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【表活第四节】什么是阳离子表面活性剂

发布日期:2015/11/28

同学们,我们今天来认识作为表面活性剂家族五兄弟之一的阳离子表面活性剂。首先我们要搞清楚,什么是阳离子活性剂,它究竟有哪些独特之处,以及它有什么用处呢?


第一部分:教学目标分析


1、了解阳离子表面活性剂的概念。


2、了解阳离子表面活性剂的分类。


3、掌握阳离子表面活性剂的用途。


第二部分:教材分析


所谓阳离子表面活性剂就是阳离子表面活性剂分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的表面活性剂。亲油基一般是长碳链烃基。亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子,少数为含硫或磷原子的阳离子。阳离子表面活性剂大部分为胺基化合物,有胺盐型和季铵盐型两类,阳离子表面活性剂主要用作杀菌剂、织物软化剂和专用乳化剂,也是高效抗静电剂。


第三部分:学法分析


下面我们就来一起看看阳离子表面活性剂有包括哪些种类?


第一类是胺盐型阳离子表面活性剂


伯胺盐、仲胺盐和叔胺盐总称为胺盐,这是因为它们的性质非常相近,难以区分,且它们往往混在一起。这种类型表面活性剂的憎水基的碳数在12~18之间。


1、高级胺盐阳离子表面活性剂

由脂肪酸或脂肪酸酯与氨共热生成脂肪腈,再经加氯还原即制得脂肪族高级胺。

这类物质易溶于水,由于非离子上带有阳离子,从而表现出其特殊性质,常用作染色助剂。


2、低级胺盐阳离子表面活性剂


采用硬脂酸、油酸等廉价脂肪酸与低级胺反应可得到良好的低级胺盐阳离子表面活性剂。这类制品价格较高级胺盐阳离子表面活性剂便宜,而且性能良好。适于做纤维柔软整理剂的助剂。


第二类是季铵盐型阳离子表面活性剂


一般常用的阳离子表面活性剂为季铵型的,系由叔胺和烷化剂反应而制得,从形式上看是铵离子的4个氢原子被有机基团所取代,成为R1R2N+R3R4的形式。季铵盐的碱性较强,其水溶液遇碱无变化,而胺盐的水溶液遇碱则起作用形成不溶于水的胺。


R1R2R3N•HCI+NaOH→R1R2R3N (不溶于水)+NaCl+H2O


季铵盐的4个烷基中只有一二个是长碳氢链的,其余的碳数为一二个。


1、由高级脂肪胺制成的季铵盐型阳离子表面活性剂


烷基三甲基季铵盐属于此类,在高级脂肪胺中加入氢氧化钠,在加压下与氯甲烷反应,最终生成季铵盐。


例如十二烷基三甲氯化铵是此类季铵盐型阳离子表面活性剂主要代表,易溶于水,呈透明状,具有良好的表面活性,可用作粘胶凝固液中的添加剂。


2、由低级胺制成的季铵盐型阳离子表面活性剂


使脂肪酸与不对称二乙基乙二胺或羟乙基乙二胺发生缩合反应可得到叔胺,然后将制得的叔胺再用各种烷剂进行季铵化,即可分别制得萨帕明型季铵盐和季咪唑啉化合物。

这类季铵盐阳离子表面活性剂可用作织物的柔软剂和直接染料的固色剂。


阳离子表面活性剂的水溶液通常显酸性,而阴离子表面活性剂的水溶液一般呈中性或碱性,两者是不相容的,所以两者一般不能混合使用。