第三章表面活性劑

1、第三章表面活性劑 表面活性劑(surfactant)是這樣一類物質(zhì)，當(dāng)它在溶液中以很低的濃度溶解分散時(shí)，優(yōu)先吸附在溶液的表面或其他界面上，使表面或界面自由能(或表面張力)顯著地降低，改變了體系的界面狀態(tài)；當(dāng)它達(dá)到一定濃度時(shí)，在溶液中締合成膠團(tuán)。因而，它直接地產(chǎn)生潤濕或反潤濕、乳化或破乳、發(fā)泡或消泡、分散、加溶和洗滌作用；間接地產(chǎn)生平滑、勻染、殺菌、防銹和消除靜電等作用【16】。 表面活性劑的分子一般是由疏水基和親水基兩部分所組成，故稱它為兩親性化合物(Am-phiphilic compounds)。分子中具有不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，出兩部分組成，一部分易溶于水，具有親水性質(zhì)，稱作親水基(hydrophi

2、lic group)另一部分不溶于水面易溶于油，具有親油性，稱作親油基（Lipophilic group）,也稱疏水基（Hydrophobic group） 表面活性劑的各種實(shí)際性能是受它分子中的許多結(jié)構(gòu)因素支配的，這些因素大體可概括如下【4】。官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)：如構(gòu)成原子團(tuán)的化學(xué)種類、形態(tài)(如疏水基的直鏈、支鏈、環(huán)狀結(jié)構(gòu)、飽和和不飽和等)和大?。ㄦ滈L、相對(duì)分子質(zhì)量及其分布)。官能團(tuán)的組合結(jié)構(gòu)：如各類官能團(tuán)的功能的相對(duì)強(qiáng)度(親水性和親油性的平衡)、官能團(tuán)的原子團(tuán)數(shù)量及其排列型式。高分子結(jié)構(gòu)：包括相對(duì)分子質(zhì)量為2000一3000以上的調(diào)聚、嵌段、雜聚-共聚和一般高分子體等。 現(xiàn)在，可利用作為表面活性

3、劑的親水基和親油基種類繁多，由它們組合構(gòu)成的表面活性劑的品種近5000種。1990年，世界表面活性劑消費(fèi)量近750萬t，估計(jì)到2000年將達(dá)到990萬t。1988年，CTFA手冊(cè)【7】中列有1708種可適用于化妝品的表面話性劑。表面活性劑在化妝品中的應(yīng)用主要是用作乳化劑、發(fā)泡劑、增溶劑、潤濕劑和清潔劑，它在化妝品配方中起著非常重要的作用。 表面活性劑的分類【3,8,8,9】，有很多種方法，但最常用和最方便的方法是按其離子的類型分為大類，進(jìn)面按其親水基的種類分為小類。按離子類型分類法是指表面活性劑溶于水時(shí)，凡能電離、生成離子的叫離子型表面活性劑，凡不能電離、不生成離子的叫非離子表面話性劑。而離子

4、型的還要按生成的離子種類再進(jìn)一步分成陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和兩性表面活性劑。兩性表面活性劑是由陰、陽兩種離子所組成的表面活性劑，在其結(jié)構(gòu)中，同時(shí)存在性質(zhì)相反的離子，根據(jù)外界條件不同(如pH值改變)可形成陽離子或陰離子。此外，還有天然表面活性劑、高分子表面活性劑、硅氧烷系表面活性劑和碳氟系表面活性劑。表面活性劑按離子類型分類見表l31第一節(jié) 陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑是應(yīng)用最廣的一類表面活性劑，它約占表面活性劑消耗總量7075%【2】。按親水基種類可將陰離子表面活性劑進(jìn)一步分成五大類和一些子類：1N酰氨基酸及其鹽N酰谷氨酸。N酰多肽（即N-?？s氨酸）N-酰肌氨酸N酰?；撬?。2羧

5、酸鹽和羧酸酯鹽羧酸鹽。酯化羧酸及其鹽。烷基聚氧乙烯醚羧酸鈉。3磷酸單酯和雙酯及其鹽4. 磺酸及其鹽羥乙磺酸酯鈉鹽。烷基苯磺酸鹽。烷基磺酸鹽。磺基琥珀酸酯鹽。烯基磺酸鹽。其他磺酸鹽。5硫酸酯鹽烷基硫酸酯鹽。烷基聚氧乙烯醚硫酸酯鹽。一、N酰氨基酸及其鹽N酰氨基酸是由一氨基酸的氨基?；笾频?，?；糠挚梢杂蓡我坏闹舅峄蛱烊恢舅嵋耄捎诎被嶂械陌被碾娦员恢泻?，酰化的氨基酸與一般氨基酸不同，同，它屬陰離子表面活性劑，面一般氨基酸屬兩性表面活性劑。 1N一酰谷氨酸鹽(NAcylglutamates，簡稱AGA)10-19結(jié)構(gòu)式椰子油脂?；鶜浠Ｓ椭；鵐 Na，三乙醇胺 物理和化學(xué)性質(zhì) 鈉鹽為白

