什么是非离子表面活性剂?

[拼音]：feilizi biaomian huoxingji

[外文]：non-ionic surfactant

其分子溶于水后，不发生电离的一类重要表面活性剂，其显示表面活性的部分不是离子。这类表面活性剂分子中的亲油基常是碳原子数为 8～18的烃链（可以是脂肪族或芳香族），亲水基常是在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。这些亲水基的亲水性较弱，因此，须有足够数量的亲水基才能使整个分子具有水溶性，否则就属于油溶性，在水中呈乳化或分散状态。非离子表面活性剂溶于水或有机溶剂中，呈中性的分子或胶束状态。它在酸性、碱性及电解质的溶液中均较稳定，并可与任何种类的表面活性剂配合使用，而不生成沉淀。它通常为100％ 的活性物，不含盐及水分。产品多呈液体或浆状，少数是固体。

按亲水基类别，非离子表面活性剂主要分为聚氧乙烯型和多元醇型两大类，前者自德国法本公司1930年生产以来，发展很快。

用含有活泼氢原子的亲油基原料和环氧乙烷进行加成反应而制成。凡含有-OH、-COOH、-NH2、-CONH2等基团的亲油基原料，由于其中的氢原子是化学活泼的，容易与环氧乙烷发生加成反应，生成聚氧乙烯型表面活性剂。如：

加成环氧乙烷的反应常需少量氢氧化钠作为催化剂。目前，工业上常用的含活泼氢原子的亲油基原料有：脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺及脂肪酰胺、油脂、山梨醇和蔗糖等。加成的环氧乙烷分子数越多，则加成物的水溶性越强。原因是聚氧乙烯型表面活性剂分子中醚键的氧原子与水分子中的氢原子易形成氢键，增强了表面活性剂分子的水溶性。这样形成的氢键较弱，当升高温度或有盐类存在时，结合的水分子逐渐脱落，表面活性剂的水溶性随之减弱，原先透明的表面活性剂水溶液甚至会变成白色混浊的乳状液。溶液开始呈现混浊时的温度，称为浊点。浊点是专门用于表示聚氧乙烯型表面活性剂的亲水亲油平衡值（即HLB）的技术特性指标。当温度下降到浊点以下时，乳状液又恢复透明。对于亲油基相同的表面活性剂，凡是环氧乙烷加成分子数越多，亲水性就越强，浊点随之上升。对于亲水基中环氧乙烷加成分子数相同的表面活性剂，凡是亲油基中碳原子数越多，亲油性就越强，浊点随之下降。

市场销售的聚氧乙烯型表面活性剂中，以高级脂肪醇和烷基酚的环氧乙烷加成物为最重要。所用的高级醇有椰子油还原醇、十六醇、油醇和鲸蜡醇等；所用的烷基酚有：壬基酚、辛基酚、辛基甲酚等。由这些原料可以制得由弱(浊点在室温左右)到强（浊点大于 100℃）亲水性加成物。环氧乙烷加成分子数，可有几个到几十个不等，如商品名为“平平加O”的聚氧乙烯型表面活性剂，常用作纺织染整过程的匀染剂和乳化剂，是由C12～C16的高级脂肪醇加成15～22个环氧乙烷分子而成的。

聚氧乙烯型表面活性剂大多溶于水，主要用作洗涤剂、匀染剂、乳化剂、消泡剂等。因性能优良，用途广泛，原料丰富(来自石油)，成本低，重要性日益增大。如聚醚型高分子表面活性剂，所用的原料主要是环氧丙烷和环氧乙烷。聚醚的亲油基是聚氧丙烯，分子量在1000～2500；亲水基是聚氧乙烯基。聚醚作为消泡剂、破乳剂和乳化剂，广泛应用于制药、采油及食品等工业。

由含有多个羟基的多元醇、烷基醇胺或糖类与高级脂肪酸生成的酯类或酰胺类化合物：

其中凡亲油基和亲水基是由酯键相连接的，容易发生水解反应；如将酯键代以酰胺，则不易水解，较稳定。工业上常用的含多羟基的化合物有：甘油、季戊四醇、山梨醇、乙醇胺、异丙醇胺、蔗糖等。高级脂肪酸（C12～C18的酸）如月桂酸、椰子油脂肪酸、十四酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸等。例如商品名为斯盘的多元醇型表面活性剂，就是由山梨醇与脂肪酸，经酯化生成的各种失水山梨醇酯。斯盘的水溶性很小，如在其分子中的羟基上再加环氧乙烷，则水溶性明显提高。斯盘的环氧乙烷加成物商品名为吐温。

多元醇型表面活性剂主要用作食品、化妆品的乳化剂、稳泡剂、纤维油剂和柔软剂。

参考书目

M.J.Schick，Non-ionic Surfactants.Marcel Dekker，New York，1967.

参考文章

籍疏水花菁染料的荧光突变测定非离子表面活性剂临界胶束浓度废水治理

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