表面活性剂制备技术与分析测试

1 绪论 1

1.1 表面活性剂发展沿革 1

1.1.1 表面活性剂的产生与发展 1

1.1.2 世界表面活性剂的发展状况与市场需求 2

1.1.3　我国表面活性剂发展现状与市场需求 7

1.1.4　表面活性剂的发展趋势 8

1.2　表面活性剂结构分类 12

1.2.1　传统表面活性剂 12

1.2.2　新型表面活性剂 13

1.3　表面活性剂分析与应用前景 16

1.3.1 表面活性剂分离分析方法概述 16

1.3.2 表面活性剂分析应用前景 18

参考文献 18

第一篇 传统表面活性剂制备与性能 22

2　阴离子表面活性剂 22

2.1 概述 22

2.2　有机羧酸系表面活性剂 23

2.2.1　脂肪酸盐表面活性剂 23

2.2.2　醇醚羧酸盐表面活性剂 36

2.2.3　烷基酚醚羧酸盐表面活性剂 45

2.3　有机磺酸系表面活性剂 47

2.3.1　烷基苯磺酸盐表面活性剂 47

2.3.2　α-烯烃磺酸盐表面活性剂 61

2.3.3　脂肪酸甲酯磺酸盐表面活性剂 68

2.3.4　琥珀酸酯磺酸盐表面活性剂 74

2.3.5　烷基酰基羟基磺酸盐（Igepon A）和油酰基N-甲基牛磺酸盐（Igepon T） 76

2.4 有机硫酸系表面活性剂 77

2.4.1 脂肪醇硫酸酯盐表面活性剂 77

2.4.2　聚氧乙烯脂肪醇醚硫酸盐 79

2.5　有机磷酸系表面活性剂 79

2.5.1　P2O5法 80

2.5.2　POCI3法 81

2.5.3　PCI3法 81

2.5.4 聚磷酸 82

参考文献 83

3　阳离子表面活性剂 84

3.1 概述 84

3.2　有机胺系表面活性剂 85

3.3　季铵盐系阳离子表面活性剂 86

3.3.1 长链脂肪族季铵盐的合成 86

3.3.2　脂肪酰胺烷基季铵盐的合成 89

3.3.3　醚基季铵盐的合成 92

3.3.4　酯基季铵盐的合成 94

3.4　有机杂环系阳离子表面活性剂 95

3.4.1 咪唑啉型 95

3.4.2　吡啶季铵盐 96

3.4.3　吗啉季铵盐 97

3.4.4　三嗪类衍生物 98

3.4.5　胍类化合物 99

3.4.6　其他 100

3.5　鎓盐系阳离子表面活性剂 101

3.5.1　季鏻盐 101

3.5.2　锍鎓盐 102

3.5.3　碘鎓盐 102

参考文献 104

4　两性表面活性剂 105

4.1　概述 105

4.1.1 发展沿革 105

4.1.2　两性表面活性剂的结构分类 106

4.1.3　两性表面活性剂的基本分类 106

4.1.4 两性表面活性剂的市场需求与应用前景 108

4.2　甜菜碱两性表面活性剂 109

4.2.1 羧酸型甜菜碱两性表面活性剂 110

4.2.2　磺酸型甜菜碱两性表面活性剂 117

4.2.3　磷酸型甜菜碱两性表面活性剂 121

4.2.4　硫酸型甜菜碱两性表面活性剂 124

4.2.5　甜菜碱两性表面活性剂的表面物理化学性质 125

4.3　氨基酸型两性表面活性剂 127

4.3.1 羧酸型氨基酸两性表面活性剂 128

4.3.2　磺酸型氨基酸两性表面活性剂 136

4.3.3 硫酸型或亚硫酸型氨基酸两性表面活性剂 137

4.3.4　磷酸型氨基酸两性表面活性剂 138

4.4　咪唑啉型两性表面活性剂 143

4.4.1 咪唑啉的结构与制备 143

4.4.2 羧酸型咪唑啉两性表面活性剂 146

4.4.3　磺酸型咪唑啉两性表面活性剂 152

4.4.4 硫酸酯型咪唑啉两性表面活性剂 154

4.4.5　磷酸型咪唑啉两性表面活性剂 154

4.5　磷脂型两性表面活性剂 158

4.5.1 磷脂型两性表面活性剂的发展概况 158

4.5.2　磷脂型两性表面活性剂的结构分类 159

4.5.3　磷脂型两性表面活性剂的制备 161

4.5.4　磷脂型两性表面活性剂的性能 169

4.5.5　磷脂型两性表面活性剂的应用 172

参考文献 173

5　非离子表面活性剂 175

5.1 概述 175

5.1.1 沿革 175

5.1.2　非离子表面活性剂的分子结构与分类 176

5.1.3　非离子表面活性剂的前景 178

5.2　聚氧乙烯型非离子表面活性剂 178

5.2.1 乙氧基化反应理论基础 178

5.2.2　聚氧乙烯烷基酚醚 191

5.2.3　聚氧乙烯脂肪醇醚 198

5.2.4　聚氧乙烯脂肪酸酯 218

5.2.5　聚氧乙烯脂肪胺 223

5.2.6　聚氧乙烯酰胺 231

5.3　多元醇酯型非离子表面活性剂 236

5.3.1 乙二醇酯 237

5.3.2 甘油酯 237

5.3.3　聚甘油酯 239

5.3.4　丁糖醇酯和戊糖醇酯 240

5.3.5 己糖醇酯 240

5.3.6　脱水己糖醇酯 241

5.3.7　蔗糖酯 244

5.3.8　聚氧乙烯多元醇酯 246

5.3.9　多元醇酯表面活性剂的物理性质 247