6、色至淡黃色固體，市售的三乙醇胺鹽為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30的水溶液。它可生成單鈉鹽和雙鈉鹽，單鈉鹽的水溶液呈酸性(pH56)，雙鈉鹽呈堿性，它們皆易溶于水。氨基的手征性(Chirality)是L型，即左旋，天然氨基酸也是L型。它也看作為酰胺，在不利pH條件下可能經(jīng)歷水解，但在化妝品使用的條件下(pH59)是穩(wěn)定的。發(fā)泡能力適當(dāng)，乳化性能、潤濕和洗滌性能、耐硬水性和鈣皂分散能力都很好，優(yōu)于或相近于現(xiàn)在廣泛使用的LAS和AES。表l一32列出日本(味o素株式會(huì)社)(AjiNomoto。Co、Inc)N酰谷氨酸鹽系列產(chǎn)品的品種質(zhì)量規(guī)格。 用途 主要用于皮膚清潔劑和香波，極溫和，無刺激，有溫和的殺菌和抑菌性能。

7、也用作香皂的添加劑，使用后皮膚有柔軟感。 安全性 不會(huì)引起皮膚急性刺激性和過敏性，無光毒性，眼粘膜一次刺激性屬輕度g/Kg 市售商品 Acylglutamate CS - 11,LS-11,GS-11,HS-11,MS-11,CT-12,HS-21(日本味素)；Hostapon KCG(Hoechst)。 2N酰多肽(Acyl peptide)【3,15-17】 結(jié)構(gòu)式x代表各種氨基酸的支鏈MNa，K，二乙醇胺，R為脂肪酸基 N酰多肽又名酰基膠原縮氨酸，它是由動(dòng)物骨膠原經(jīng)化學(xué)方法或酶催化法水解制得縮多氨酸，然后，進(jìn)一步在堿性條件下酰化，最終得到?；z原縮氨酸鹽。 物理和化學(xué)性質(zhì) 市售?；z原縮

8、氨酸是透明或不透明黃色至褐色的液體，取決于不同純度，帶有或略帶有不同程度的骨膠原的特征氣味。膠原水解后的多肽相對(duì)分子質(zhì)量為300一2000，水解程度可根據(jù)要求控制，一般有游離的氨基酸存在。骨膠原是由18種氨基酸縮合而成的蛋白質(zhì)，膠原縮氨酸分子末端接有NH2一，一COOH基支鏈上接有一0H、陽離子、陰離子等官能基或者在主鏈上接有縮氨酸連結(jié)基。脂肪酸基主要是月桂基、肉豆蔻基、椰子基、十一碳烯基、油酸基和異硬脂酸基等，這樣構(gòu)成多種?；z原縮氨酸。它在中性和堿性水溶液中很穩(wěn)定，能與水以任何比例相溶，相對(duì)分子質(zhì)量低的?；z原縮氨酸可溶于丙二醇、乙醇、植物油、礦物油和酰胺等。市售?；z原縮氨酸相對(duì)密度(2

9、525)1.0501130總固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34一38，粘度(25)1Pa.s以下，PH值W10溶液)6075。 酰基膠原縮氨酸也可看作一種酰胺，因而，會(huì)被水解。它支持微生物生長，也有傾向使防腐劑失活，需添加較大量有效防腐劑來保存制品。表133列出Stepan公司出售幾種?；z原縮氨酸的性質(zhì)。 用途 主要用于溫和的清潔劑，如香波和護(hù)發(fā)產(chǎn)品，精制品也用于護(hù)膚制品。它對(duì)硬水容忍度高和對(duì)角蛋白親合力強(qiáng)，這在應(yīng)用方面也很重要。主要問題是色淺和無氣味制品不易制得，產(chǎn)品保存期短，這些都阻礙它在化妝品中的應(yīng)用。 安全性 對(duì)皮膚作用很溫和，對(duì)皮膚和毛發(fā)有柔軟保護(hù)作用。 3N一酰肌氨酸(NAcylsarcosin

10、e)【3,18-23】 結(jié)構(gòu)式 月桂?；?、肉豆蔻酰基、油?；?、硬脂酰基、椰子?；鵑-酰肌氨酸是由肌氨酸(即甲基廿氨酸)?；笾频?。它是一種多功能的表面活性劑。 物理和化學(xué)性質(zhì) 根據(jù)?；糠纸M分不同，肌氨酸呈白色至淡黃色的蠟狀固體或液體，而市售肌氨酸鹽一般為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30水溶液。肌氨酸不溶于水，但與一般脂肪酸不同，在弱酸性介質(zhì)中有中等溶解度。它能溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮、乙二醇、醚烷烴和芳香烴。油酰肌氨酸溶解度最大。N酰肌氨酸鹽易溶于水，在高濃度的鹽和堿中也不會(huì)鹽析出來表134列出N一酰肌氨酸及其鹽類的理化性質(zhì)。它的溶液表面張力在pH67降至最低值，pH9以上升至最高值，pH5以下轉(zhuǎn)變?yōu)橄?/p>

