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内容简介

《表面活性剂化学（第2版）》全面介绍了表面活性剂的分类、国内外发展概况、作用原理、功能与应用、重要类型表面活性剂的典型品种和合成方法（包括阴离子、阳离子、两性型和非离子表面活性剂）、表面活性剂的复配理论和相关研究成果。对于碳氟、含硅、高分子等特殊类型的表面活性剂《表面活性剂化学（第2版）》也进行了简要介绍。
《表面活性剂化学（第2版）》可作为普通高等学校化学、化工、精细化工、应用化学、轻化工等相关专业本科生教材，也可供工程技术人员参考。

目录

第1章 表面活性剂概述1
1.1 表面活性剂的分类1
1.1.1 按离子类型分类1
1.1.2 按亲水基的结构分类2
1.1.3 按疏水基种类分类3
1.1.4 按表面活性剂的特殊性分类3
1.1.5 其他分类方法4
1.2 表面活性剂的国内外发展状况4
1.2.1 世界表面活性剂工业的发展状况4
1.2.2 我国表面活性剂工业的现状及未来发展趋势5
参考文献7

第2章 表面活性剂的作用原理8
2.1 表面张力与表面活性8
2.1.1 表面张力和表面自由能8
2.1.2 表面活性与表面活性剂11
2.1.3 表面活性剂的结构特点12
2.2 表面活性剂胶束13
2.2.1 胶束的形成14
2.2.2 临界胶束浓度14
2.2.3 胶束的形状和大小19
2.2.4 胶束作用简介20
2.3 表面活性剂结构与性能的关系21
2.3.1 表面活性剂的亲水性21
2.3.2 亲油基团的影响24
2.3.3 亲水基团的影响24
2.3.4 分子形态的影响25
2.3.5 分子量的影响26
2.3.6 表面活性剂的溶解度26
2.3.7 表面活性剂的安全性和温和性27
2.3.8 表面活性剂的生物降解性27
参考文献28

第3章 表面活性剂的功能与应用29
3.1 增溶作用29
3.1.1 增溶作用的定义和特点29
3.1.2 增溶作用的方式30
3.1.3 增溶作用的主要影响因素31
3.1.4 增溶作用的应用32
3.2 乳化与破乳作用33
3.2.1 乳状液的类型及形成33
3.2.2 影响乳状液稳定性的因素36
3.2.3 乳化剂及其选择依据37
3.2.4 乳状液的破乳38
3.2.5 乳化和破乳的应用38
3.3 润湿功能40
3.3.1 润湿过程41
3.3.2 表面活性剂的润湿作用41
3.3.3 润湿剂42
3.3.4 表面活性剂在润湿方面的应用43
3.4 起泡和消泡作用48
3.4.1 泡沫的形成及其稳定性48
3.4.2 表面活性剂的起泡和稳泡作用51
3.4.3 表面活性剂的消泡作用53
3.4.4 起泡与消泡的应用57
3.5 洗涤和去污作用60
3.5.1 液体油污的去除61
3.5.2 固体污垢的去除62
3.5.3 影响表面活性剂洗涤作用的因素63
3.5.4 表面活性剂在洗涤剂中的应用66
3.6 分散和絮凝作用69
3.6.1 表面活性剂对固体微粒的分散作用69
3.6.2 表面活性剂的絮凝作用70
3.7 表面活性剂的其他功能71
3.7.1 柔软平滑作用71
3.7.2 抗静电作用71
3.7.3 杀菌功能71
参考文献72

第4章 阴离子表面活性剂73
4.1 阴离子表面活性剂概述73
4.1.1 阴离子表面活性剂的分类73
4.1.2 磺酸基的引入方法74
4.2 烷基苯磺酸盐74
4.2.1 烷基苯磺酸钠结构与性能的关系75
4.2.2 烷基芳烃的生产过程79
4.2.3 烷基芳烃的磺化82
4.2.4 烷基苯磺酸的后处理86
4.2.5 烷基苯磺酸盐的应用88
4.3 α-烯烃磺酸盐88
4.3.1 α-烯烃磺酸盐的性质和特点89
4.3.2 α-烯烃的磺化历程91
4.3.3 α-烯基磺酸盐的生产条件93
4.4 烷基磺酸盐95
4.4.1 烷基磺酸盐的性质和特点95
4.4.2 氧磺化法生产烷基磺酸盐96
4.4.3 氯磺化法制备烷基磺酸盐99
4.5 琥珀酸酯磺酸盐102
4.5.1 琥珀酸酯磺酸盐结构与性能的关系102
4.5.2 AerosolOT的合成与性能103
4.5.3 脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸钠104
4.5.4 磺基琥珀酸N�蝉；�聚氧乙烯醚单酯钠盐104
4.6 高级脂肪酰胺磺酸盐105
4.6.1 高级脂肪酰胺磺酸盐的一般制法105
4.6.2 净洗剂209的性能与合成106
4.6.3 净洗剂LS107
4.7 其他类型阴离子表面活性剂108
4.7.1 硫酸酯盐型阴离子表面活性剂108
4.7.2 磷酸酯盐型阴离子表面活性剂109
4.7.3 羧酸盐型阴离子表面活性剂110
参考文献110

