、平滑剂。赋予腈纶、棉、尼龙等织物优良的柔软性、并提高织物的使用性能。?合成: 脂肪酸及酯和多元胺经脱水缩合、闭环合成