兩性離子表面活性劑

一天一招 2012-03-17

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兩性離子表面活性劑

百科名片

　　在英文中"amphoterics”與"zwitterionics"可以區(qū)分得很清楚，但中文名稱卻不能清楚區(qū)分。因此，廣義的“兩性表面活性劑”包含了狹義的“兩性表面活性劑”和“兩性離子表面活性劑”。

　　兩性型表面活性劑是指同時具有兩種離子性質(zhì)的表面活性劑。然而通常所說的兩面型表面活性劑，系指由陰離子和陽離子所組成的表面活性劑，即在疏水基一端既能有陽離子，是二者結(jié)合在一起的表面活性劑。

性能特點

　　兩性型表面活性劑，在使用上有這樣一個特點：如在酸性溶液中呈陽離子性質(zhì)；在中性浴中呈非電離子型性質(zhì)。在印染工業(yè)上主要用作織物柔軟劑、滲透劑、凈洗劑、抗靜電劑等。這種表面活性劑品種較少。如絲綢精練，腈綸纖維后處理所用的柔軟劑SCM即屬于兩性型表面活性劑。

產(chǎn)品分類

　　這類表面活性劑，目前生產(chǎn)品種絕大部分是羧基鹽類型。其中陰離子部分是羧酸基，陽離子部分由胺鹽構(gòu)成的叫氨基酸型兩性表面活性劑，陽離子部分由季銨鹽構(gòu)成的叫甜菜堿型兩性表面活性劑。

氨基酸型

　　氨基酸型兩性表面活性劑的水溶液呈堿性。如果在攪拌下，慢慢加入鹽酸，變?yōu)橹行詴r仍無變化。至微酸性時則生成沉淀。如果再加入鹽酸至強酸性時，沉淀又溶解。這就說明，呈堿性時表現(xiàn)為陰離子表面活性劑，呈酸性時，表現(xiàn)為陽離子表面活性劑。但是，當(dāng)陽離子性和陰離子性正好在平衡的等電點時，親水性變小，就生成沉淀。

　　分子中的陰離子為羧基，陽離子為銨鹽。這類表面活性劑隨介質(zhì)pH的變化而顯示不同的表面活性，如十二烷基氨基丙酸(C12H25N+H2CH2CH2COO-)在氫氧化鈉介質(zhì)中可轉(zhuǎn)變成十二烷基氨基丙酸鈉 (C12H25 NHCH2CH2COO-Na+),表現(xiàn)為能溶于水的陰離子表面活性劑。它在鹽酸介質(zhì)中可以轉(zhuǎn)變成十二烷基氨基丙酸的鹽酸鹽〔(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-〕,表現(xiàn)為能溶于水的陽離子表面活性劑。若調(diào)節(jié)介質(zhì)的pH,使陽電性和陰電性正好平衡,它就轉(zhuǎn)變成內(nèi)鹽(C12H25N+H2CH2CH2COO-)，難溶于水而析出沉淀，此時的pH稱為等電點。為了充分發(fā)揮氨基酸型兩性表面活性劑的作用，必須在偏離等電點pH的水溶液中使用。制備氨基酸型兩性表面活性劑常用的原料為高級脂肪伯胺、丙烯酸甲酯（見丙烯酸酯）、丙烯腈和氯乙酸等。

　　甜菜堿型
　　甜菜堿型兩性表面活性劑，最大的特點是無論在酸性、中性或堿性的水溶液中都能溶解。即使在等電點時也無沉淀。此外，滲透力、去污力及抗靜電等性能也較好。因此，是較好的乳化劑、柔軟劑。

羧酸基甜菜堿

　　分子中的陰離子為羧基，陽離子為季銨基。如烷基二甲基甜菜堿〔RN+(CH3)2CH2COO-〕，式中烴基R的碳原子數(shù)為12～18。與氨基酸型相比,甜菜堿型在酸性、中性或堿性介質(zhì)中均能溶解于水，即使在等電點也不致產(chǎn)生沉淀，因而可以在任何pH的水溶液中使用。在酸性介質(zhì)中，當(dāng)?shù)入婞c的pH更小時，表現(xiàn)為溶于水的陽離子表面活性劑〔【RN+(CH3)2CH2COOH】Cl-〕;在中性或堿性介質(zhì)中,即與等電點pH相同或更大時,它均表現(xiàn)為能溶于水的兩性表面活性劑，而不會表現(xiàn)為陰離子表面活性劑。兩性表面活性劑只在酸性介質(zhì)中與陰離子表面活性劑易成沉淀。在各種pH的介質(zhì)中，它可與任何類型的表面活性劑配合使用。制備甜菜堿型兩性表面活性劑常用的原料為烷基二甲基叔胺和氯乙酸鈉等。

磺基甜菜堿

　　分子中的陰離子磺基（SO3-)，陽離子為季銨基。常用的有烷基二甲基磺乙基甜菜堿[RN+(CH3)2CH2CH2SO3-]和烷基二甲基磺丙基甜菜堿[RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-] 式中的烷烴基R的碳原子數(shù)為12~18?；腔鸩藟A性能全面，不但有普通甜菜堿的全部優(yōu)點，還具有耐高濃度酸、堿、鹽等獨特優(yōu)點?，F(xiàn)在有羥基磺丙基[RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-]替代磺丙基甜菜堿在生產(chǎn)中產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)。

　　因結(jié)構(gòu)中同時帶有羥基的陰離子和陽離子基團，不僅具有兩性表面活性劑的所有優(yōu)點，還具有耐高濃度酸、堿鹽，良好的乳化性、分散性和抗靜電性，以及具有殺菌、抑霉性和粘彈性等，是惡性循環(huán)能優(yōu)異的表面活性劑。已可以廣泛應(yīng)用于日用化工、油田驅(qū)油、壓裂、酸化等多個領(lǐng)域。

磷酸脂甜菜堿

　　分子中的陰離子磷酸脂基（HPO4-),陽離子為季銨基。如烷基二甲基羥丙基磷酸脂甜菜堿[RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2HPO4-]，式中烴基R的碳原子數(shù)為12～18。此結(jié)構(gòu)決定其不僅具有兩性表面活性劑的優(yōu)良的潤濕性、洗凈性、增溶性、乳化分散性、抗靜電性、熱穩(wěn)定性等,以及良好的配伍性,較低的刺激性,和優(yōu)于一般陰離子表面活性劑的耐堿性、耐電解質(zhì)性和抗靜電性優(yōu)點,而且具有較強的鈣皂分散性，具有表面張力低，起泡性能優(yōu)良特點。