11、應(yīng)的酸，開始析出。在中性至弱酸性范圍內(nèi)潤濕作用，發(fā)泡和穩(wěn)泡作用強(qiáng)。對(duì)硬水和電解質(zhì)容忍度較高。它可與其它陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑匹配，增強(qiáng)其各種功能。將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為o5N酰肌氨酸鹽添加入十二烷基硫酸酯鈉鹽中，可使其克拉夫特點(diǎn)(Krafft point)下降至0Y。它還可以提高非離子表面活性劑的濁點(diǎn)(C1oud point)。N一酰肌氨酸鹽溶液的粘度隨pH值變化改變很大，一般在pH6時(shí)其粘度迅速增大，在高固體含量的配方中，可以用N酰肌氨酸來降低體系的粘度。N酰肌氨酸是類蛋白質(zhì)的物質(zhì)，很容易吸附在頭發(fā)、皮膚、羊毛和酪蛋白等物科上。在pH=5.2時(shí)，親合力最強(qiáng)，在受損傷的頭發(fā)上的吸附程度比一般

12、頭發(fā)大。它還能減少皮膚對(duì)水分的滲透，使皮膚保持潤濕，降低其它制劑對(duì)皮膚的刺激作用。它能吸附在纖維和金屬的表面，無論在水溶液或非水溶液中它都是很好的緩蝕劑，特別適用于金屬容器的氣霧劑制品使用。此外，它和很多藥物及消毒殺菌劑匹配良好，如季銨鹽、酚類和過氧化苯甲酰等都能很好混配。N酰肌氨酸也有一定抗菌作用，它可禁阻牙齒齲蛀，在pH7時(shí)就完全失去殺菌活性，pH為58時(shí)對(duì)金黃色葡萄球菌、糞鏈球菌、須瘡菌和皮屑芽胞菌卵最有效，pH約為4時(shí)對(duì)綠膿桿菌有效。也曾發(fā)現(xiàn)N月桂酰和N一油酰肌氨酸有殺病毒的活性，有報(bào)道N月桂酰肌氨酸鈉可使革蘭氏陰性細(xì)菌外細(xì)胞膜破裂，但不損壞細(xì)胞的蛋白質(zhì)。 用途 用于低刺激香波，有增泡

13、和穩(wěn)泡作用，對(duì)頭發(fā)親合性強(qiáng)，用作調(diào)理香波，改善頭發(fā)梳理性，減少靜電。用于皮膚清潔劑，治療面部粉刺，它可與水楊酸和過氧化苯甲酰等匹配，不影響其活性，對(duì)易過敏皮膚也可反復(fù)使用刺激性極低，用于含藥化妝品，如去頭屑香波、治療粉刺膏霜等。在口腔制品中應(yīng)用很廣，如口腔清洗劑和牙膏等，它可吸附在齒斑上，抑制己糖激酶的生長，防止牙齒腐爛此外，它還可用作香皂和浴皂添加劑。由于它的緩蝕作用，用于氣霧制品，付油酰肌氨酸用作金屬容器緩蝕劑。 安全性 N酰肌氨酸已在化妝品和洗滌用品方面安全應(yīng)用幾十年。對(duì)兔眼睛刺激性試驗(yàn)表明：質(zhì)量分?jǐn)?shù)力10付一月掛酷和N一椰子酷肌氨酸鈉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為lo付一油酷肌氨酸對(duì)兔眼稍有暫時(shí)性刺激，

14、但對(duì)結(jié)膜不會(huì)產(chǎn)生永久性損害，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1K溶液對(duì)兔的眼睛結(jié)膜無刺激作用。對(duì)人敷貼試驗(yàn)表明N月掛酰肌氨酸鈉對(duì)皮膚不會(huì)產(chǎn)生刺激和過敏。曰腔粘膜刺激性試驗(yàn)也表明：刪名含N月掛酰肌氨酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2的牙膏使用者，在30天周期中，每天使用兩次，未發(fā)現(xiàn)有刺激作用。魚類毒性方面，它的濃度達(dá)2MmgkE6然無毒，而LA8和8LS分別在lo和40m8kgS毒性。 4N一甲基一N一酷?；撬徕c(Sodll皿四他ylacylta凹ate，簡稱AMT)aM“結(jié)構(gòu)式月桂酵基、肉豆寇酷塞、棕?cái)R融基、硬脂酞基、油配基、椰泊融塞 N一甲基N一酰?；撬徕c是由N一甲基牛磺酸鈉酰化后制得。于1930年進(jìn)人市場，最初是作為纖維工業(yè)用表

15、面活性劑發(fā)展的，由于純度和質(zhì)量問題，數(shù)十午后才用于化妝品工業(yè)，早期流行商品名Igepon T就是這類產(chǎn)品。 物理和化學(xué)性質(zhì) 隨著?；榛逆滈L不同和活性物含量差別，N甲基N酰牛磺酸鈉是白色漿狀液體或粉末。表l35列出它們的一些理化性質(zhì)。 AMT的理化性質(zhì)和?；哂邢嗤滈L的烷基硫酸鈉相似。表面張力受所含無機(jī)鹽的影響，起泡性也好AMT特別不易受PH和水硬度的影響，因?yàn)樵谌跛嵝苑秶鷥?nèi)，甚至在硬水中也有良好的起泡性，所以，比烷基硫酸鹽使用范圍更廣AMT對(duì)皮膚刺激性與N一月桂酰谷氨酸氫鈉(AGS)和十二烷基磷氫納相近，遠(yuǎn)比AES低，屬低刺激、溫和的表面活性劑。AMT對(duì)膽圖醇溶出量與水的溶出量大致接近，

