什么是阳离子表面活性剂?

工业上使用的阳离子表面活性剂主要分两类:一类是脂肪胺本身,由于在使用过程中能吸收氢质子而生成铵盐;另一类则是季铵盐,为强碱性化合物,溶解于溶液中能解离为带正电荷的脂肪链阳离子,是阳离子表面活性剂的最主要品种。

阳离子表面活性剂带有正电荷,通常很多基质如纺织品、金属、塑料、矿物质、人体皮肤等表面带有负电荷,这样它在这些基质上的吸附能力比阴离子和非离子表面活性剂强,所以它不适用于洗涤。然而这种特性决定了它的一系列特殊用途。首先是抗静电性,这种特性在于电性的中和作用。其次是它在织物的表面吸附形成一层亲油性膜,依靠这种作用产生的特殊用途之一就是织物的柔软剂。另外,用苄基季铵化的阳离子表面活性剂具有杀菌、防霉和消毒作用,广泛用做医药消毒剂。

1、 脂肪胺

包括脂肪伯胺、仲胺、叔胺。

脂肪伯胺是常用的金属管道缓蚀剂、矿物浮选工艺中的捕集剂。

除脂肪伯胺外,N-烷基丙二胺,还有类似的烷基醚胺,广泛应用于建筑工业中的表面活性剂,如沥青乳化剂、防水处理剂等。它们可由脂肪胺或醇与丙烯腈加成后再加氢还原而制备。

2、 季铵盐

季铵盐由脂肪叔胺进一步烷基化而成。常用的烷基化试剂是氯甲烷或硫酸甲酯。在工业上有实用价值的季铵盐有下列三种:长碳链季铵盐,咪唑啉季铵盐和吡啶季铵盐。

季铵盐阳离子的亲水性要比脂肪胺大得多,它足以使表面活性作用所需的疏水端溶入水中。目前主要用做纺织柔软剂、抗静电剂、消毒杀菌剂、杀藻剂,制备有机膨润土,在化学反应中作为相转移催化剂。

1) 长碳链季铵盐

在长碳链季铵盐中含至少一个长碳链烷基。按含长碳链烷基的个数可分为单、双、三长碳链烷基季铵盐,它们均可由相应的叔胺通jlf季铵化制得。在三种长碳链季铵盐中,前两种较为常用。

作为中间体的大多数长碳链烷基叔胺由天然油脂制得。以天然油脂为原料制备脂肪胺可分别直接用油脂,或采用由天然油脂加工而成的脂肪酸或脂肪醇来进行合成。

2) 咪唑啉季铵盐

咪唑啉季铵盐在阳离子表面活性剂中仅次子长碳链季铵盐占第二位,主要用途与长碳链季铵盐相似,用于纤维柔软剂、抗静电剂、防锈剂等。它的合成工艺比较简单。高碳烷基眯唑啉季铵盐主要由脂肪酸及其酯和多元胺经脱水缩合、闭环、甲基化三步合成。

其他杂环类阳离子表面活性剂尚有吗啉类化合物。


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2020-07-08 11:41 1762