химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

обширный ассортимент изделий технич. и бытового назначения: детали для остекления негерметизированных кабин самолетов, изделия санитарно-технич. назначения (ванны, раковины и др.), контейнеры, различную упаковку, рельефные декоративные панели, часовые стекла, корпуса и др. детали холодильников и т. д.

Метод П. получил значительное распространение как в СССР, так и за рубежом. Напр., за период 1960—70 объем производства изделий этим методом в США возрос с 48 до 500 тыс. т.

Лит.: Бернхардт Э. [сост.]. Переработка термопластичных материалов, пер. с англ., М., 1965; Стрельцов К. Н., Пневматическая переработка термопластов, Л., 1963; его же, Переработка листовых термопластов методом механопневмоформования. Производство и переработка пластмасс, синтетических смол и стеклянных волокон, в. 7, 51 (1968).

К. А. Салазкин, М. А. Шерышев.

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (surface active substances, oberflachenaktive Stoffe, agents tensio-actifs).

С одержан и e:

Введение 663

Классификация 604

Молекулярное строение и получение ... ... 065

Ионогенные ПАВ . . . ." 665

Неионогенные ПАВ 60 6

Фторзамещенные ПАВ 670

Высокомолекулярные ПАВ 670

Свойства 6 71

Применение 677

Введение

Поверхностно-активные вещества — вещества, адсорбирующиеся на поверхности раздела двух фаз (тел) и образующие на ней слой повышенной концентрации (адсорбционный слой). При соответствующих условиях поверхностно-активным м. б. любое вещество, являющееся компонентом жидкого р-ра или газа (пара), поскольку оно способно иод действием межмолекулярных сил сгущаться на тех или иных межфазных поверхностях. Однако в понятие «поверхностно-активные вещества» (ПАВ) обычно вкладывают более узкий смысл, относя его лишь к группе органич. соединений, адсорбция к-рых из их р-ров даже очень малой концентрации (десятые и сотые доли %) приводит к резкому снижению поверхностного (межфазного) натяжения на поверхности раздела р-ра с газом (паром), др. жидкостью или твердым телом. [Термин «поверхностное натяжение» принято употреблять но отношению к поверхности раздела конденсированной фазы с газом (собственным паром), а термин «межфазное натяжение» — по отношению к поверхности раздела двух конденсированных фаз].

Накопление и ориентация в адсорбционном слое молекул или ионов ПАВ — следствие их д и ф и л ь-н о с т и (двойственности свойств). Каждая молекула типичных ПАВ имеет олеофильную, или липофиль-ную, часть (один или несколько углеводородных радикалов) и гидрофильную часть (одну или несколько полярных групп). Олеофильная часть молекулы определяет ее тенденцию к переходу из полярной (напр., водной) среды в неполярную (напр., углеводородную), а гидрофильные группы, наоборот, удерживают молекулу в полярной среде или, если молекула находится в углеводородной фазе, определяет ее тенденцию к переходу в полярную среду. Т. обр., поверхностная активность ПАВ, растворенных в углеводородных жидкостях, обусловлена гидрофильными группами, а растворенных в воде — олеофильнымн (гидрофобными) радикалами.

Классификация

По типу гидрофильных групп ПАВ делят на ионные, или ионогенные, и неионные, или неионогенные.

Ионогенные ПАВ диссоциируют в р-ре на ионы, одни из к-рых обладают адсорбционной активностью, другие (противоионы) — адсорбционно не активны. Если адсорбционно активны анионы, ПАВ наз. анионными, или анионоактивными, в противоположном случае — катионнымн, или катионоактивными.

Нек-рые ПАВ содержат как кислотные, так и основные группы; такие ПАВ обладают амфотерными свойствами и в зависимости от рН среды проявляют себя как анионоактивные или как катионоактивные. Их наз. амфотерными, или а м ф о л и т н ы м и, ПАВ.

Неионогенные ПАВ не диссоциируют при растворении на ионы; носителями гидрофилыюсти в них обычно являются гидроксильныс группы и поли-гликолевые (полиоксиэтиленовые, или полиэтилен-оксидные) цени различной длины.

Существуют также ПАВ, в к-рых наряду с неионогенными гидрофильными атомными группами присутствуют ионогенные.

В отдельный класс выделяют фторуглерод-н ы е ПАВ (т. наз. ф т о р т е н з и д ы) — соединения с полным пли частичным замещением атомов водорода в гидрофобных радикалах на атомы фтора. Кр. того, как отдельную группу следует рассматривать высокомолекулярные ПАВ — адсорбционно активные водорастворимые полимеры иопогенного (полиэлектролиты) и неионогенного типов.

Все ПАВ можно разделить на две категории по типу систем, образуемых ими при взаимодействии с растворителем (водой в наиболее практически важном случае). К одной категории относятся м и ц е л л о о б-р а з у ю щ и е (п о л у к о л л о и д н ы е, мыло-подобные) ПАВ, к другой — не образующие мицелл. ПАВ первой категории в р-ре выше нек-рой (определенной для каждого вещества) «критической» концентрации образуют мицеллы, т. е. молекулярные или ионные ассоциаты с числом молекул (ионов) от нескольких десятков до нескольких сотен. Ниже критической концентрации мицел-лообразования (ККМ) вещество находится в истинно растворенном состоянии, а выше ККМ — как в истинно растворенном, так и в мицеллярном.

Мицеллы ПАВ находятся в обратимом термодинамич. равновесии с молекулами; при разбавлении р-ра они распадаются, а при увеличении концентрации вновь возникают. Обычно такие р-ры обладают моющей способностью. ПАВ второй категории не образуют мицелл ни в р-рах, ни в адсорбционных слоях. При любой концентрации они находятся в истинно растворенном состоянии.

