13,274
次編輯
變更
创建页面，内容为“File:阳离子表面活性剂1.jpg|缩略图|阳离子表面活性剂[http://ftp6390822.host204.sanfengyun.cn/uploads/allimg/200519/2-2005191513044H.jpg 原图链…”
[[File:阳离子表面活性剂1.jpg|缩略图|阳离子表面活性剂[http://ftp6390822.host204.sanfengyun.cn/uploads/allimg/200519/2-2005191513044H.jpg 原图链接][http://ftp6390822.host204.sanfengyun.cn/uploads/allimg/200519/2-2005191513044H.jpg 图片来源优酷网]]]
阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性 原图链接；而在碱性介质中容易析出而失去表面活性。除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫、磷、砷等元素的阳离子表面活性剂。
*中文名:[[阳离子表面活性剂]]
*外文名:Cationic surface active agent
*分 类:胺盐型、季铵盐型、杂环型等
*发展状况:品种和需求量不断增加
*属 性:有机胺衍生物
*媒 介:酸性介质
==发展状况==
阳离子表面活性剂在工业上大量使用的历史不长，需求量逐年都在快速增长，但是由于它的主要用途是杀菌剂、纤维柔软剂和抗静电剂等特殊用途，因此与[[阴离子]]和[[非离子表面活性剂]]相比，使用量相对较少。
我国阳离子表面活性剂的研发和使用起步较晚，但发展速度较快。1981年工业用阳离子表面活性剂品种为18个，占工业用表面活性剂总品种数的13.5%。到1990年便上升为45个，占15.5%，包括民用品种在内，总计有105个品种。但由于阳离子表面活性剂应用范围窄、使用量较小，因此产量极少，直至2002年年产量仍然仅有几千吨，不足表面活性剂总产量的1%。
阳离子表面活性剂一般都具有良好的乳化、润湿、[[洗涤]]、杀菌、柔软、[[抗静电]]和[[抗腐蚀]]等性能，由于其特殊的性能与应用，具有良好的发展潜力，随着工业用和民用应用范围不断扩大，其品种和需求量都将继续增加。
[[File:阳离子表面活性剂2.jpg|缩略图|阳离子表面活性剂[https://image.cn.made-in-china.com/cnimg/prod_fd1s6gdZ794L/0/NSF-%E8%80%90%E7%B4%A0%E6%A4%8D%E7%89%A9%E5%9E%8B%E7%8E%AF%E4%BF%9D%E9%9D%9E%E7%A6%BB%E5%AD%90%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%89%82_800x800.jpg 原图链接][https://image.cn.made-in-china.com/cnimg/prod_fd1s6gdZ794L/0/NSF-%E8%80%90%E7%B4%A0%E6%A4%8D%E7%89%A9%E5%9E%8B%E7%8E%AF%E4%BF%9D%E9%9D%9E%E7%A6%BB%E5%AD%90%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%89%82_800x800.jpg 图片来源优酷网]]]
==分类==
具有商业价值的阳离子表面活性剂大多是有[[机氮化合物]]的衍生物，其正离子电荷由[[氮原子]]携带，也有一些新型阳离子表面活性剂的正离子电荷由磷、硫、碘和砷等原子携带。按照阳离子表面活性剂的化学结构，主要可分为胺盐型、季铵盐型、杂环型和啰盐型等四类。
胺盐型
[[胺盐型阳离子表面活性剂]]是伯胺盐、仲胺盐和叔胺盐表面活性剂的总称。它们的性质极其相似，且很多产品是伯胺与仲胺的混合物。这类表面活性剂主要是脂肪胺与无机酸形成的盐，只溶于酸性溶液中。而在碱性条件下，[[胺盐]]容易与碱作用生成[[游离胺]]而使其溶解度降低，因此使用范围受到一定的限制。
季铵盐型
[[季铵盐型阳离子表面活性剂]]是最为重要的阳离子表面活性剂品种，其性质和制法均与胺盐型不同。此类表面活性剂既可溶于酸性溶液，又可溶于碱性溶液，具有一系列优良的性质，而且与其他类型的表面活性剂相容性好，因此，使用范围比较广泛。
杂环型
阳离子表面活性剂分子中所含的杂环主要是含氮的[[吗啉环]]、[[吡啶环]]、[[咪唑环]]、[[哌嗪环]]和[[喹啉环]]等。
啰盐型
阳离子表面活性剂按照杂原子的不同，可分为含N、P、As、S、I等元素的表面活性剂，但这种分类方法很少使用。按照携带正电荷的原子不同，阳离子表面活性剂还包括[[啰盐]]、[[锍盐]]、[[碘啰]]和[[㑩盐化合物]]等。
