脂肪醇聚氧乙烯醚的应用与乳化机理

2026/9/28 8:01:08 作者:电离式

介绍

脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO),又名醇醚、醇乙氧基化物,是非离子型表面活性剂中发展最快和用量最大的品种。近年来发展极为迅速,已部分取代烷基苯磺酸钠,作为家用洗涤剂的主要活性物,是工业用表面活性剂的重要品种。主要原因有:AEO有优良的生物降解性和低温性能;不受水硬度的影响,更适于洗涤合成纤维,既可用于粉状配方,又适用于液体洗涤剂配方;且价格低廉。AEO用量将继续增长,并有可能成为家用洗涤剂中的主导。它是在甲醇钠、乙醇钠和氢氧化钠等碱性催化剂存在下,由环氧乙烷经氧乙烯化反应而制得。由于脂肪醇的羟基上的氢原子是一个活性氢,环氧乙烷又是极易取代氢原子的活泼化合物,因此很容易聚合成醚。

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图一 脂肪醇聚氧乙烯醚

特征

脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性剂由于脂肪醇的碳原子数和环氧乙烷加成数的不同有许多品种。当脂肪醇的碳原子数为C12~14时,通常作为AEO;AEO2~3不溶于水,通常用作合成高效洗涤剂AES、AEC和AESS等阴离子表面活性剂的原料,且具有乳化、匀染和渗透等性能,可用作纺织工业的匀染剂、湿润剂和各种油剂的组分;AEO4~9为油溶性乳化剂,主要用于羊毛净洗剂、毛纺工业脱脂剂、织物净洗剂以及液体洗涤剂的活性组分,一般工业做乳化剂;AEO7、AEO9和AEO10具有良好的湿润、乳化和去污等性能,用作洗涤剂的活性物,纺织工业的洗涤剂和润湿剂等;AEO15和AEO20具有良好的乳化、分散和去污等性能,用做纺织工业的匀染剂,金属加工的清洗剂以及化妆品、农药和油墨等的乳化剂。

应用

脂肪醇聚氧乙烯醚系列产品有较强的钙皂分散力,耐酸耐碱性随EO的增加而增强。由于EO数对AEO表面活性影响较大,不同EO数的AEO的应用领域不同。常用亲水亲油平衡值(HLB)作为特征指标确定其应用范围。AEO3主要用作W/O型乳化剂,如化妆品膏霜和乳液的配制。另一个主要应用是作为纺织品工业的均染剂、湿润剂和各种纤维油剂的组分。AEO9主要用于各类洗涤剂的配制。AEO9无论对棉纤维,还是聚酯都有较强的去污力,但其起泡性较弱,稳泡性较差,适用于中低泡机用洗涤剂的配制。它还是重要工业洗涤剂,主要用作纺织工业的乳化剂和脱脂剂、印染工业的均染剂和净洗剂、化妆品生产的乳化剂及金属清洗剂的活性组成成分等。AEO20在纺织工业广泛用作各类燃料的均染剂。在乳胶工业和石油工业也是常用的乳化剂。对硬脂酸、石蜡和矿物油有独特的乳化性能。常用于复配各类工业洗涤剂。

脂肪醇聚氧乙烯醚在染色中可以分散染料,防止染料聚集,并阻止少量染料被破坏后积聚起来的低聚黏稠物对织物的玷污。还可用于某些几乎不溶性染料,使其颗粒分散,有助于颗粒粉碎,同时阻止已粉碎的颗粒再凝聚。脂肪醇聚氧乙烯醚是纺织工业常用的乳化剂,原毛洗净后的毛纤维需按各种不同工艺继续加工,为了提高纤维的润滑性,降低摩擦,防止纺纱中出现掉毛和散毛等现象,洗涤后的羊毛需经过表面活性剂乳化[1]。

乳化机理

脂肪醇聚氧乙烯醚系列中具有不同HLB值的AEO-3和AEO-9进行复配,两种乳化剂均为可流动性液体,能在常温下进行乳化。表面活性剂的关键特性是降低表面张力,其性能主要由临界胶束浓度(cmc)和对应表面张力(γcmc)决定。采用Wilhelmy板法测定了AEO-3和AEO-9不同复配比例水溶液的表面张力随浓度的变化,以表面张力γ对表面活性剂质量浓度的对数lgρ作图(见图二),得出表面活性剂的cmc和γcmc。

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图二 AEO-3和AEO-9不同复配质量比水溶液的表面张力随质量浓度的变化

在cmc前,脂肪醇聚氧乙烯醚系列产品AEO-3和AEO-9表面张力随质量浓度线性下降;达到cmc后则趋于稳定。这是因为质量浓度增加时,气/液界面吸附量增多使表面张力降低;当吸附饱和后,表面活性剂分子开始在水中形成聚集体,表面张力不再显著变化。25℃时,m (AEO-3)∶m (AEO-9)为7∶3的cmc和γcmc分别为8.53×10-5mol/L,25.70 mN/m,m (AEO-3)∶m (AEO-9)为8∶2的cmc和γcmc分别为1.15×10-4mol/L,26.34 mN/m[2]。

参考文献

[1]唐晓红,吴崇珍,李成未,等.脂肪醇聚氧乙烯醚的特性及应用[J].日用化学品科学,2012,35(2):22-24.DOI:10.13222/j.cnki.dc.2012.02.008

[2]王晓,梁晓丫,韩志旺,等.直链脂肪醇聚氧乙烯醚稳定的高含氢硅油乳液的制备及其性能研究[J].日用化学工业(中英文),2026,56(4):433-440.

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