16、根據(jù)體外去污性試驗(yàn)，污垢容易脫落，面體內(nèi)角質(zhì)細(xì)胞間脂質(zhì)的膽貨醇溶出量少，表明了污垢的選繹性脫落。角質(zhì)粉或皮粉吸附性試驗(yàn)表明，AMT比其它表面活性劑吸附小，用后容易沖洗。用電子顯微鏡觀察放入表面活性劑水溶液進(jìn)行超聲波處理過的頭發(fā)表面的剝離情況，AGS和AMT對(duì)頭發(fā)表面剝離性弱，頭發(fā)分枝也少。據(jù)報(bào)道，由于使用含AMT的香波，頭屑量減少。 用途 用于低刺激、溫和的香波，它能使產(chǎn)生的頭皮屑量少，對(duì)頭發(fā)表皮剝離也少，可配制“天天洗發(fā)”的香波。也用于泡沫浴、皮膚清潔劑、牙膏和口腔清潔劑。應(yīng)用時(shí)，需選擇優(yōu)質(zhì)的AMT，一般工業(yè)用AMT只用作紡織油劑。 安全性 浸漬刺激性和累積刺激性結(jié)果表明，AMT刺激性非常低

17、。市售商品 表136列出一些市售N一甲基N一酰?；撬岬暮亢拖鄳?yīng)的型號(hào)。 二、羧酸鹽和羧酸酰鹽【3,14】 1羧酸鹽 羧酸鹽分為單價(jià)羧酸鹽(如鈉、鉀、胺和乙醇胺鹽等)和多價(jià)羧酸鹽(如鈣、鎂、鋅和鋁鹽等)。多價(jià)羧酸鹽表面活性不突出，稱為金屬皂，一般列入粉劑部分討論。這里只討論單價(jià)羧酸鹽。 結(jié)構(gòu)式烷基或烯基、椰子脂肪基、牛油脂肪基等MNaK、胺.乙醇胺等單價(jià)羧酸鹽也稱皂類，它是最古老的、應(yīng)用最廣泛的陰離子表面活性劑，鈉和鉀鹽主要用作皂基?；瘖y品方面的應(yīng)用也很廣泛，利用配方中羧酸與相應(yīng)的堿反應(yīng)生成羧酸鹽作為乳化劑，制備OW型膏霜或乳液。物理和化學(xué)性質(zhì) 羧酸鹽在常溫下為白色至淡黃色固體。C10以下堿金

18、屬和胺類的羧酸鹽可溶于水，C20以上(直鏈)的不溶于水，溶解度隨碳鏈增長而減少。根據(jù)x射線衍射結(jié)果證明，鈉皂能以不同的結(jié)晶相存在，這些相具有不同的物理性質(zhì)。在化妝品配方中，羧酸(主要是硬脂酸)作為油相組分；堿金屬和胺類作為水相組分，兩者混合后生成羧酸鹽，即在反應(yīng)體系中生成乳化劑(“in situ”)，普遍用于OW型膏霜和乳液。羧酸鈉發(fā)泡性能良好，有較好的去污能力。它主要的缺點(diǎn)是二價(jià)或三價(jià)離子的羧酸鹽不溶于水，耐硬水能力低，遇電解質(zhì)(如氯化鈉)也會(huì)發(fā)生沉淀，在pH值低于7時(shí)，產(chǎn)生不溶的游離脂肪酸，其表面活性消失?；瘖y品配方中最常使用的是三壓硬脂酸，它實(shí)際上是Cl8和C16直鏈脂肪酸為主的混合酸。

19、帶甲基文鏈的異硬脂酸兼有硬脂酸和油酸的優(yōu)點(diǎn)，耐氧化、顏色穩(wěn)定和脂肪凍點(diǎn)低，已開始廣泛應(yīng)用。油酸鹽易形成乳液，可利用來調(diào)節(jié)硬脂酸皂類的粘度。油酸銨有較好的滲透性和勻染作用，較廣泛用于染發(fā)和漂白頭發(fā)的制品。油酸鈉、鉀和三乙醇的HLB值分別為18.O、20和12。成鹽的陽離子不同，生成的羧酸鹽的粘度、溶解度和外觀等都有較大的差異；直接影響最終產(chǎn)品的性能。鉀鹽比鈉鹽質(zhì)軟，三乙醇胺鹽也較軟，多用于液態(tài)的制品，必須選用合適的三乙醇胺和脂肪酸比例。胺鹽缺點(diǎn)是制得稀乳液的穩(wěn)定性不夠理想，過量的胺會(huì)產(chǎn)生粘狀的膏體，在冷卻時(shí)會(huì)析出，一般使用稍過量的脂肪酸，產(chǎn)生具有珠光外觀的游離脂肪酸結(jié)晶。有時(shí)三乙醇胺皂和膏霜在存