Молекулярное строение и получение

Ионогенные ПАВ. Анионоактивные вещества составляют большую часть мирового производства ПАВ. Промышленные ПАВ этого типа можно разделить на след. основные группы: карбоновые к-ты и их соли (мыла), алкилсульфаты (сульфоэфиры), алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты, прочие продукты.

В производстве мыл и многих ионо- и неионогенных мылоподобных ПАВ используют карбоновые к-ты, получаемые гидролизом'из растительных и животных жиров, и синтетич. жирные к-ты. Промышленное значение имеют также смоляные и жирные к-ты талло-вого масла — побочного продукта целлюлозного производства — и смоляные к-ты канифоли, среди к-рых преобладает абиетиновая.

Наибольшее значение как ПАВ из солей монокарбо-новых к-т имеют мыла (натриевые, калиевые и аммонийные) жирных к-т ВСООН, где В — насыщенный или ненасыщенный нормальный алифатич. радикал с числом атомов углерода 12—18, и мыла (натриевые, реже калиевые) смоляных к-т. Практич. значение имеют также д и карбоновые к-ты, напр. алкенилянтарные, получаемые в пром-сти конденсацией непредельных углеводородов с малеиновый ангидридом, и их соли общей фор мулы

СпНгп-СН-COONa

Помимо карбоксильных, сульфоэфирных и сульфо-групп, в молекулярную структуру анионоактивных ПАВ могут входить кислотные или соответствующие солевые группы др. типов. Известны такие ПАВ, как органич. фосфаты, фосфонаты, тиофосфаты, арсенаты и др.

RPR'R"R"'X >

RSR'R"X .

Катионоактивные ПАВ можно разделить на след. основные группы: амины различной степени замещения и четвертичные аммониевые основания, др. азотсодержащие основания (гуанидины, гидразины, гетероциклич. соединения и т. д.), четвертичные фос-фониевые и третичные сульфониевые основания. Ниже приведены ф-лы типичных катноноактивных ПАВ:

RNR'R"HX, RNR'R"R"'X~

RSR'R"X~

где К — алифатич. радикал С10 — С18; К', В" и К'" — короткие алифатич., алкилароматич. или ароматич. радикалы (напр., группы СН,—, С2НГ)—, C6HjCH2—, С6Н5—), в случае аминосоедпнений В' и К" м. б. атомами водорода; X — анионы (хлорид, бромид, сульфат, ацетат и др.; в щелочном р-ре — гидроксил-ионы).

+cf,

Сырьем для катноноактивных ПАВ, имеющих хозяйственное значение, служат амины, получаемые из жирных к-т и спиртов, алкилгалогенидов, а также алкилфенолов. Четвертичные аммониевые соли синтезируют из соответствующих длинноцепочечных галоидных алкилов реакцией с третичными аминами, из аминов хлоралкилированием или др. путями из синтетич. спиртов, фенолов и фенольных смесей. Примерами таких четвертичноаммониевых ПАВ могут служить приведенные ниже соединения:

C,6H33N;

•О

CH2-COONa

где п — 8 — 16. ПАВ типа алкиларомати-ческих карбоновых кислот и их солей имеют ограниченное применение.

Алкилсульфаты синтезируют обычно сульфоэтерифи-кацией высших жирных спиртов или а-олефинов с последующей нейтрализацией соответственно первичных или вторичных алкилсериых кислот.

S03Na

Алкиларилсульфонаты, гл. обр. моно- и диалкил-бензолсульфонаты, а также моно- и диалкилнафталин-сульфонаты составляют большую часть синтетич. анионоактивных ПАВ. Ниже приведены типичные поверхностно-активные сульфонаты на основе бензола и нафталина:

н.с

Н9С4)S03Na

S03Na

где В — алкильные радикалы с числом атомов углерода 8—18. Синтез этих веществ включает получение алкилароматич. углеводородов, их сульфирование и нейтрализацию сульфокислот.

Алкилсульфонаты обычно получают из насыщенных углеводородов С12 — С18 нормального строения, к-рые ёульфохлорируют или сульфоокнеляют с последующим омылением или нейтрализацией продукта. Выпускают первичные и вторичные сульфонаты:

RS03Na и ">CHS03Na R ^

+Cf,

С1

;eHl7()OC2H(.OC,H4N(C2H6)2CHj

Большое значение как катионоактивные ПАВ и как исходные продукты в синтезе неионогенных ПАВ (см. ниже) имеют не только моно-, но и диамины, полиамины и их производные.

Амфотерные ПАВ м. б. получены из анионоактивных введением в них аминогрупп или из катноноактивных введением кислотных групп.

Такие соединения, например RNHCH2CH2COONa и RN(CH2CH2COONa)2, получают взаимодействием первичного амина и метплакрилата с последующим омылением сложноэфнрной группы щелочью.

Среди амфотерных ПАВ много веществ с различными типами кислотных и основных групп и разным их соотношением; есть и внутримолекулярные соли, напр. алкилбетаины:

R-CHCOO"

1+

N (СН,)»

Пром-стью амфотерные ПАВ выпускаются в небольшом количестве, и их потребление расширяется медленно.

Неионогенные ПАВ. Это наиболее перспективный и быстро развивающийся класс ПАВ. Не менее 80—90% таких ПАВ получают присоединением окиси этилена к спиртам, а

страница 185
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)" (22.63Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликай, преобретай выгодней со скидкой по промокоду "Галактика" в KNS - wacom - офис-салон на Дубровке.
светодиодный крест для аптеки
f dick ножи купить
дистанционное обучение холодильщика кондиционеры

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.01.2017)