==合成==
合成阳离子表面活性剂的主要反应是N-烷基化反应，其中叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐的反应也叫做[[季铵化反应]]。
烷基季铵盐
烷基季铵盐是季铵盐型阳离子表面活性剂的重要品种之一，已作为杀菌剂、纤维柔软剂、矿物浮选剂、乳化剂等被广泛地应用。其结构特点是氮原子上连有四个烷基，即[[铵离子]] 的四个氢原子全部被烷基所取代，通常这个烷基中只有一或两个是长链碳氢烷基，其余烷基的碳原子数为一个或两个。根据其结构特点，烷基季铵盐的合成方法主要有三种，即由高级卤代烷与低级叔胺反应制得、由高级烷基胺和低级卤代烷反应制得和通过甲醛-甲酸法制得。
含杂原子的季铵盐
这里所谓的含杂原子的季铵盐一般是指疏水性碳氢链中含有O、N、S等杂原子的季铵盐，也就是指亲油基中含有[[酰胺键]]、醚键、酯键或硫醚键的表面活性剂。由于亲水基团季铵阳离子与烷基疏水基是通过酰胺、酯、醚或硫醚等[[基团]]相连，而不是直接连接在一起，故也有人将这类季铵盐称作[[间接连接型阳离子表面活性剂]]。
含有苯环的季铵盐
这类表面活性剂主要用作杀菌剂、[[起泡剂]]、润湿剂和染料固色剂等。在合成过程中，引入芳环的主要方法是用氯化苄作烷基化试剂与叔胺反应。[[氯化苄]]是由甲苯的侧链氯化反应制得的，为了避免苯环上的[[氯化]]，要求该反应在搪瓷釜或搪玻璃塔式反应器中进行。
含杂环的季铵盐
季铵盐分子中所含的杂环主要是吗啉环、[[哌嗪环]]、[[吡啶环]]、[[喹啉环]]和[[咪唑环]]等 。
胺盐型
胺盐型阳离子表面活性剂主要有[[长链烷基伯胺盐]]、[[仲胺盐]]、[[叔胺盐]]三大类。<ref>[[王培义、徐宝财、王军．表面活性剂：合成·性能·应用：化学工业出版社，2007]]</ref>
==应用==
阳离子表面活性剂具有良好的杀菌、柔软、抗静电、抗腐蚀等作用和一定的乳化、润湿性能，也常常用作相转移催化剂。但这类表面活性剂很少单独用作洗涤剂，因为很多基质的表面在水溶液中，特别是在碱性水溶液中通常带有负电荷，在应用过程中，带正电荷的表面活性剂会在基质表面形成亲水基向内、疏水基向外的排列，使基质表面疏水而不利于洗涤，甚至产生负面作用。此外，这类表面活性剂的主要应用领域也不像其他表面活性剂，用来降低表面张力，而是利用其结构上的特点，用于其他特殊方面。<ref>[[王世荣、李祥高、刘东志等．表面活性剂化学：化学工业出版社，2010]]</ref>
'''视频'''
'''洗涤用品知识专家大讲堂：周雅文-洗涤剂中常用的阳离子表面活性剂'''
{{#iDisplay:g0756wuuvfi | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}
阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性 原图链接；而在碱性介质中容易析出而失去表面活性。除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫、磷、砷等元素的阳离子表面活性剂。
*中文名:[[阳离子表面活性剂]]
*外文名:Cationic surface active agent
*分 类:胺盐型、季铵盐型、杂环型等
*发展状况:品种和需求量不断增加
*属 性:有机胺衍生物
*媒 介:酸性介质
==发展状况==
阳离子表面活性剂在工业上大量使用的历史不长，需求量逐年都在快速增长，但是由于它的主要用途是杀菌剂、纤维柔软剂和抗静电剂等特殊用途，因此与[[阴离子]]和[[非离子表面活性剂]]相比，使用量相对较少。
我国阳离子表面活性剂的研发和使用起步较晚，但发展速度较快。1981年工业用阳离子表面活性剂品种为18个，占工业用表面活性剂总品种数的13.5%。到1990年便上升为45个，占15.5%，包括民用品种在内，总计有105个品种。但由于阳离子表面活性剂应用范围窄、使用量较小，因此产量极少，直至2002年年产量仍然仅有几千吨，不足表面活性剂总产量的1%。
阳离子表面活性剂一般都具有良好的乳化、润湿、[[洗涤]]、杀菌、柔软、[[抗静电]]和[[抗腐蚀]]等性能，由于其特殊的性能与应用，具有良好的发展潜力，随着工业用和民用应用范围不断扩大，其品种和需求量都将继续增加。