20、放后變黃，主要由于雜質(zhì)鐵的存在，異丙醇胺鹽較不易變色。硬脂酸鈉在常溫下稍溶于乙醇和丙二醇，加熱后完全溶解，冷卻后制得凝膠狀產(chǎn)物，它可用作棒狀產(chǎn)品的凝膠劑和增稠劑。用途 主要用作皂基、各種乳液和膏霜基體。硬脂酸鈉乙醇凝膠、除臭劑等，應(yīng)用也很廣泛。安全性 化妝品使用的脂肪酸是天然脂肪酸，對(duì)正常的健康皮膚不會(huì)引起不良反應(yīng)。堿金屬鹽類略呈堿性，曾報(bào)道對(duì)某些人稍有刺激的感覺，可能是由于月掛酸存在引起的。市售商品 市售皂粉為脂肪酸鈉，精制的皂基(粉)是香皂的基質(zhì)。2酯化羧酸及其鹽(Ester carboxylic acids and salts)【3,26】酯化羧酸包括小部分二元或三元羧酸生成的單酯、多元

21、羧酸雙酯、羧酸與帶羥基的羧酸反應(yīng)生成的酯。這類表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是羧酸基形成親水性的陰離子，與酯連接部分為親油基。酯基部分在接近中性條件下穩(wěn)定，在較強(qiáng)酸性或堿性條件下會(huì)發(fā)生水解。目前，應(yīng)用較廣的是脂?；轷Ｈ樗猁}(Acyl lactylates)【3,28】 結(jié)構(gòu)式 ：物理和化學(xué)性質(zhì) 酯酰基乳酰乳酸是蠟狀固體，其鹽類隨脂肪酰基不同可以是液體、粉末或蠟狀固體。它們對(duì)頭發(fā)親合力強(qiáng)，具有潤濕劑和乳化劑的功能。表137列出市售的脂酰基乳酰乳酸鹽的理化性質(zhì)。天然表皮中含有約占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12的乳酸鹽，乳酸鹽是皮膚天然保濕因素中重要組分之一。這類乳酸鹽對(duì)皮膚和頭發(fā)親合性好，能有效地控制表皮pH值和適當(dāng)?shù)臐?/p>

22、潤性，也可用作OW和W0型乳化劑，能很好地與非離子和陰離子表面活性劑匹配。它在配方中是多功能的，可提高護(hù)膚制品和發(fā)用制品的觸感、分散性、滋潤性和長效性等。它能產(chǎn)生一種平滑感，能降低礦物油的油膩感，它還具有優(yōu)良的保濕作用，特別在低濕度時(shí)更顯突出。用途 用作OW型和W0型膏霜和乳液的乳化劑及保濕劑。也用于浴油和香波等制品。安全性 對(duì)皮膚作用很溫和，不會(huì)引起刺激和過敏。在化妝品使用條件下很穩(wěn)定。3烷基聚氧乙烯醚羧酸納(Sodiu PEGnalkyl carboxylate)3,9 物理和化學(xué)性質(zhì) 這類表面活性則是由脂肪醇聚氧乙烯醚或酚聚氧乙烯醚氧化后制得。制得的烷基聚氧乙烯醚羧酸具有較烷基羧酸低的p

23、Ka值，其水溶性與POE的鏈長有關(guān)。它可與部分陽離子表面性活劑和所有其他類型的表面活性劑匹配，其HLB值與POE鏈長和成鹽的程度有關(guān)。 它的游離酸為軟蠟狀固體，鈉鹽比較硬。市售產(chǎn)品是水懸浮液或溶液。水溶液起泡性能很好。在一般化妝品使用的條件下，它的酸和鹽是穩(wěn)定的，和一般脂肪酸皂不同，它不受電解質(zhì)和硬水的影響。表l一38列出A1colac公司的烷基聚氧乙烯醚羧酸鈉(AkypoRLM)的產(chǎn)品規(guī)格。 用途 主要作用乳化劑和乳液穩(wěn)定劑，其他用途見表138和表139。安全性 性質(zhì)溫和，對(duì)皮膚不會(huì)引起刺激和過敏。三.磷酸單酯和雙酯及其鹽【27-31】 物理和化學(xué)性質(zhì) 這類表面活性劑般為脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸

24、單酯和雙酯及其鹽類。它的性質(zhì)隨著R基和M的不同以及EO數(shù)目的改變而變化。游離的酯類可以是固體或粘稠的液體，而它們的鈉鹽為固體。雙酯的親油件比單酯強(qiáng)，它們的親油性取決于組成中醇基的性質(zhì)和EO的數(shù)目，它們的鹽類可溶于水，在有機(jī)溶劑中也有一定的溶解性。游離酯類在水中可分散，可溶于有機(jī)溶劑。市售商品多數(shù)是單酯和雙酯的混合物，具有良好的乳化、潤滑、抗靜電、洗滌和緩蝕的作用。表l310列出Mona公司Monafax系列烷基聚氧乙烯醚磷酸酯類產(chǎn)品的一些典型性質(zhì)。表l一3一ll列出Croda公司出品的化妝品常用的幾種烷基聚氧乙烯醚磷酸酯產(chǎn)品規(guī)格和應(yīng)用。安全性 以油醇為基礎(chǔ)的烷醇醚磷酸酯是高滲透性的表面活性劑，

