烷基糖苷是单苷和二苷、三苷等多苷的混合物,简称APG,用通式RO(G)表示,其中G为葡萄糖单元,R为C8~C18的饱和直链烷基,n为每个烷基结合的平均糖单元数。烷基糖苷有α和β两种异构体,脂肪醇和葡萄糖之间脱水可在不同位最进行,烷基糖苷的组成十分复杂,又称烷基多苷。其结构式如图2.2所示:
图2.2 烷基糖苷结构式
2.3.2 烷基糖苷的特性
烷基糖苷是一类温和的新型非离子表面活性剂,兼有普通非离子和阴离子表面活性剂的优点,其特殊结构决定了它具有许多显著特性[18]:
(1) 表面活性高,在相对低浓度时就能明显影响体系的表面性质,如使表面张力显著降低。APG降低表面张力的效能较高,且随烷基链的增长表面张力降低。
(2) 去污力强,与LAS和AES相当;泡沫丰富、细腻而稳定,泡沫力属中上水平,优予醇醚型非离子表面活性剂,与阴离子表面活性剂接近。
(3) 水溶性好,在高浓度无机助剂存在下也有较大的溶解度,且形成稳定的无浊度溶液,不会形成凝胶。
(4) 作用温和,与皮肤相容性好,对皮肤和眼黏膜刺激较小。生态毒性低,属于无毒或低毒物质,具有一定的抗菌活性。
(5) 生物降解性能好,降解快而安全,对环境污染程度轻。
(6) 复配性能极佳,对大多数表面活性剂具有明显的增效作用,且可缓解降低它们的刺激性。如25%APG与75%AES复配,可使AES的刺激性降低70%以上。在常用餐具洗涤剂复配体系LASAES-烷醇酰胺中配入少量APG,可使配方的刺激性下降一个等级。
(7) HLB值(亲水-亲油平衡值)
亲水-亲油平衡值(HLB值):它是亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡程度的量度;用来衡量亲水与亲油能力的强弱,实际上主要表征了表面活性剂的亲水性HLB值越高,亲水性越强;HLB值越低,亲水性越弱。
表面活性剂的表面活性取决于其HLB值,HLB值常用来预测表面活性剂在溶液中的理化行为和应用范围。根据经验,HLB值3~6,宜作为w/o(油包水)乳化剂;7~9作为润湿剂;10~14作为洗涤剂和清洁剂;高于14,常作加溶剂和o/w(水包油)乳化剂。烷基糖苷主要组分的HLB值集中于10~14之间,随碳数的增加,HLB值减小。因为在亲水基一定的前提下,随烷基碳数的增加,疏水性增强,则HLB值减小。所以烷基糖苷的HLB值可以根据烷基碳链长度的不同进行调整,以适于与其他表面活性剂的配伍。因此,烷基糖苷具有显著的洗涤剂乳化的性能。
(1) HLB值的确定
聚氧乙烯型非离子表面活性剂:
a.聚氧乙烯型非离子表面活性剂HLB值介于1~20之间;
b.只有亲水基,没有亲油基的化合物分子HLB=20,如不同分子量的聚乙二醇;
c.只有亲油部分,没有聚氧乙烯亲水基的石蜡烃等化合物,HLB=0。
(2) HLB值与表面活性剂应用性能的关系
从HLB值的计算方法可以看出,它与表面活性剂的化学结构有密切的关系。经过大量的研究和实验,发现HLB值与表面活性剂的用途有如表2.1所示的对应关系。
表2.1 表面活性剂HLB值与用途的关系
HLB值范围 表面活性剂的用途 HLB值范围 表面活性剂的用途
1~3 消泡作用 12~15 润湿作用
3~6 乳化作用(W/O) 13~15 去污作用
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