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1、化妆品与洗涤用品生产技术,制作人：龚盛昭 李忠军,化妆品与洗涤用品生产技术,第一章 表面活性剂第二章 洗涤剂第三章 肥皂与香皂第四章 香料、香精第五章 化妆品生产用水第六章 乳化类化妆品第七章 液洗类化妆品第八章 水剂类化妆品第九章 气溶胶化妆品第十章 美容类化妆品第十一章 特殊用途化妆品第十二章 口腔卫生用品,第一章 表面活性剂,第一节 表面活性物质与表面活性剂第二节 表面活性剂的分类与结构第三节 表面活性剂的结构特征第四节 阴离子表面活性剂第五节 阳离子表面活性剂第六节 两性离子表面活性剂 第七节 非离子表面活性剂第八节 天然与特种表面活性剂实训一 十二烷基二甲基氧化胺的合成,第一节 表面
2、活性物质与表面活性剂,一、表面与界面表面的定义：聚集体与聚集体之间的接触面。界面的定义：聚集体与气体之间的接触面。表面与界面的区别？,二、表面活性物质与表面活性剂,表面活性剂物质的定义：指使其溶液表面张力降低的物质。表面活性剂的定义：加入少量表面活性物质就能显著降低溶液表面张力，改变体系界面状态的物质。表面活性剂具有那些作用？请结合图1-1理解表面张力。,第二节 表面活性剂的分类与结构,一、表面活性剂的结构特征双亲化合物的定义：具有双亲结构的有机物。亲水（疏油）基团的定义：具有极性的易溶于水的部分。亲油（疏水）基团的定义：具有非极性的不溶于水而易溶于油的部分。亲油基部分一般由什么基构成？亲水基
3、部分一般由什么基构成？,二、表面活性剂的分类,1、表面活性剂的分类方式按照溶解性分类分为？按照其是否离解又可分为？2、每一类中各包含那些表面活性剂？,第三节 表面活性剂的性质,一、表面活性剂的物理化学性质（一）表面张力 表面张力的定义：使液体表面尽量缩小的力。表面张力的物理意义：垂直作用于液体表面上任一单位，与液面相切的收缩表面的力。,（二）表面活性剂在界面上的吸附1、吸附的定义：物质从一相内部迁至界面，并富集于界面的过程。2、吸附量：单位面积的表面层所含溶质的物质的量与在溶液液体相中同量溶剂所含溶质的量的差值。,3、表面活性剂的吸附对液体表面的影响（1）吉布斯吸附公式（2）正吸附产生的原因？
4、（3）负吸附发生的原因？,4、表面活性剂的吸附对固体表面的影响改变固体质点在溶液中的分散性质；表面活性剂的吸附可以增加溶胶分散的稳定性，起保护胶体的作用；吸附可以改变固体表面的润湿性质。,（三）胶团化作用,1、临界胶团浓度cmc 胶团化作用的定义：表面活性剂在溶液中超过一定浓度时会从单个离子或分子缔合成胶态聚集物的过程。表面活性剂为什么能在溶液中形成胶团？2、表面活性剂在水中的溶解度krafft点与 C.P值krafft点的定义：离子型表面活性在水中的溶解度随温度的升高而慢慢增加，但达到某一温度后，溶解度迅速增大，这一点的温度。C.P值的定义：非离子型的表面活性剂溶液随温度的升高会变浑浊，当溶
5、液出现浑浊的温度就是C.P值。,（一）增溶作用 1、增溶增溶的定义：表面活性剂水溶液能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加。表面活性剂的增溶溶解现象与有机物溶于混合溶剂中的情形的区别？增溶现象与乳化作用的区别？,二、表面活性剂的应用性质,2、增溶的方式第一种，若增溶物是非极性分子，则可溶于表面活性剂胶团内部，如图1-7a所示。第二种，增溶于胶团的定向表面活性剂分子之间，形成栅栏结构，如图1-7b所示。第三种，增溶方式是增溶于胶团表面，即胶团与溶剂交界处，如图1-7c所示。第四种，增溶方式是聚氧乙烯型的非离子型表面活性剂，如图1-7d所示。,（二）表面活性剂的润湿润湿的定义：固体表面的气