[[File:阳离子表面活性剂2.jpg|缩略图|阳离子表面活性剂[https://image.cn.made-in-china.com/cnimg/prod_fd1s6gdZ794L/0/NSF-%E8%80%90%E7%B4%A0%E6%A4%8D%E7%89%A9%E5%9E%8B%E7%8E%AF%E4%BF%9D%E9%9D%9E%E7%A6%BB%E5%AD%90%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%89%82_800x800.jpg 原图链接][https://image.cn.made-in-china.com/cnimg/prod_fd1s6gdZ794L/0/NSF-%E8%80%90%E7%B4%A0%E6%A4%8D%E7%89%A9%E5%9E%8B%E7%8E%AF%E4%BF%9D%E9%9D%9E%E7%A6%BB%E5%AD%90%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%89%82_800x800.jpg 图片来源优酷网]]]
==分类==
具有商业价值的阳离子表面活性剂大多是有[[机氮化合物]]的衍生物，其正离子电荷由[[氮原子]]携带，也有一些新型阳离子表面活性剂的正离子电荷由磷、硫、碘和砷等原子携带。按照阳离子表面活性剂的化学结构，主要可分为胺盐型、季铵盐型、杂环型和啰盐型等四类。
胺盐型
[[胺盐型阳离子表面活性剂]]是伯胺盐、仲胺盐和叔胺盐表面活性剂的总称。它们的性质极其相似，且很多产品是伯胺与仲胺的混合物。这类表面活性剂主要是脂肪胺与无机酸形成的盐，只溶于酸性溶液中。而在碱性条件下，[[胺盐]]容易与碱作用生成[[游离胺]]而使其溶解度降低，因此使用范围受到一定的限制。
季铵盐型
[[季铵盐型阳离子表面活性剂]]是最为重要的阳离子表面活性剂品种，其性质和制法均与胺盐型不同。此类表面活性剂既可溶于酸性溶液，又可溶于碱性溶液，具有一系列优良的性质，而且与其他类型的表面活性剂相容性好，因此，使用范围比较广泛。
杂环型
阳离子表面活性剂分子中所含的杂环主要是含氮的[[吗啉环]]、[[吡啶环]]、[[咪唑环]]、[[哌嗪环]]和[[喹啉环]]等。
啰盐型
阳离子表面活性剂按照杂原子的不同，可分为含N、P、As、S、I等元素的表面活性剂，但这种分类方法很少使用。按照携带正电荷的原子不同，阳离子表面活性剂还包括[[啰盐]]、[[锍盐]]、[[碘啰]]和[[㑩盐化合物]]等。
==合成==
合成阳离子表面活性剂的主要反应是N-烷基化反应，其中叔胺与烷基化试剂作用，生成季铵盐的反应也叫做[[季铵化反应]]。
烷基季铵盐
烷基季铵盐是季铵盐型阳离子表面活性剂的重要品种之一，已作为杀菌剂、纤维柔软剂、矿物浮选剂、乳化剂等被广泛地应用。其结构特点是氮原子上连有四个烷基，即[[铵离子]] 的四个氢原子全部被烷基所取代，通常这个烷基中只有一或两个是长链碳氢烷基，其余烷基的碳原子数为一个或两个。根据其结构特点，烷基季铵盐的合成方法主要有三种，即由高级卤代烷与低级叔胺反应制得、由高级烷基胺和低级卤代烷反应制得和通过甲醛-甲酸法制得。
含杂原子的季铵盐
这里所谓的含杂原子的季铵盐一般是指疏水性碳氢链中含有O、N、S等杂原子的季铵盐，也就是指亲油基中含有[[酰胺键]]、醚键、酯键或硫醚键的表面活性剂。由于亲水基团季铵阳离子与烷基疏水基是通过酰胺、酯、醚或硫醚等[[基团]]相连，而不是直接连接在一起，故也有人将这类季铵盐称作[[间接连接型阳离子表面活性剂]]。
含有苯环的季铵盐
这类表面活性剂主要用作杀菌剂、[[起泡剂]]、润湿剂和染料固色剂等。在合成过程中，引入芳环的主要方法是用氯化苄作烷基化试剂与叔胺反应。[[氯化苄]]是由甲苯的侧链氯化反应制得的，为了避免苯环上的[[氯化]]，要求该反应在搪瓷釜或搪玻璃塔式反应器中进行。
含杂环的季铵盐
季铵盐分子中所含的杂环主要是吗啉环、[[哌嗪环]]、[[吡啶环]]、[[喹啉环]]和[[咪唑环]]等 。
胺盐型
胺盐型阳离子表面活性剂主要有[[长链烷基伯胺盐]]、[[仲胺盐]]、[[叔胺盐]]三大类。<ref>[[王培义、徐宝财、王军．表面活性剂：合成·性能·应用：化学工业出版社，2007]]</ref>
==应用==
阳离子表面活性剂具有良好的杀菌、柔软、抗静电、抗腐蚀等作用和一定的乳化、润湿性能，也常常用作相转移催化剂。但这类表面活性剂很少单独用作洗涤剂，因为很多基质的表面在水溶液中，特别是在碱性水溶液中通常带有负电荷，在应用过程中，带正电荷的表面活性剂会在基质表面形成亲水基向内、疏水基向外的排列，使基质表面疏水而不利于洗涤，甚至产生负面作用。此外，这类表面活性剂的主要应用领域也不像其他表面活性剂，用来降低表面张力，而是利用其结构上的特点，用于其他特殊方面。<ref>[[王世荣、李祥高、刘东志等．表面活性剂化学：化学工业出版社，2010]]</ref>
'''视频'''
'''洗涤用品知识专家大讲堂：周雅文-洗涤剂中常用的阳离子表面活性剂'''
{{#iDisplay:g0756wuuvfi | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}