5.3.10 多元醇酯系非离子表面活性剂的主要用途 251

5.4　聚醚型非离子表面活性剂 253

5.4.1　环氧丙烷的开环机理 253

5.4.2　聚氧化乙烯嵌段共聚物 254

5.5　烷醇酰胺型非离子表面活性剂 258

5.5.1 合成 258

5.5.2　性能与用途 261

5.6　烷基苷型非离子表面活性剂 262

5.6.1 APG合成 262

5.6.2 APG性能 264

参考文献 265

第二篇 新型表面活性剂制备与性能 268

6　Gemini表面活性剂的制备与性能 268

6.1 概述 268

6.1.1　Gemini表面活性剂的命名及发展状况 269

6.1.2　Gemini表面活性剂的结构分类 271

6.1.3　Gemini表面活性剂的性能特征 271

6.2　阴离子型Gemini表面活性剂 272

6.2.1　磺酸型Gemini表面活性剂 272

6.2.2　磷酸型Gemini表面活性剂 278

6.2.3　硫酸型Gemini表面活性剂 279

6.2.4　羧酸型Gemini表面活性剂 280

6.3 阳离子Gemini表面活性剂 282

6.3.1 亚烷基链联结型阳离子Gemini表面活性剂 282

6.3.2　醇醚键联结型阳离子Gemini表面活性剂 289

6.3.3 其他基团联结的阳离子Gemini表面活性剂 292

6.4 非离子Gemini表面活性剂及其他 294

参考文献 297

7　元素表面活性剂 300

7.1　概述 300

7.2　有机氟系表面活性剂 300

7.3　有机硅系表面活性剂 302

7.3.1 有机硅系表面活性剂结构 302

7.3.2　有机硅系表面活性剂合成 303

7.3.3　有机硅系表面活性剂性能与用途 304

7.4　有机硼系表面活性剂 305

7.4.1 有机硼系表面活性剂合成 306

7.4.2　有机硼系表面活性剂性能 307

参考文献 316

8　高分子表面活性剂 317

8.1 概述 317

8.1.1 高分子表面活性剂发展概况 317

8.1.2 高分子表面活性剂的两亲结构与分类 318

8.1.3　高分子表面活性剂的性质特征 318

8.2　有机糖系高分子表面活性剂 328

8.2.1　海洋生物多糖系高分子表面活性剂 329

8.2.2　天然植物多糖系表面活性剂 332

8.2.3 天然动物多糖系高分子表面活性剂 344

8.3　有机羧酸系高分子表面活性剂 346

8.3.1 聚丙烯酸（盐）和聚甲基丙烯酸（盐）及其共聚物 347

8.3.2　聚马来酸（盐）及其共聚物 351

8.4　有机硅改性聚乙烯醇高分子表面活性剂 358

8.4.1 聚乙烯醇 358

8.4.2　有机硅改性聚乙烯醇高分子表面活性剂 358

参考文献 359

9　生物表面活性剂 360

9.1 概述 360

9.2　糖脂系生物表面活性剂 362

9.2.1　鼠李糖脂 362

9.2.2　甘露糖赤藓糖醇酯 364

9.3　氨基酸系生物表面活性剂 365

9.3.1　结构 366

9.3.2　酶法合成 367

9.4　高分子生物表面活性剂 368

9.4.1　脂多糖 369

9.4.2　蛋白质高分子表面活性剂 369

参考文献 371

第三篇　表面活性剂分析 374

10　表面活性剂成分分离与离子鉴别 374

10.1 概述 374

10.2　表面活性剂类型的鉴别 374

10.2.1 阴离子表面活性剂的鉴别 374

10.2.2 阳离子表面活性剂的鉴别 375

10.2.3 两性表面活性剂的鉴别 375

10.2.4 非离子表面活性剂的鉴别 376

10.2.5　脂肽类生物表面活性剂的鉴别 377

10.3　表面活性剂的化学分离 377

10.3.1 阴离子表面活性剂的泡沫分离法 377

10.3.2　溶剂萃取法分离烷基多苷中的多糖 378

10.3.3 经典吸附柱色谱分离长丝油剂中聚醚磷酸酯盐 378

10.4 表面活性剂的化学定量分析 380

10.4.1 阴离子表面活性剂的定量分析 380

10.4.2　阳离子表面活性剂定量分析 388

10.4.3　非离子表面活性剂的定量分析 394

10.4.4　生物表面活性剂的定量分析 396

参考文献 397

11　表面活性剂仪器分析 399

11.1　概述 399

11.2　表面活性剂的分离分析 400

11.2.1　薄层色谱法 400

11.2.2　高效液相色谱法 402

11.2.3　毛细管电泳色谱法 411

11.2.4　气相色谱法 413

11.2.5　电化学分析 418

11.3　表面活性剂结构分析 420

11.3.1 表面活性剂红外光谱 420

11.3.2　表面活性剂的核磁共振波谱 434

11.3.3　表面活性剂的质谱 441

11.3.4　表面活性剂的紫外光谱 445

11.3.5　综合解析 445

参考文献 447