第6章  两性离子表面活性剂 国内：我国是在20世纪70年代开始对其的研究和生产的，品种很少，主要是甜菜碱型、氨基酸型和咪唑啉型。到2002年我国两性表面活性剂只有5000吨/年，占表面活性剂总量的0.5%。我国的两性表面活性剂的应用和研究仍处于起步状态。 一、两性表面活性剂的特性 1.能给出和接收质子，当PH低于等电点时，多呈阳离子性；当PH高于等电点时，多呈阴离子性。 2.几乎可以同其他所有类型的表面活性剂进行复配，且一般都会产生加和增效作用。 3.毒性和刺激性非常小，可用于化妆品及洗发香波中。  4.具有极好的耐硬水性和内高浓度电解质，甚至在海水中也可以有效地使用。 5.对植物油有益的柔软平滑性和抗静电性。 6.具有良好的乳化性和分散性。 7.可以吸附在带有负电荷或正电荷的物质表面上，而不产生憎水薄层，因此有很好的润湿性和发泡性。 8.具有一定的杀菌性和抑霉性。 9.有良好的生物降解性。 二、分类 按阴离子部分的亲水基类型分类：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型 按整体化学结构分类：甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型。 按酸性基和碱性基分类 等电点：又称等电区或等电带，在静电场中，由于电荷作用，阴离子形式存在的两性表面活性剂离子将向阳极移动，以阳离子形式存在的离子将向阴极移动。在一个狭窄的PH值范围内，两性表面活性剂以内盐的形式存在，此时将该表面活性剂的溶液放在静电场中时，溶液中的双离子将不向任何方向移动，即分子内的静电荷为零。此时溶液的PH值被称为该表面活性剂的等电点。 第二节 两性表面活性剂的性质 1.等电点区 2.临界胶束浓度与PH值的关系：cmc随着PH值的增加而增加。  3.发泡性和溶解度与PH值的关系：在等电点区，活性剂以内盐形式存在，其溶解度及泡沫量均最低；高于等电点时，呈现阴离子表面活性剂的特征，发泡快，泡沫丰富而且松大，溶解度迅速增加；低于等电点时，呈现阳离子表面活性剂的特征，泡沫量和溶解度也较高。 4.在基质上的吸附量及杀菌性与PH值的关系             在PH值低于等电点时，显示阳离子特性，在羊毛和毛发上的吸附量最大，亲和力强，杀菌力也比较强。在PH值高于等电点时，显示阴离子性，上述性能不理想。 第三节 两性表面活性剂的合成 一、 氨基酸型两性离子表面活性剂     这类产品大都是烷基氨基酸的盐类，具有良好的水溶性，洗涤性能很好，并有杀菌作用.它们的毒性比阳离子活性物低，常用于洗发膏及洗涤剂中。典型产品及合成路线举例如下。      N-十二烷基-?-氨基丙酸钠的制取方法： C12H25NH2+CH2=CHCOOCH3→ C12H25NH CH2 CH2COOCH3 →  C12H25NH CH2 CH2COOCNa+ CH3OH     当十二胺与丙烯酸甲酯的比例为1:2时，则可得到二羧酸。  二、甜菜碱型两性离子表面活性剂    甜菜碱型两性离子表面活性剂是指甜菜碱中的甲基被长链烷基取代后的产物，即:    式中R为C12~18。这类化合物是由季铵盐型阳离子部分和羧酸盐型阴离子部分构成的。 甜菜碱（最初从植物甜菜中分离而得）  结构：   甜菜碱型两性离子表面活性剂：甜菜碱中甲基被长链烷基取代后的产物。    特点 在任何PH值下多能溶于水，既使在等电点下也不会发生沉淀； 不会因温度升高而混浊； 水溶液的渗透性好、泡沫性强、去污力好 分散性好 成本高  因此应用颇广，可作为洗涤剂、染色助剂、柔软剂、抗静电剂和杀菌剂等。杀菌力不及阳离子活性剂，在酸性溶液中对绿脓杆菌有作用，但对金黄葡萄球菌及大肠杆菌则以碱性时的杀菌力较强。目前这一产物的成本还较高，因此仅用于某些特殊场合.  十二烷基二甲基甜菜碱 三、咪唑啉型两性离子表面活性剂     烷基化的咪唑啉衍生物是常见的平衡型两性离子表面活性剂。由于这类化合物的刺激性和毒性都很低，广泛用作婴儿香波。它又能与季铵化合物等产品配伍，因而也可用于某些无刺激性的成人化妆品中，这类产品的产量在国外大量增加，国内用量也在不断增长。  典型产品如：1-烷基-2-羟乙基-2-羧乙基咪唑啉，通常可用脂肪酸和氨基乙基乙醇胺制取。使用过量的氨基乙基乙醇胺可抑制副反应。优质的咪唑两性表面活性剂的纯度在99％左右，否则产品在贮存时会产生混浊或生成沉淀。 第四节 两性表面活性剂的应用 1.洗涤剂及香波组分：安全性好，毒性低，对皮肤和眼睛的刺激性小可用于婴儿用品中。 2.杀菌性：可用于外科手术、医疗器械等的消毒。  3.纤维柔软剂：可用于天然纤维也可用于合成纤维，不影响纤维的色光、不易使之泛黄，不产生污染。 4.缩绒剂：羊毛织成呢后，需要进行缩绒以使织物在长度和亮度上达到一定程度的收缩，同时使其增加厚度及保暖性。 还可以作为抗静电剂、金属防锈剂、电镀助剂等。 * *   第一节 两性离子型表面活性剂概述 国外：两性表面活性剂开发较晚，1937年美国专利率先开始了这类表面活性剂的报道，1940年开发出甜菜碱型两性表面活性剂。1977年美国大概有20多种两性表面活性剂列入商品生产并投放市场。 等电点区 然后再与NaOH作用，生成烷基甜菜碱 
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