第5章 阳离子表面活性剂111
5.1 阳离子表面活性剂概述111
5.1.1 阳离子表面活性剂的分类112
5.1.2 阳离子表面活性剂的性质114
5.2 阳离子表面活性剂的合成116
5.2.1 烷基季铵盐116
5.2.2 含杂原子的季铵盐119
5.2.3 含有苯环的季铵盐120
5.2.4 含杂环的季铵盐123
5.2.5 胺盐型127
5.2.6 咪唑啉盐130
5.3 阳离子表面活性剂的应用130
5.3.1 消毒杀菌剂131
5.3.2 腈纶匀染剂131
5.3.3 抗静电剂131
5.3.4 矿物浮选剂131
5.3.5 相转移催化剂132
5.3.6 织物柔软剂132
参考文献133

第6章 两性表面活性剂134
6.1 两性表面活性剂概述135
6.1.1 两性表面活性剂的特性135
6.1.2 两性表面活性剂的分类136
6.2 两性表面活性剂的性质138
6.2.1 两性表面活性剂的等电点138
6.2.2 临界胶束浓度与pH值的关系139
6.2.3 pH值对表面活性剂溶解度和发泡性的影响139
6.2.4 在基质上的吸附量及杀菌性与pH值的关系140
6.2.5 甜菜碱型两性表面活性剂的临界胶束浓度与碳链长度的关系140
6.2.6 两性表面活性剂的溶解度和Krafft温度点140
6.2.7 表面活性剂结构对钙皂分散力的影响141
6.2.8 去污力141
6.3 两性表面活性剂的合成142
6.3.1 羧酸甜菜碱型两性表面活性剂的合成142
6.3.2 磺酸甜菜碱的合成146
6.3.3 硫酸酯甜菜碱的合成147
6.3.4 含磷甜菜碱的合成148
6.3.5 咪唑啉型两性表面活性剂的合成149
6.3.6 氨基酸型表面活性剂的合成151
6.4 两性表面活性剂的应用151
6.4.1 洗涤剂及香波组分151
6.4.2 杀菌剂152
6.4.3 纤维柔软剂152
6.4.4 缩绒剂152
6.4.5 抗静电剂152
6.4.6 金属防锈剂153
6.4.7 电镀助剂153
参考文献153

第7章 非离子表面活性剂154
7.1 概述154
7.1.1 非离子表面活性剂的发展状况154
7.1.2 非离子表面活性剂的定义155
7.1.3 非离子表面活性剂的分类156
7.2 非离子表面活性剂的性质157
7.2.1 HLB值157
7.2.2 浊点及亲水性158
7.2.3 临界胶束浓度159
7.2.4 表面张力159
7.2.5 润湿性160
7.2.6 起泡性和洗涤性160
7.2.7 生物降解性和毒性161
7.3 合成聚氧乙烯表面活性剂的基本反应——氧乙基化反应161
7.3.1 反应机理161
7.3.2 影响反应的主要因素163
7.4 非离子表面活性剂的合成165
7.4.1 脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）165
7.4.2 烷基酚聚氧乙烯醚170
7.4.3 聚乙二醇脂肪酸酯172
7.4.4 脂肪酰醇胺（聚氧乙烯酰胺）173
7.4.5 聚氧乙烯烷基胺175
7.4.6 聚醚176
7.4.7 多元醇的脂肪酸酯类178
参考文献180

第8章 特殊类型的表面活性剂181
8.1 碳氟表面活性剂181
8.1.1 碳氟表面活性剂的性质181
8.1.2 碳氟表面活性剂的分类182
8.1.3 碳氟表面活性剂的应用184
8.1.4 碳氟表面活性剂的主要合成方法187
8.2 含硅表面活性剂192
8.2.1 分类192
8.2.2 合成方法192
8.3 高分子表面活性剂195
8.3.1 高分子表面活性剂的特性195
8.3.2 高分子表面活性剂的分类197
8.3.3 高分子表面活性剂的主要品种及合成198
8.4 冠醚型表面活性剂199
8.4.1 冠醚型表面活性剂的性质及应用199
8.4.2 冠醚型表面活性剂的合成方法200
8.5 反应型表面活性剂202
8.5.1 羟甲基化合物202
8.5.2 活性卤素化合物202
8.5.3 环氧化合物202
8.5.4 环氮乙烷衍生物202
8.6 生物表面活性剂202
8.6.1 生物表面活性剂的形成和制备203
8.6.2 生物表面活性剂的性质204
8.6.3 生物表面活性剂的应用204
参考文献205