25、對(duì)眼睛和皮膚有刺激，但其鹽類同其它表面活性劑相比有顯著的低刺激性及低毒性，LD50為1000mg/Kg以上。市售商品 除表1310和表13一ll所列商品外，還有Electrostripper N.K(Kao)；MarloporLNacid、Mo3 acid，T10Acid、T10Na(Huls);Naxonac 510、600. 610 69070(Ruetgers一Nease)；Concofacl05、140、610. 690 .925(ContinentslChemical Co)；BH一65，BI一729、750，GB一520，L0529，MC一470BE一410RM一410(GaF)；

26、Triton GR,Triton H，Triton QS(RohmHaas Co)；乳化劑一P(上海高維系統(tǒng)化優(yōu)化公司)；HRSl(遼寧省丹東化學(xué)廠）PK,PL乳化劑（黑龍江省哈爾濱宏偉助劑廠）四、磺酸及其鹽磺酸類表面活性劑與其他含硫表面活性劑的區(qū)別在于其分子存在化學(xué)上穩(wěn)定的C-S鍵，通過CS鍵與疏水基相連接，而硫酸鹽是通過C0s鍵與疏水基連接，COs鍵比C一s鍵易水解?；撬崾菑?qiáng)酸，在化妝品和洗滌用品中只應(yīng)用磺酸鹽類。 1羥乙磺酸酯鈉鹽 (Sodium acy1一isethionate) 物理和化學(xué)性質(zhì) 羥乙磺酸酯是羥乙磺酸與天然脂肪酸的酯化產(chǎn)物。羥乙磺酸是強(qiáng)酸，它的酯的水溶液在接近中性時(shí)穩(wěn)定

27、，當(dāng)pH值偏離中性范圍時(shí)會(huì)發(fā)生自動(dòng)水解。羥乙磺酸酯鈉鹽是固體，市售產(chǎn)品為粉木或片狀，也有呈膠粘狀或漿狀液體；Croda公司的產(chǎn)品Cronate C，為白色粉末，略帶椰子氣味，相對(duì)密度(25。4)0472，活性物含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80，游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8，含水量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2。有優(yōu)良洗滌和潤濕能力，泡沫豐富，對(duì)皮膚溫和，耐硬水，氣味低，含鹽量低，可與肥皂匹配。用途 對(duì)皮膚和粘膜刺激性遠(yuǎn)比硫酸酯鹽、其他大多數(shù)烷基磺酸酯鹽和肥皂低，用于藥用香波和經(jīng)常洗頭使用的香波、泡沫浴、牙膏、剃須泡沫、洗面奶和沐浴香波等，也用于制造香皂。 安全性 已反復(fù)證實(shí)羥乙磺酸酯鈉鹽對(duì)皮膚特別溫和。 市售商品 Cronate

28、C(Croda)， Taurano1 178，1786（Finetex）,JordanCl(Jordan chemical Co)， Fenopon AC一78(Rhone-Poulenc),Hostapon SCl(Hoechst)，Elfan AT84，AT84C(Akzo)。物理和化學(xué)性質(zhì) 烷基苯磺酸是由烷基苯磺化后制得。烷基鏈長由C3-C20,一般是以C12為主體的C12C15的混合烷基。長鏈烷基苯磺酸鹽有很好的泡沫和潤濕作用，而短鏈的烷基苯磺酸鹽發(fā)泡作用不好，但也能降低表面張力，能增加其他表面活性劑在無機(jī)鹽存在下的溶解度。這種性質(zhì)稱為水溶性助長劑，在重垢液體洗滌劑中很重要，在化妝品中

29、應(yīng)用較少，但也用于降低含表面活性劑產(chǎn)品的濁點(diǎn)，隨之粘度也會(huì)下降。隨著其烷基碳鏈增長，親水性和潤濕性下降，去污能力、發(fā)泡作用和乳化能力上升。去污能力在C18時(shí)達(dá)到高峰，Cl0以下去污力是微乎其微的；乳化能在C14時(shí)達(dá)到高峰，超過C16是油溶性產(chǎn)物。直鏈烷基苯磺酸鹽（LAS鹽）和支鏈烷基苯磺酸鹽（ABS鹽）性能也有所不同，特別是LAS比ABS易于生物降解。綜合以上性質(zhì)，作為洗滌劑用烷基苯磺酸鹽還是以直鏈的十二烷基苯磺酸鈉為最佳，它水溶性好，鈣和鎂鹽也具有水溶性，可耐硬水；鈉鹽在電解質(zhì)存在下(如NaCl、Na2S04)也有相當(dāng)?shù)娜芙舛?，在熱酸或堿中不水解；在織物、餐具和蔬菜上吸附殘留量低，漂洗性好。

30、 烷基苯磺酸鹽也具有某些抑菌和殺菌的特性以及令人感興趣的藥理效能。十二烷基苯磺酸鈉和其它陰離子表面活性劑都具有抗金球菌的特性，洗滌過程中被織物吸附的LAS也是一種有效的抑菌劑，其殺菌和抑菌機(jī)理可能是表面活性劑造成細(xì)胞組分的滲漏所致烷基苯磺酸是深棕色粘稠液體，溶于水，用水稀釋或用堿中和產(chǎn)生熱。相對(duì)密度(20。4)105，粘度(20)19Pas表l一312列出烷基苯磺酸的質(zhì)量規(guī)格，表l一313列出AlbrightWilson公司和Ruetgers一Nease公司烷基苯磺酸質(zhì)量規(guī)格。 用途 長鏈烷基苯磺酸鹽主要用于各類洗滌劑，在化妝品中應(yīng)用人很廣泛，它們的去污力太強(qiáng)，以致洗后的頭發(fā)和皮膚留下干和粗糙

