应用技巧
表面活性剂之间的复配
发布日期:2013-11-21 来源:admin 浏览次数:891
目前在大多数实用洗涤剂的配方中,都是采用多种表面活性剂的复合活性物来达到提高性能和降低成本的目的。不同种类的表面活性剂复配后,常可达到比混合物中任一组分都好的性能,此时我们称之发生了增效作用(或协同作用);但若搭配不当(如品种或混合比例选择不合理)也会出现性能变劣的情况。

对于混合表面活性剂的增效作用,近年来的研究工作非常活跃,在理论与应用两个方面均是如此,并且取得了长足的进步,已初步掌握了混合表面活性剂体系的一些规律。

对于一个双组分的同系表面活性剂的混合体系,其中表面活性较高、cmc值较低的组分在混合胶团中的比例较大,即它在胶团中的摩尔分数较其在溶液中的摩尔分数大。也就是说,此种表面活性剂易在溶液中形成胶团。反之,表面活性较低,cmc值较大的表面活性剂则不易形成胶团,在混合胶团中的摩尔分数较小。

非离子表面活性剂加入离子型表面活性剂中后,会使非离子表面活性剂的浊点界限变得不够分明。其cmc值也随非离子表面活性剂的比例上升而下降,即离子型表面活性剂溶液中只要有少量非离子表面活性剂存在,即可使其cmc大大降低。这是由于非离子表面活性剂与离子表面活性剂能在溶液中形成混合胶团。非离子表面活性剂分子插入离子表面活性剂的胶团中,使原来的离子表面活性剂离子头间的排斥力减弱,再加上两种表面活性剂疏水链问的相互作用,而易生成胶团,使混合液的cmc下降。另外,当非离子表面活性剂加入离子表面活性剂中时,除上述的使cmc下降外,表面张力也下降,表面活性增高。在cmc附近时,溶液表面张力出现最低值,可见非离子表面活性剂对离子表面活性剂溶液性质的影响是相当激烈的。相反当非离子表面活性剂溶液中加入离子表面活性剂时,与非离子表面活性剂加入到离子表面活性剂溶液中的情况相似,溶液表面张力降低、cmc变小,表面活性增加。

阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂相互混合使用,会相互作用形成不溶性沉淀,从而使其效果相互抵消。因此在阴离子表面活性剂洗涤液中为了增加杀菌等效果,不能配入阳离子表面活性剂,这时必须选择非离子表面活性剂,这是日常化学工业特别是洗涤剂工业中的常见规律。但是,在适当条件下正、负离子表面活性剂混合也可以不产生沉淀,而且混合物的表面活性得到极大的提高。只要阴离子表面活性剂的负表面活性离子和阳离子表面活性剂的正表面活性离子的体积不太小,其混合物就不会在溶液中发生沉淀而失去效用,则可得到比单一表面活性剂表面活性更高的混合物。

不仅等摩尔的正、负离子表面活性剂混合物显示出高表面活性,而且非等摩尔比的混合物亦显示出高表面活性。正、负离子表面活性剂混合物高表面活性不仅体现在低cmc及低表面张力上,而且这种混合物具有很好的润湿性能、浸透性、稳泡性及一系列表面及胶体化学性质。

正、负离子表面活性剂混合物表面活性提高的根本原因在于,电性相反的表面活性剂离子间的静电引力作用,大大增加了两种表面活性离子的聚集。和单一的表面活性剂相比,它没有单一表面活性离子的相同离子间的斥力,因而易于在界面和表面吸附,形成比单一表面活性剂更紧密的碳氢链表面层,将强极性的表面能较高的水表面改变为接近碳氢化合物的非极性的低能表面,从而改变了水表面的性质。

必须指出,并不是所有类型的正负离子表面活性剂(Cm+NMe3一CnS-)混合液都具有上述的特殊表现,只有当亲油基中的碳原子数比较多,而且碳数近似相等时才有上述特殊表现。

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