表面活性劑是一類即使在很低濃度時也能顯著降低表(界)面張力的物質。其分子結構均由兩部分構成,分子的一端為極親油的疏水基,分子的另一端為極性親水的親水基,兩類結構與性能截然相反的分子碎片或基團分處于同一分子的兩端并以化學鍵相連接,形成了一種不對稱的、極性的結構,賦予了該類特
殊分子既親水又親油,又不是整體親水或親油的特性,這種特有結構通常稱之為“雙親結構”。
表面活性劑按分子結構特性可分為陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、陽離子表面活性劑,目前,在我國這幾種表面活性劑的生產量分別占 56%、36%、5%、3%。
1 常見表面活性劑的應用特性
1. 1 陰離子表面活性劑
1. 1. 1 磺酸鹽
此類活性劑常見的有直鏈烷基苯磺酸鈉和α-烯基磺酸鈉。 直鏈烷基苯磺酸鈉別名 LAS 或 ABS,為白色或淡黃色粉狀或片狀固體,在復配表面活性劑體系中溶解性很好,對堿、稀酸和硬水都比較穩定。常用于洗潔精(餐具液洗劑) 和衣用液體洗滌劑,一般不用于洗發香波,很少用于淋浴液。在洗潔精中其用量可占表面活性劑總量的一半左右,在衣用液體洗滌劑中所占比例實際調節范圍較寬。應用于洗潔精比較典型的復配體系是三元體系“LAS(直鏈烷基苯磺酸鈉)-AES(醇醚硫酸鈉)-FFA(烷基醇酰胺)”。直鏈烷基苯磺酸鈉突出的優點是穩定性好、去污力強、環境危害極小,能很好地被生物降解為無害物、價格低廉。突出的缺點是刺激性大。
α- 烯基磺酸鈉別名 AOS,極易溶于水,它在廣泛的 pH 值范圍內都有較好的穩定性。在磺酸鹽品種中,性能最好。突出的優點是穩定性好,水溶性好,配伍性好,刺激性小,微生物降解也非常理想,是洗發香波和淋浴液中常使用的主表面活性劑之一。其缺點是價格較貴。
1. 1. 2 硫酸鹽
此類活性劑常見的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基硫酸鈉。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉別名 AES、醇醚硫酸鈉。易溶于水,在洗發香波、淋浴液、餐具液體洗滌劑(洗潔精)、衣用液體洗滌劑中都可應用。水溶性比十二烷基硫酸鈉更好,在常溫下本身就可配成任何比例的透明水溶液。在液體洗滌劑中的應用比直鏈烷基苯磺酸鈉更廣泛,配伍性更好;能夠與許多表面活性劑二元復配或多元復配成透明水溶液。突出的優點是刺激性小、水溶性好、配伍性好、在防皮膚干裂粗糙方面表現好。缺點是在酸性介質中的穩定性稍差,去污力次于直鏈烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉。
十二烷基硫酸鈉別名 AS、K 12、椰油醇硫酸鈉、月桂醇硫酸鈉發泡劑,對堿和硬水不敏感,在酸性條件下穩定性次于一般磺酸鹽,接近于脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉,易降解,對環境危害極小。在液體洗滌劑中應用,酸度不能太高;在洗發香波和沐浴液中使用其乙醇胺鹽或銨鹽,不僅可增加耐酸穩定性,還有益于降低刺激性。除發泡性好和去污力強外,其他方面的使用性能都不如醇醚硫酸鈉。在常見陰離子表面活性劑中價格一般為最高。
1. 1. 3 脂肪酸皂
按脂肪酸的碳鏈分類,應用于液體洗滌劑以月桂酸皂最好,按成鹽不同分類,應用于液體洗滌劑以胺鹽、鉀鹽、銨鹽較好。硬脂酸鈉不能在液體洗滌劑中作為主表面活性劑應用。在液體洗滌劑中,脂肪酸鹽主要用于衣用液體洗滌劑和淋浴液中,產品 pH 值一般為 8 以上。與之匹配的表面活性劑一般是起鈣皂分散作用,其次還能改善表面活性劑的水溶性。優點是價格低廉,在防皮膚干裂粗糙方面表現好;缺點是不能在酸性介質中使用(作主表面活性劑),在一般陰離子表面活性劑中去污力稍差,耐硬水性能最差。
1. 2 陽離子表面活性劑
與各種類型表面活性劑相比,陽離子表面活性劑的調整作用最突出,殺菌作用最強,盡管有去污力差,起泡性差,配伍性差、刺激性大,價格昂貴等缺點。陽離子表面活性劑不直接與陰離子表面活性劑配伍,只能作為調理劑組分或殺菌劑來使用。陽離子表面活性劑在液體洗滌劑中作為輔助表面活性劑(配方用量很少的調理劑組分)一般用于較高檔次產品,主要用于洗發香波。作為調整劑組分在高檔次液體洗滌劑洗發香波中不是其他類型表面活性劑所能替代的。
常見陽離子表面活性劑品種有十六烷基二甲基氯化銨(1631)、十八烷基三甲基氯化銨(1831)、陽離子瓜爾膠(C-14 S)、陽離子泛醇、陽離子硅油、十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)等。
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