第9章 表面活性剂的复配206
9.1 表面活性剂分子间的相互作用参数207
9.1.1 分子间相互作用参数β的确定和含义207
9.1.2 影响分子间相互作用参数的因素208
9.2 产生加和增效作用的判据209
9.2.1 降低表面张力209
9.2.2 形成混合胶束210
9.2.3 综合考虑210
9.3 表面活性剂的复配体系211
9.3.1 阴离子-阴离子表面活性剂复配体系211
9.3.2 阴离子-阳离子表面活性剂复配体系213
9.3.3 阴离子-两性型表面活性剂复配体系213
9.3.4 阴离子-非离子表面活性剂复配体系214
9.3.5 阳离子-非离子表面活性剂复配体系214
9.3.6 非离子-非离子表面活性剂复配体系215
参考文献215

精彩书摘

2.2.4胶柬作用简介
当表面活性剂在溶液中的浓度达到临界胶束浓度以后，便会在溶液内部由分子或离子分散状态聚集成胶束，改变了物系的界面状态，并产生乳化、起泡、分散、增溶及催化等作用。
（1）乳化作用 所谓乳化是指将一种液体的细小颗粒分散于另一种不相溶的液体中，所得到的分散体系称为乳液。乳化剂是为增加乳液稳定性而添加的表面活性剂，在乳液中可以起到降低表面张力，使乳液容易生成并稳定的作用。乳化剂既可在被分散小颗粒上形成吸附层，使之不易因相互碰撞合并变大而发生破乳，还可使分散粒子的静电性质发生变化，有利于双电层的形成，依靠静电斥力的作用使乳液保持稳定。
（2）泡沫作用 泡沫实际是气体分散于液体中的分散体系，泡沫的形成涉及起泡和稳泡两个因素。起泡是指泡沫形成的难易，稳泡则是指生成泡沫的持久性。低的表面张力和高强度表面膜的形成是形成泡沫的基本条件。表面活性剂既可作为起泡剂，又可作为稳泡剂。例如肥皂、洗衣粉中的主要成分烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠是良好的起泡剂，月桂酰二乙醇胺则是良好的稳泡剂。
（3）分散作用 固体粒子在溶液中的分散也同样存在分散和分散稳定性问题。分散过程中，固体粒子体积变小，表面积增大，体系的自由能增大，处于不稳定状态。表面活性剂的加入，可在固液界面上形成吸附层，降低界面自由能，改变固体粒子的表面性质，使之容易分散。同时表面活性剂有利于粒子周围双电层的形成，通过静电斥力阻碍粒子聚集。
（4）增溶作用 指水溶液中表面活性剂的存在能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加的现象，这种作用只有在表面活性剂的浓度超过临界胶束浓度后才显现出来。
（5）催化作用 表面活性剂胶束的直径通常为3～5nm，其大小、结构和性质与含酶球状蛋白相似，因此具有与酶类似的催化作用，合理选择表面活性剂可以使化学反应速率显著提高。多数实验结果表明，阳离子表面活性剂胶束能够增加亲核阴离子与未带电基质的反应速率，阴离子胶束则会使此类反应速率降低，而非离子和两性离子胶束对该反应速率的作用效果很小或没有作用。
总之，表面活性剂的很多应用均与胶束的形成有关，详细内容将在第3章中介绍。
表面活性剂结构不同，应用性能和应用领域不同，因此掌握其结构与性能的关系，对于深入理解和有效地应用表面活性剂具有十分重要的意义。

前言/序言

表面活性剂是一类重要的精细化学品，用途十分广泛，在洗涤、纺织、石油、建筑、涂料、农药和医药等各行业中发挥着重要的作用，其应用范围几乎覆盖了精细化工的所有领域。
近年来，随着高新技术的不断发展，表面活性剂的需求量和年产量持续增长，也为其基础理论的研究和新品种的开发提出了更高的要求。
目前，关于表面活性剂的专著和研究论文很多，从不同的角度论述了表面活性剂的特性、应用和新品种的开发。本教材力图全面介绍表面活性剂的有关概念、性质、应用原理、重要类型表面活性剂的典型合成方法等，适用于普通高等学校本科生学习使用，对工程技术人员了解、应用和开发表面活性剂也有帮助。
教材共分9章，第1章为概述；第2章介绍表面活性剂的有关基本概念和理论；第3章重点介绍表面活性剂的应用原理；第4～7章分别讲述了阴离子、阳离子、两性型和非离子表面活性剂的典型品种和合成方法；第8章简要介绍了碳氟、含硅、高分子等特殊类型的表面活性剂；第9章介绍表面活性剂的复配理论和相关研究成果。
本书第1～3章和第9章由王世荣、刘东志编写；第4～6章由李祥高、刘东志编写；第7、8章由何莉莉编写。
由于编者水平有限，时间仓促，教材涉及内容较为广泛，错误和不妥之处恳请读者批评指正。
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