化 工 展 202年第21卷第4期 CHEMICAL INDUSTRY AND EN GIN EER ING PRO GRESS 247· 松香改性表面活性剂的研究进展 居明李晓宣 (南京理工大学化工学院,南京,210094) 摘要探讨了近年来以松香及其衍生物为原料合成各类表面活性剂的研究,并介绍了松香类表面活性剂的特 点及其发展趋势。 关键词松香,表面活性剂,松香衍生物 中图分类号TQ423文献标识码A文章编号10006613(2002)04.0247-03 松香是一种丰富、廉价的可再生林产资源。中 SO2Q,苯 RCOOH RCOCI 国的松香产量居世界首位,其产量约为50万t RCOCl HOCH(R) Na 占世界产量的1/3以上,其中60%都作为原料 出口,深加工量较少。而目前表面活性剂行业正朝式中R为H或烷基 RCOCH(R CH,, Na 个方向发展,这就给以松香为原料的改性表面活性 经过改性的这种松香表面活性剂具有良好的分 散能力和乳化能力,以它作为洗涤剂,与其他表面 剂的研究及其深加工提供了一个发展的契机。 活性剂复配可得到较为理想的去油脂能力。更重要 目前表面活性剂主要分为4类:阴离子、阳离 的是它的应用环境较为广泛,溶液的pH值对其性 子、两性离子和非离子型表面活性剂。其应用也较能影响较小。这种表面活性剂也可用作脱墨剂的主 为广泛,可用作乳化剂、润湿剂、分散剂、杀菌要成分。目前也有一些专利报道了松香与多元醇 剂、抗静电剂、增溶剂、洗涤剂、助染剂、防腐剂 (如乙二醇、聚乙烯醇、季戊四醇等)脂化,再与 和防霉剂等 松香是一种主要含有烷基氢化菲结构的树脂 CSO3H反应,得到的产物经碱中和形成松香的磺 酸,其分子结构中庞大的、非极性三环结构具有良酸盐表面活性剂,为 好的疏水性,而极性的羧基部分又具有亲水性,因 RCOo(CH2CHO)n-1 CH, CH,: Na 此松香属于典型的两亲分子,经不同的试剂改性后其中n=4~7。这种表面活性剂具有较好的乳化性 可以得到阴离子型、阳离子型和非离子型表面活能和表面活性 性剂 由于阴离子表面活性剂种类众多,目前以松香 为原料的改性阴离子表面活性剂相对来说缺乏明显 1松香改性制备阴离子表面活性剂的优势,所以其研究也相对较少。开发有特殊功用 松香酸钠作为一种阴离子表面活性剂是最早的的松香改性阴离子表面活性剂将会成为今后研究的 一种松香改性物,它由松香和氢氧化钠反应生成 方向 这种松香改性物水溶性好,有良好的起泡效果和乳2松香改性阳离子表面活性剂 化能力。主要用于肥皂增泡剂、润湿剂、防腐剂、 合成橡胶的乳化剂和一些物质的浮选剂 以松香改性的阳离子表面活性剂一直是国内外 RCOOH(松香酸)+NaOH— RCOONa+H2O 研究的热点。从1944年瑞士科研人员 aBale合成 然而,这种表面活性剂形成溶液后,其碱性较 的 RCOOCHN(CH3)C1开始,人们已摸索了数 强。若作为洗涤剂使用时,对织物纤维和人的皮肤 十种不同类型的松香改性阳离子表面活性剂的合成 工艺路线,主要集中在松香改性的阳离子表面活性 会产生较大的影响。它和其他表面活性剂的复配性 剂季铵盐领域的研究。近年来,研究的工艺路线主 能也相对较差,而且在酸性溶液中将失去作用 针对松香酸钠存在的一些缺点,美国的要包括以下几个方面。 Herman发明了一种先以松香酰氯化,再和有机磺 收稿日期2001-11-14;修改稿日期2002-01-30 酸盐脂化得到松香磺酸盐类表面活性剂2 第一作者简介居明(1968→,男,硕士,讲师,主要从事有机合 成及环境工程研究。电话025-4315021。 2 01995-2006 T inghua Tongfang Optical Disc Co. Ltd All rights reserved.松香改性表面活性剂的研究进展 居 明 李晓宣 (南京理工大学化工学院 , 南京 , 210094) 摘 要 探讨了近年来以松香及其衍生物为原料合成各类表面活性剂的研究 , 并介绍了松香类表面活性剂的特 点及其发展趋势。 