31、的感覺。如與其他表面活性劑復(fù)配可用于洗滌類化妝品，如泡沫浴劑和抗脂溢性皮炎制品。 安全性 能把脂質(zhì)從皮膚除去，對(duì)皮膚有中等刺激性，使用三乙醇胺鹽較溫和，復(fù)配可降低刺激性。物理和化學(xué)性質(zhì) 也稱仲鏈烷基磺酸鈉(Secondary Alkane Sulfonate)，由直鏈烷烴(石油烷烴)磺氧化制得。它易溶于水，16溶解度質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為16，一5為16，與AES復(fù)配可降低其濁點(diǎn)。其潤濕能力和降低表面張力作用都優(yōu)于LAS，脫脂能力與LAS相近，起泡能力在水的硬度不大時(shí)和LAS相當(dāng)，但在330mgkg CaC03；硬度時(shí)優(yōu)于LAS，對(duì)電解質(zhì)的容忍度較高。在次氯酸等氧化劑存在下有極好的穩(wěn)定性，適用于配制含氯

32、的漂白殺毒洗滌劑。表l一3一15列出huls公司Marlon系列烷基磺酸鈉理化特性和用途。 用途 SAS的制造工藝較簡單，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，刺激性低，去污性能好，易于生物降解。生產(chǎn)方法主要是德國Hoechst公司發(fā)展的水光法磺氧化工藝，目前，世界SAS的生產(chǎn)能力約為l0萬t，它是一種很有發(fā)展前途的表面活性劑。具體用途見表l315。 安全性 對(duì)皮膚無致敏作用，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%溶液皮膚(兔)敷貼試驗(yàn)和急性眼刺激試驗(yàn)為稍有刺激性，埃姆斯(Ames)誘變性篩選試驗(yàn)為不可誘變，急性經(jīng)口毒性LD50(鼠)2250mgkg. 市售商品 國外商品見表13一15。SAS(河北輕工化學(xué)總廠)。 磺基琥珀酸酯鹽是一類磺基

33、琥珀酸H00一CH2CH(S03H）-C00H的衍生物，從不同角度命名，這類衍生物可以看作為磺酸酯、羧酸、酯類或酰胺等。雙酯不是良好的發(fā)泡劑，且溶解度低，不溫和，然而，在很低的濃度下，它是很強(qiáng)的潤濕劑，主要用作工業(yè)表面活性劑。單酯廣泛地應(yīng)用于各類化妝品，作用極其溫和，是好的發(fā)泡劑。單酯按其特性不同可分為脂肪醇型和酰胺型二大類。月桂基磺基琥珀酸酯銨鹽 物理和化學(xué)性質(zhì) 淡黃色的液體，活性物含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40，相對(duì)密度(25。4)107，溶液(w=1.0)pH值5.50它有良好的發(fā)泡性能，容易沖洗，洗后留下軟滑感覺。在pH48范圍內(nèi)穩(wěn)定，在強(qiáng)堿或強(qiáng)酸介質(zhì)中會(huì)發(fā)生水解，在化妝品配方中應(yīng)保持pH7，以防

34、止釋放出氨。它可與陰離子、非離子和兩性表面活性劑匹配，與陽離子表面活性劑只在有限范圍內(nèi)匹配。 用途 主要用于溫和高泡香波、沐浴制品和洗手劑。對(duì)皮膚和眼睛很溫和，適于每天洗發(fā)用香波，容易漂洗干凈，洗后頭發(fā)松軟易于梳理。 安全性 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10溶液不會(huì)引起首次皮膚刺激，對(duì)眼睛刺激性很低。100生物降解。 市售商品 Monamat LNT-40(Mona);Incrosul LSA(Croda),Mackanate LA(Mcintyre Chemical Co.)。月桂基磺基琥珀酸酯鈉鹽 物理和化學(xué)性質(zhì) 活性物含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40的為白色漿狀物，活性物含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80的為白色的細(xì)粉溶液(w=10)

35、pH值6.9，在常溫條件下，很穩(wěn)定。在高濃度(如W=1.0活性物)發(fā)泡性能與十二烷基硫酸鈉(SLS)相近，在低濃度(W0.01%活性物)時(shí)其發(fā)泡性能遠(yuǎn)比SLS好。它不刺激皮膚，用后有類皂和類滑石粉的柔滑感覺。 用途 用于香波、泡沫浴、手用和體用液體皂以及剃須膏等。作為粉劑添加于皂類和粉類洗滌制品中。用于地毯洗滌劑，其干后脫落很易用吸塵器吸走。 安全性 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10溶液對(duì)眼睛刺激性很低，不會(huì)引起皮膚刺激，急性經(jīng)口毒性LD50 50g/Kg。市售商品 monamate LA一100(Mona);Incrosul LS(Croda);Pelex OTP,TR ,CS,TA(Kao)；Aerosol

36、 18，19，50l(American Cyanamid);Cycopol SBFl2(A1colac，Inc)；Mackanate LO,LO-100(Mcintyre Chemical Co.) ；琥珀酸酯-201，203(遼寧省丹東化學(xué)廠)。月桂基聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二鈉物理和化學(xué)性質(zhì) 隨乙氧基數(shù)目和活性物含量不同，呈無色透明的液體至淡黃色漿狀物。表l3一l6列出幾種市售的脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二鈉鹽的理化性質(zhì)和應(yīng)用。 安全性 對(duì)皮膚作用溫和，與同樣含3摩爾環(huán)氧乙烷的AES相比，對(duì)皮膚的急性刺激為15，而AES高達(dá)47，也比甜菜堿和氧化胺類表面活性劑的刺激性低。PEG一2油酰胺基

37、磺基琥珀酸酯二鈉鹽(Disodium oleamido PEG一2sulfosuccinate) 物理和化學(xué)性質(zhì) 淡黃色液體，活性物含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30一34，相對(duì)密度(25。4)1.06，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1溶液pH值5.6。它在pH48范圍內(nèi)穩(wěn)定，在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿介質(zhì)中不很穩(wěn)定?？膳c陰離子。非離子和兩性表面活性劑匹配，與陽離子表面活性劑在有限范圍內(nèi)匹配。它是很好的增稠劑，適當(dāng)添加無機(jī)鹽可增加其粘度，它出現(xiàn)粘度峰值的鹽量和加人月桂基硫酸鈉相近為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l%一2。它對(duì)皮膚和眼睛都產(chǎn)生刺激性，極其溫和，當(dāng)它和其他表面活性劑復(fù)配時(shí)，還可降低其刺激性。它的發(fā)泡性能良好，產(chǎn)生致密穩(wěn)定的泡沫，在皂類和硬水共存的溶液

38、中能增加泡沫的穩(wěn)定性。表1317列出一些磺基琥珀酸酯與其他常用表面活性劑某些性能的對(duì)比。 用途 應(yīng)用較廣的磺基琥珀酸酯鹽有月桂基聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二鈉(DLES)、PEG2油酰胺基磺基琥珀酸酯二鈉、椰子酰基乙醇酰胺磺基琥珀酸酯二鈉和椰子?；惐减０坊腔晁狨ザc。主要用于極溫和的嬰兒香波、泡沫浴劑、淋浴制品和調(diào)理型香波。這類表面活性劑也是目前市售的價(jià)格最低的特殊用途的表面活性劑之一。如果以SLS價(jià)格為1.0作標(biāo)準(zhǔn)，DLES為10，AES為07，A0S為07，月桂酰肌氨酸鈉為18。DLES價(jià)格雖與SLS相近，但遠(yuǎn)較SLS溫和，利用它們復(fù)配物可制得成本較低的溫和產(chǎn)品。安全性 對(duì)皮膚和眼睛的

39、刺激性很低，可參見表13一17數(shù)據(jù)。急性經(jīng)口毒性LD5050gkg。它們生物降解性好。市售商品 Monamate 0PA一30，OPA一100，CPA一40，CPA100，Cl1420（Mona Industries，Inc.）Fizul MD-318C(Finetex);Incrosul LMA,LMS,OMS(Croda);Cyclopol SBG280，A1conate LEA，CPA(A1colac，Inc)；Jordawet DMDS(JordanChemical Co);Mackanate 0DT,0M，OP，RM(McIntyre Chemical Co)；Schercopol

40、LPS，CMISNa，OMSNa，OMES一Na(Scher Chemical，Inc);Emcol 1655，37804100M，416lL(Witco Corp)。十一碳烯?；鶈我掖减０坊腔晁狨ザc鹽(Disodium undecylenamidoMEA sulfosuccinate)物理和化學(xué)性質(zhì) 市售商品如EmpicolSEE(A1brightWi1son)為琥珀色液體，相對(duì)密度(20。4)1.1，粘度(20)30mPas，固體含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為410土20，水含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為590%土20，氯化鈉含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為嘎15%，pH值(質(zhì)量分?jǐn)?shù)1水溶液)50一60。它能廣泛地與陰離子、非離子和

41、兩性表面活性劑匹配。它是一種多功能的表面活性劑，對(duì)細(xì)菌和真菌有較強(qiáng)的殺菌和抑菌活性，如對(duì)皮膚芽胞菌屬有抑制作用。它還具有止癢、去頭屑的功能。 用途 用作防霉菌和細(xì)菌的添加劑，用于去頭屑香波，有止癢作用的體用乳液，也較廣泛用于醫(yī)藥制劑。一般用量質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2。 安全性 LD5010gkg，屬無毒級(jí)，美國藥典已列入可廣泛使用于醫(yī)藥制刑。 市售商品 Empicol SEE(A1bright Wilson)；Cyclopol SBU185(CycloChem， Corp)；Emery 5330(Emery)；Mackanate UM(McIntyre)；Rewocid SBUl85(Rewo Chemical Group)z