6、体或液体代替的过程。润湿剂的定义：用水或水溶液将液体或固体表面上的空气取代，能增强这一取代能力的物质。表示润湿的程度常以固-液界面之间的接触角大小衡量，接触角又叫润湿角。液面对固体表面能否润湿取决于几个表面张力的大小，如图8-1所示。接触角的测量方法中最简单的是角度测量法。,（三）表面活性剂的乳化1、乳化作用乳化的定义：加入表面活性剂，在强烈搅拌下油被分散在水中，形成乳状液的过程。乳状液的定义：一种或多种液体分散在另一种与它不相溶的液体中的体系。不连续相/内相/分散相的定义：乳状液中以液珠形式存在的那个相。连续相/外相/分散介质的定义：用来溶解液珠的相。,乳状液通常分为两种类型：水包油型(O/
7、W)和油包水型(W/O)。水包油型乳状液的定义：外相为水，内相为油的乳状液。油包水型乳状液的定义：外相为油，内相为水的乳状液。乳化剂的定义：能提高乳状液稳定性的物质。乳状液类型的区分方法：稀释法和染色法。2、乳状液的稳定因素 提高乳状液的稳定性的方法加入表面活性剂；界面电荷影响；固体粉末的稳定作用。,3、乳状液的破坏和变型（1）分层分层的定义：乳状液的分层并不是真正的破坏，而是分为两个乳状液，在一层中分散相比原来的多，在另一层则相反。（2）变型变型的定义：在某种因素作用下，乳状液从O/W型变成W/O型，或从W/O变成O/W型。引起变型的因素：乳化剂类型的变更、相体积的影响、温度的影响、电解质的
8、影响。,（3）破乳破乳的定义：使稳定的乳状液的两相达到完全分离，成为不相溶的两相的过程。一般破乳的方法：物理化学方法：主要是改变乳状液的界面膜性质，设法降低界面膜强度，从而使稳定的乳状液变得不稳定。物理机械方法：电沉降法、加热法、过滤法；,（四）表面活性剂的HLB值HLB值的定义：表面活性剂亲水-亲油性平衡的定量反映。请注意表1-1不同HLB值范围的表面活性剂所适用的场合。,（五）表面活性剂的分散作用常用的分散剂有那些？（六）表面活性剂的起泡作用和消泡作用起泡剂和稳泡剂。常用的起泡剂和稳泡剂有那些？消泡作用。消泡剂种类有那些？常用的消泡剂有那些？（七）表面活性剂的洗涤作用洗涤常用的表面活性剂有
9、那些？,第四节 阴离子表面活性剂,阴离子表面活性剂的定义：亲水基团带有负电荷，溶于水中时具有表面活性的部分为阴离子的表面活性剂。疏水基主要是烷基、烷基苯基亲水基主要是羧基、磺酸基、硫酸基、磷酸基阴离子表面活性剂目前主要应用于那些领域？阴离子表面活性剂市场前景如何？阴离子主要产品介绍。,一、羧酸盐 羧酸盐的分子通式为RCOOM；羧酸盐的制备方法是什么？羧酸盐的性能？肥皂的优点和缺点有那些？1、硬脂酸钠分子式为C17H35COONa性状：具有脂肪气味的白色粉末，溶于热水的热酒精，在冷水冷酒精中溶解较慢。来源：以轻氧化钠中和硬脂酸而成。用途；硬脂酸钠是肥皂的主要成分，也是皂类化妆品中的重要组分。其钾