关键词 松香 , 表面活性剂 , 松香衍生物 中图分类号 TQ 423 文献标识码 A 文章编号 1000 - 6613 (2002) 04 - 0247 - 03 松香是一种丰富、廉价的可再生林产资源。中 国的松香产量居世界首位 , 其产量约为 50 万 t/ a , 占世界产量的 1/ 3 以上[1 ] , 其中 60 %都作为原料 出口 , 深加工量较少。而目前表面活性剂行业正朝 着寻求天然化学品原料和价格低廉的新型原料这两 个方向发展 , 这就给以松香为原料的改性表面活性 剂的研究及其深加工提供了一个发展的契机。 目前表面活性剂主要分为 4 类 : 阴离子、阳离 子、两性离子和非离子型表面活性剂。其应用也较 为广泛 , 可用作乳化剂、润湿剂、分散剂、杀菌 剂、抗静电剂、增溶剂、洗涤剂、助染剂、防腐剂 和防霉剂等。 松香是一种主要含有烷基氢化菲结构的树脂 酸 , 其分子结构中庞大的、非极性三环结构具有良 好的疏水性 , 而极性的羧基部分又具有亲水性 , 因 此松香属于典型的两亲分子 , 经不同的试剂改性后 可以得到阴离子型、阳离子型和非离子型表面活 性剂。 1 松香改性制备阴离子表面活性剂 松香酸钠作为一种阴离子表面活性剂是最早的 一种松香改性物 , 它由松香和氢氧化钠反应生成。 这种松香改性物水溶性好 , 有良好的起泡效果和乳 化能力。主要用于肥皂增泡剂、润湿剂、防腐剂、 合成橡胶的乳化剂和一些物质的浮选剂。 RCOOH(松香酸) + NaOH RCOONa + H2O 然而 , 这种表面活性剂形成溶液后 , 其碱性较 强。若作为洗涤剂使用时 , 对织物纤维和人的皮肤 会产生较大的影响。它和其他表面活性剂的复配性 能也相对较差 , 而且在酸性溶液中将失去作用。 针对 松 香 酸 钠 存 在 的 一 些 缺 点 , 美 国 的 Herman发明了一种先以松香酰氯化 , 再和有机磺 酸盐脂化得到松香磺酸盐类表面活性剂[2 ] : RCOOH SO2Cl ,苯 RCOCl RCOCl + HOCH(R′) CH2SO3Na RCOCH(R′) CH2SO3Na 式中 R′为 H 或烷基。 经过改性的这种松香表面活性剂具有良好的分 散能力和乳化能力 , 以它作为洗涤剂 , 与其他表面 活性剂复配可得到较为理想的去油脂能力。更重要 的是它的应用环境较为广泛 , 溶液的 p H 值对其性 能影响较小。这种表面活性剂也可用作脱墨剂的主 要成分。目前也有一些专利报道了松香与多元醇 (如乙二醇、聚乙烯醇、季戊四醇等) 脂化 , 再与 ClSO3H 反应 , 得到的产物经碱中和形成松香的磺 酸盐表面活性剂[3 ] , 为 RCOO (CH2CH2O) n - 1CH2CH2OSO3Na 其中 n = 4～7。这种表面活性剂具有较好的乳化性 能和表面活性。 由于阴离子表面活性剂种类众多 , 目前以松香 为原料的改性阴离子表面活性剂相对来说缺乏明显 的优势 , 所以其研究也相对较少。开发有特殊功用 的松香改性阴离子表面活性剂将会成为今后研究的 方向。 2 松香改性阳离子表面活性剂 以松香改性的阳离子表面活性剂一直是国内外 研究的热点。从 1944 年瑞士科研人员 aBale 合成 的 RCOOCH2N (CH3 ) 3Cl - 开始 , 人们已摸索了数 十种不同类型的松香改性阳离子表面活性剂的合成 工艺路线 , 主要集中在松香改性的阳离子表面活性 剂季铵盐领域的研究。近年来 , 研究的工艺路线主 要包括以下几个方面。 收稿日期 2001 - 11 - 14 ; 修改稿日期 2002 - 01 - 30。 第一作者简介 居明(1968 —) , 男 , 硕士 , 讲师 , 主要从事有机合 成及环境工程研究。电话 025 - 4315021。 2002 年第 21 卷第 4 期 · 742 · 化 工 进 展 CHEMICAL INDUSTR Y AND EN GIN EERIN G PRO GRESS © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved