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表面活性劑之間的復配

更新時間:2019/2/22 16:56:17

目前在大多數實用洗滌劑的配方中,都是采用多種表面活性劑的復合活性物來達到提高性能和降低成本的目的。不同種類的表面活性劑復配后,常可達到比混合物中任一組分都好的性能,此時我們稱之發生了增效作用(或協同作用);但若搭配不當(如品種或混合比例選擇不合理)也會出現性能變劣的情況。

    對于混合表面活性劑的增效作用,近年來的研究工作非常活躍,在理論與應用兩個方面均是如此,并且取得了長足的進步,已初步掌握了混合表面活性劑體系的一些規律。

    對于一個雙組分的同系表面活性劑的混合體系,其中表面活性較高、cmc值較低的組分在混合膠團中的比例較大,即它在膠團中的摩爾分數較其在溶液中的摩爾分數大。也就是說,此種表面活性劑易在溶液中形成膠團。反之,表面活性較低,cmc值較大的表面活性劑則不易形成膠團,在混合膠團中的摩爾分數較小。

    非離子表面活性劑加入離子型表面活性劑中后,會使非離子表面活性劑的濁點界限變得不夠分明。其cmc值也隨非離子表面活性劑的比例上升而下降,即離子型表面活性劑溶液中只要有少量非離子表面活性劑存在,即可使其cmc大大降低。這是由于非離子表面活性劑與離子表面活性劑能在溶液中形成混合膠團。非離子表面活性劑分子插入離子表面活性劑的膠團中,使原來的離子表面活性劑離子頭間的排斥力減弱,再加上兩種表面活性劑疏水鏈問的相互作用,而易生成膠團,使混合液的cmc下降。另外,當非離子表面活性劑加入離子表面活性劑中時,除上述的使cmc下降外,表面張力也下降,表面活性增高。在cmc附近時,溶液表面張力出現最低值,可見非離子表面活性劑對離子表面活性劑溶液性質的影響是相當激烈的。相反當非離子表面活性劑溶液中加入離子表面活性劑時,與非離子表面活性劑加入到離子表面活性劑溶液中的情況相似,溶液表面張力降低、cmc變小,表面活性增加。

    陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑相互混合使用,會相互作用形成不溶性沉淀,從而使其效果相互抵消。因此在陰離子表面活性劑洗滌液中為了增加殺菌等效果,不能配入陽離子表面活性劑,這時必須選擇非離子表面活性劑,這是日常化學工業特別是洗滌劑工業中的常見規律。但是,在適當條件下正、負離子表面活性劑混合也可以不產生沉淀,而且混合物的表面活性得到極大的提高。只要陰離子表面活性劑的負表面活性離子和陽離子表面活性劑的正表面活性離子的體積不太小,其混合物就不會在溶液中發生沉淀而失去效用,則可得到比單一表面活性劑表面活性更高的混合物。

    不僅等摩爾的正、負離子表面活性劑混合物顯示出高表面活性,而且非等摩爾比的混合物亦顯示出高表面活性。正、負離子表面活性劑混合物高表面活性不僅體現在低cmc及低表面張力上,而且這種混合物具有很好的潤濕性能、浸透性、穩泡性及一系列表面及膠體化學性質。

    正、負離子表面活性劑混合物表面活性提高的根本原因在于,電性相反的表面活性劑離子間的靜電引力作用,大大增加了兩種表面活性離子的聚集。和單一的表面活性劑相比,它沒有單一表面活性離子的相同離子間的斥力,因而易于在界面和表面吸附,形成比單一表面活性劑更緊密的碳氫鏈表面層,將強極性的表面能較高的水表面改變為接近碳氫化合物的非極性的低能表面,從而改變了水表面的性質。

    必須指出,并不是所有類型的正負離子表面活性劑(Cm+NMe3CnS-)混合液都具有上述的特殊表現,只有當親油基中的碳原子數比較多,而且碳數近似相等時才有上述特殊表現。

   

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