10、盐、铵盐等都是皂类洗涤剂和乳化剂，用于膏霜和香波等制品中。,2、月桂酸钾分子式为C12H23COOK性状：淡黄色浆状物，溶于水，有丰富的泡沫。用途：作为乳化剂、液体皂和香波的主要成分。3、油酸三乙醇胺分子式为C17H33COOHN(CH2CH2OH)3性状：淡黄色浆状物，溶于水，易氧化变质。来源：以三乙醇胺和油酸反应而得。用途：作为乳化剂。,二、烷基硫酸酯盐烷基硫酸盐的分子通式为RCOOM；烷基硫酸盐的制备方法是什么？烷基硫酸盐的性能？1、月桂醇硫酸钠或铵商品代号：K12或K12A；分子式：C12H25OSO3Na、C12H25OSO3NH4；性质：外观为白色粉末，可溶于水，有特征气味，HLB
11、值40；用途：作为泡沫剂，洗涤剂，乳化剂，大量用于牙膏及香波制作中，以产生泡沫，起洗涤的作用，亦可用于膏霜中作亲水乳化剂。,2、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠或铵商品代号：AES，AESA；分子式：C12H25（OCH2CH2）nOSO3Na，或NH4制法：它是由非离子表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚硫酸化而制得，如：浊点现象的机理是什么？用途：适合配制透明液体香波。,3、单月桂酸甘油酯硫酸钠分子式C11H23COOCH2CHOHCH2OSO3Na 性状：白色或微黄粉末；接近无臭、无味，能溶于水呈中性，对硬水稳定，其洗涤力、发泡性和乳化作用良好。来源：先以月桂酸和甘油在碱性触媒下加热反应成单甘油酯再以硫酸处
12、理，然后以氢氧化钠中和而得。用途：洗涤剂、泡沫剂、乳化剂。用于香波及牙膏。,三、烷基磺酸盐 烷基磺酸盐的通式为RSO3M，其中可以是链烃，支链烃基或烷基苯，M=Na、Ca、K；性能：它比烷基硫酸酯盐的化学稳定性更好，表面活性也更强，成为配制各类合成洗涤剂的主要活性物质；用途：烷基磺酸盐的疏水基不同时，可以表现出不同的表面活性，可分别作为乳化剂、润湿剂、发泡剂、洗涤剂等使用。,1、十二烷基苯磺酸钠（LAS）分子式为C12H25C6H4SO3Na；制法：它是由烃氯化后，进行弗瑞德克来福特反应使苯烷基化，再以氯磺酸或三氧化硫硫化，然后以碱中和；性能：具有良好的发泡力和去污力，综合洗涤性能优越；用途：
13、用于合成洗涤剂。,2、单月桂酸甘油酯磺酸钠分子式：C11H23COOCH2CHOHCH2SO3Na 性质：白色粉末，溶于水中成中性溶液，无毒性；制法：氯化丙二醇和亚硫酸钠加热生成1，2丙二醇磺酸钠，再加月桂酸加热而制得：用途：可用于牙膏及其他化妆品中。,3、月桂醇磺乙酸钠分子式：(ROOCCH 2SO3Na)R代表十二烷基，即月桂基；性质：白色粉末，略有椰油的气味，其溶液稍有辛辣味，每克月桂醇磺乙酸钠可溶于10ml水中；制法：以氯乙酸和月桂醇作用生成月桂醇氯乙酸酯，再和亚硫酸钠反应而制得 用途：在牙膏中应用已有较长的历史。发泡性能好，在硬水中也有洗涤效果，无毒性，能安全使用。,4、二辛基磺化琥
14、珀酸钠性状：白色蜡状塑性固体，在25oC时，每克约溶于70m1蒸馏水中，全溶于乙醇和甘油中，在硬水中稳定；用途：洗涤和发泡性能好，无毒性，对皮肤刺激性少，在硬水中稳定，用于生产香波、泡沫浴及牙膏等。,5、油酸基乙磺酸钠 分子式：C17H33COOCH2CH2SO3Na；性能：对油污的去垢力好，是一优良的洗涤剂，在中性溶液时对钙、镁盐稳定。和肥皂共用、在硬水中能分散钙、镁皂的形成，易于洗清。由于酯键的存在。因此在酸性及碱性溶液中较易水解。来源：以油酰氯和经乙基磺酸钠缩合而制得；用途：香波、泡沫浴、牙膏等(商品名Igepon A)。,6、油酰甲胺乙磺酸钠 分子式：C17H33CON(CH3)CH2
15、CH2SO3Na；性能：溶于水，洗涤力及发泡性能好，对硬水稳定。由于CNC键较COC键稳定，而且硫原子和碳原子直接相连，因此对碱及氧化剂十分稳定，对各种类型的污垢都有良好的洗涤力。来源：以油酰和甲基牛磺酸缩合而成；用途：香波、泡沫浴(商品名Igepon T)。,7、-烯基磺酸盐（AOS）制法：由石蜡裂解生产的C1518的-烯烃用SO3磺化，然后中和便得到-烯基磺酸盐；主要成分：烯基磺酸盐：RCHCH（CH2）nSO3Na和羟基烷基磺酸盐：RCH（CH2）n一SO3NaOH；性能：AOS的去污力优于LAS，而且生物降解性能好，不会污染环境，AOS的刺激性小，毒性低。AOS与非离子表面活性剂及阴离
16、子表面活性剂都有良好的配伍性能。AOS与酶也有良好的协同作用，是制造加酶洗涤剂的良好原料。,四、烷基磷酸酯盐制法：用高级脂肪醇与五氧化二磷直接酯化制得。所得产品主要是磷酸单酯及磷酸双酯混合物；用途：不同疏水基的产品和单酯盐、双酯盐含量不同时，产品性能有较大的差异，使产品适用于乳化、洗涤、抗静电、消泡等不同的用途，如十二烷基磷酸酯盐主要作为抗静电剂和洗涤剂，用于香波、沐浴液、洁面产品中；主要产品：鲸蜡醇醚磷酸酯钾（CPK）单十二烷基醚磷酸酯钾盐（MAPK）单十二烷基醚磷酸酯三乙醇胺盐（MAPA）,五、分子中具有多种阴离子基团的表面活性剂,脂肪酸聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠（MES）；性能：这是一
17、种性能温和，生物降解好，发泡力强的表面活性剂。它不仅本身刺激性小，而且在配伍时可以降低硫酸酯类表面活性剂的刺激性，可用于配制高档香波和化妆品。,性能：去污力较差，甚至有负洗涤效果，一般阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂混和后能形成不溶于水的复合物；用途：阳离子表面活性剂主要用作杀菌剂、柔软剂、破乳剂、抗静电剂等。,第五节 阳离子表面活性剂,一、季铵盐,1、十二烷基二甲基苄基氯化铵或溴化铵分子式：C12H25N（CH3）2CH2C6H5Cl或Br；性能：无毒，无味，对皮肤无刺激，对金属不腐蚀，在沸水中稳定和不挥发，它的盐类对革兰氏阳性和阴性细菌都有杀灭作用；俗称：洁尔灭，新洁尔灭；制法：用十二烷
18、醇和二甲基胺反应生成叔胺，然后与氯（或溴）化苄反应生成十二烷基二甲基苄基氯（或溴）化铵。同类产品：季铵盐表面活性剂还有十六烷基三甲基氯化铵（1631）、十二烷基二甲基苄基溴化铵（新洁尔灭）、十八烷基三甲氯化铵（1831）、双十八烷基二甲基氯化铵等。,2、烷基磷酸酯取代铵分子式:性能：固体蜡状物，可用于乳化、调理和抗静电作用；用途：主要用于杀灭细菌和真菌，无臭无味，在沸水中稳定并不挥发，在食品加工厂、餐厅、旅馆、美容店、学校、医院、戏院、洗衣店、饲养场和游泳池等处作为消毒剂。,3、十四酰基丙胺基二甲基苄基氯化铵,分子结构：,二、咪唑啉盐,1、制法：用羟乙基乙二胺和脂肪酸缩合即可得到环叔胺，再进一
19、步与卤代烃反应即得咪唑啉盐表面活性剂。例如:2、用途：主要用作头发滋润剂、调理剂、杀菌剂和抗静电剂，也可用作织物柔软剂。,三、吡啶卤化物,1、制法：卤代烷与吡啶反应，可生成类似季铵盐的烷基吡啶卤化物：2、性能：杀菌力很强，对伤寒杆菌和金黄葡萄球菌有杀灭能力；3、用途：在食品加工、餐厅、饲养场和游泳池等处作为洗涤消毒剂使用。,第六节 两性离子表面活性剂,两性离子表面活性剂的定义：两性离子表面活性剂分子中既具有正电荷的基团，又具有负电荷的基团，带正电荷的基团常为含氮基团，带负电荷的基团是羧基或磺酸基；两性离子表面活性剂在水中电离后所带的电性与溶液的PH值的关系？这类表面活性剂有何性能？,一、甜菜碱
20、型两性表面活性剂 1、N-十二烷基-N，N-二甲基-N-羧甲基甜菜碱（简称十二烷基甜菜碱，BS-12）分子结构：2、椰油酰胺甜菜碱（CAB）分子结构：3、羟磺基甜菜碱（CHS）,二、氨基酸型两性表面活性剂分子式：制法：由脂肪胺与卤代羧酸反应而制得；代表性的产品：N-油酰基谷氨酸盐、N-月桂酰基谷氨酸盐和月桂酰基肌氨酸盐（L-30）。,三、咪唑啉型两性表面活性剂制法：由咪唑啉衍生物与卤代羧酸反应而制得，如 1-羟乙基-2-烷基羧基咪唑啉：特点：刺激性很小；用途：用于婴儿香波和洗发香波中，还可用作抗静电剂、柔软剂、调理剂、消毒杀菌剂。,第七节 非离子表面活性剂,非离子表面活性剂的定义：非离子表面活
21、性剂在分子中并没有带电荷的基团，在水溶液中不电离，而其水溶性则来自于分子中所具有的聚氧乙烯醚基和端点经基；性能：不受电解质、酸、碱的影响，化学稳定性好，与其他表面活性剂的相容性好，在水和有机溶剂中均有较好的溶解性能。亲水基中羟基的数目不同或聚氧乙烯链长度不同，可以合成一系列亲水性能不同的非离子表面活性剂，以适应润湿、渗透、乳化、增溶等各种不同的用途。,一、聚氧乙烯类非离子表面活性剂,1、脂肪醇聚氧乙烯醚制法：由脂肪醇与环氧乙烷直接加成而得到；通式：RO（CH2CH2O）nH，其中：R C1218，n330（n值亦称EO值）；EO值与其用途的关系？,2、烷基酚聚氧乙烯醚通式：RC6H4(CH2C
22、H2O)n H；根据碳原子数可为：“TX”系列和“OP”系列产品；“OP”系列产品的特点：化学稳定性好、表面活性强，即使在高温下遇到酸、碱也不会被破坏。它常用于复配成各种含酸或碱的金属表面清洗剂、农药用乳化剂、钻井泥浆中的乳化剂、水性漆等。在纺织印染工业中主要用作油水相乳化剂、清洗剂、润湿剂等。,二、烷基酰醇胺,1、月桂酰二乙醇胺（6501）C11H23CO(CH2CH2OH)2性能：浅棕色粘稠液，能溶于水；制法：由脂肪酸与二乙醇胺在N2气的保护下加热进行缩合反应而制得，,2、月桂酰异丙醇胺CllH23CONHCH2CHOHCH3性能：浅棕色粘稠液，能溶于水；制法：月桂酸和异丙醇胺缩合而制得；
23、3、烷基酰醇胺有何性能？,三、失水山梨醇脂肪酸酯,制法：山梨醇与脂肪酸反应时可同时发生脱水和酯化反应，生成失水山梨醇脂肪酸酯,1、失水山梨醇的脂肪酸酯“斯盘”（span）请注意表1-2Span系列产品的代号和化学名称；特点：亲水性较差，在水中一般不易溶解。2、失水山梨醇聚氧乙烯醚的脂肪酸酯“吐温”（Tween）制法：将“斯盘”类表面活性剂与环氧乙烷作用，在其羟基上引入聚氧乙烯醚；特点：无毒；用途：常用于食品工业、医药工业和化妆品工业中。,制法：一般是用脂肪叔胺与双氧水反应而制得；性能：在溶液中能产生细密的泡沫，刺激性小，有抗静电、调理作用；用途：适宜在洗发香波、沐浴液、高档餐具洗涤剂中使用；主
24、要产品：十二烷基二甲基氧化胺、椰油酰胺氧化胺,四、氧化胺,五、多元醇酯类,多元醇酯类的定义：多元醇酯类是将以甘油为主的各种多元醇的一部分羟基合成为脂肪酸酯，并以残余的羟基作为亲水基团的一种表面活性剂；性能：有优良的滋润性能；用途：用于膏霜类化妆品中作为亲油乳化剂。主要产品介绍,1、单硬脂酸甘油酯 C17H35COOCH2CHOHCH2OH性能：乳油色蜡状固体，熔点56C，在热水中能分散，溶解于酒精，HLB值3.88.5；制法：以甘油与硬脂酸酯化制得。2、单油酸二甘醇酯 C17H33COOCH2CH2OCH2CH2OH性能：暗红色油，能在水中分散，溶于酒精，HLB值47；制法：以二甘醇与油酸酯化
25、制得。,3、单月桂酸丙二醇酯 C11H23COOCH2CHOHCH3 性能：浅橙色油，熔点1415C，能在水中分散，溶于酒精及油中，HLB值45；制法：以丙二醇与月桂酸酯而得。4、单硬脂酸失水山梨酯 C17H35COOC6H11O4 性能：蜡状固体，相对密度098103，不溶于水，微溶于酒精，HLB值47；制法：以山梨醇失水与硬脂酸酯化制得 5、单棕榈酸失水山梨酯 C15H31COO C6H11O4 性能：淡黄色蜡，相对密度100105，不溶于水，溶于有机溶剂，HLB值67；制法：以山梨醉失水与棕榈酸酯化制得。,6、单月桂酸失水山梨酯 C11H23COO C6H11O4性能：油状液体，相对密度
26、100106，不溶于水，溶于酒精及油，HlB值86；制法：以山梨醇失水与月桂酸酯化制得。7、单油酸失水山梨酯 C17H33COO C6H11O4性能：浅琥珀色粘滞液体，不溶于水及多元醇，溶于酒精，HLB值43；制法：以山梨醇失水与油酸酯化制得。山梨酯的商品名为Span，是由山梨醇失水成山梨醇酐及其缩合物、再和各种脂肪酸酯化而成的一大类亲油乳化剂。,第八节 天然与特种表面活性剂,一、卵 磷 脂卵磷脂的定义:卵磷脂是生物体细胞组成成分之一，是广泛分布在动植物界的一种天然表面活性剂；卵磷脂的结构：性能：在作化妆品原料时磷脂质对皮肤有保湿作用，能够增强皮肤角质层的水分结合能力；,常用的用途：常作护发化
27、妆品原料，能使头发光滑、易梳理、湿润，作肥皂原料可以缓和对皮肤的刺激，在香波、液体洗涤剂中配入氢化卵磷脂起珠光剂的作用，作化妆品原料对皮肤起润滑作用；造成卵磷脂作化妆品原料大多是作添加剂使用，还很少有发挥卵磷脂本身所具有的、潜在的表面活性剂性能的原因：其一，天然的卵磷脂源于卵黄和大豆，其磷脂质组成大不相同，乳化性能等也不相同，人们难以掌握其乳化技术；其二，天然卵磷脂中含有不饱和脂肪酸，存在耐热、耐光、耐酸性差等缺点。,二、氨基酸衍生体现今作为广泛应用的低刺激性洗净剂有：烷基醚羧酸、单烷基磷酸酯、烷基酰胺硫酸、烷基磺基琥珀酸、氨基酸衍生物等；三、植物性肽 多肽的定义：多肽是氨基酸脱水缩合的化合物
28、；性能：具有优良的乳化力、起泡力、泡沫稳定性，对毛发有优良的保护作用，与硅酮一样可赋予润滑性。,四、烷基苷 烷基苷的定义：烷基苷是以糖链作为亲水基和以烷链作为亲油基，属于非离子表面活性剂；性能：对皮肤和眼睛的刺激非常低、洗净力、起泡性、生物降解性都好，可与阴离子、阳离子并用，也可在硬水中使用。能缓和阴离子表面活性剂的刺激性。五、皂角苷 皂角苷的定义：皂角苷是广泛分布于植物中的三萜烯和甾类化合物，系配糖体的总称，是一种天然表面活性剂；用途：用作洗净剂；性能：强的抗静电和抗炎症作用、乳化和增溶能力。,实训一 十二烷基二甲基氧化胺的合成,一、实训目的 了解氧化胺类表面活性剂的合成及应用 二、实训内容 1.主要性质和用途 2合成原理 3主要仪器和药品 4操作步骤 5注意事项,
