四、非离子表面活性剂与离子表面活性剂的复配.pptVIP

表面活性剂 第三章 表面活性剂的复配技术 第一节 表面活性剂的复配原理 第二节 表面活性剂复配的影响因素 第三节 表面活性剂在配方生产中的选择与应用 一、表面活性剂同系物混合体系 一般商品表面活性剂都是同系物的混合物。同系物混合物的情况比较简单，一般规律是同系物混合物的物理化学性质介于各个化合物之间，表面活性的表现也是如此。图3-1表示出典型的离子表面活性剂十二烷基硫酸钠和癸基硫酸钠混合溶液表面张力与浓度的关系。 由图看出，混合物的表面活性介于两纯化合物之间。从混合物的γ-lgc曲线可以得到混合物中各种表面活性数据。 同系混合物cmc可根据单一表面活性剂的cmc通过公式计算出来。 根据胶团理论，可以推算出同系混合胶团的成分；同系物混合物的浓度、组成与表面张力的关系（具体公式可查阅相关参考资料）。对一个二组分表面活性剂体系，其中有较高表面活性的组分，混合胶团中的比例较大，而且在胶团中的摩尔分数比在溶液中的摩尔分数大。 二、表面活性与无机电解质混合体系 在表面活性剂的应用配方中，无机电解质是主要的添加剂之一，因为无机电解质（一般为无机盐）往往可提高溶液的表面活性。这种协同作用主要表现在离子型表面活性剂与无机盐混合液中。 在离子型表面活性剂中加入与表面活性剂有相同离子的无机盐，不仅可降低同浓度溶液的表面张力，而且还可降低表面活性剂的cmc，此外还可以使溶液的最低表面张力(γcmc)降得更低，即达到全面增效作用。图3-2示出NaCl对C12H25SO4Na水溶液表面活性的影响，可以看出溶液表面活性随NaCl浓度增加而增强。 无机盐对离子型表面活性剂表面活性的影响主要是由于反离子压缩了表面活性剂离子头的离子氛厚度，减少了表面活性剂离子头之间的排斥作用，从而使表面活性剂更容易吸附于表面并形成胶团，导致溶液的表面张力与cmc降低。 无机盐对非离子表面活性剂的性质影响较小。当盐浓度较小时(例如小于0.1 mol／L)，非离子表面活性剂的表面活性几乎没有显著变化。只是在无机盐浓度较大时，表面活性才显示变化，但也较离子表面活性剂的变化小得多。 无机盐对非离子表面活性剂的影响主要在于对疏水基团的“盐析”或“盐溶”作用，而不是对亲水基的作用。起“盐析”作用时，表面活性剂的cmc。降低，起“盐溶”作用时则反之。电解质的盐析作用可以降低非离子表面活性剂的浊点，它与降低cmc、增加胶团聚集数相应，使得表面活性剂易缔合成更大的胶团，到一定程度即分离出新相，溶液出现浑浊(“浊点”现象)。 虽然无机盐电解质对非离子表面活性剂溶液性质影响主要是“盐析作用”，但也不能完全忽略电性相互作用。对于聚氧乙烯链为极性头的非离子表面活性剂，链中的氧原子可以通过氢键与H2O及H3O+结合，从而使这种非离子表面活性剂分子带有一些正电性。从这个角度来讲，无机盐对聚氧乙烯型非离子表面活性剂表面活性的影响与离子型表面活性剂的有些相似，只不过由于聚氧乙烯型非离子表面活性剂极性基的正电性远低于离子表面活性剂，无机盐的影响也小很多。 三、表面活性剂与极性有机物混合体系 一般表面活性剂的工业产品中几乎不可避免地含有少量未被分离出去的极性有机物。在实际应用的表面活性剂配方中，为了调节配方的应用性能，也常加入极性有机物作为添加剂。 少量有机物的存在，能导致表面活性剂在水溶液中的cmc发生很大变化，同时也常常增加表面活性剂的表面活性。事实是少量极性有机物的存在导致溶液表面张力有最低值的现象。 1．长链脂肪醇的影响 脂肪醇的存在对表面活性剂溶液的表面张力、cmc以及其它性质(如起泡性，泡沫稳定性，乳化性能及加溶作用等)都有显著影响，一般有以下规律。 (1)长链脂肪醇可降低表面活性剂溶液的cmc 这种作用的大小随脂肪醇碳氢链的加长而增大。在长链醇的溶解度范围内，表面活性剂的cmc随醇浓度增加而下降。在一定浓度范围内，cmc随醇浓度作直线变化，而且此直线变化的变化率的对数为醇分子碳原子数的线性函数。醇分子本身的碳氢链周围有“冰山”结构，所以醇分子参与表面活性剂胶团形成的过程是容易自发进行的自由能降低过程，溶液中醇的存在就使胶团容易形成，cmc降低。 (2)长链脂肪醇可显著降低表面活性剂溶液的表面张力 在表面活性剂浓度固定时，溶液的表面张力随醇浓度增加而下降。 在一定的表面活性剂浓度范围内，长链脂肪醇还可降低表面活性剂水溶液的最低表面张力。与无醇时的表面活性剂溶液相比，醇的存在使溶液表面张力大为降低，可达到最低值