계면활성제는 음이온성, 양이온성, 양성이온성, 비이온성 및 특성이 알려지지 않은 천연 계면활성제의 다섯 가지 범주로 나눌 수 있으며, 살충제, 제약, 인쇄 및 염색, 석유, 화장품에 널리 사용됩니다. 그리고 다른 많은 화학 산업. 여기서는 농약 처리에 널리 사용되고 대표적인 음이온, 비이온(이 두 유형의 혼합물 포함) 및 천연 계면활성제의 유형과 적용 원리만 소개합니다.
1. 음이온성 계면활성제
수용액에서 해리될 때 생성되는 표면 활성 이온은 음전하를 띠고 있으며 일반적으로 이온성 친수성 그룹과 유용성 친유성 그룹으로 구성됩니다.
(1) 카르복실산염. 예를 들어, 알칼리 금속 비누는 R-COONa(K)라는 단순화된 분자 구조식을 갖습니다. 동식물유와 수산화나트륨(칼륨)으로부터 비누화됩니다. 비누계면활성제는 경수에 대한 내성이 없으며 대부분 유리알칼리를 함유하고 있으므로 칼슘비누의 형성과 물에서의 표면활성의 손실을 피하기 위해 보르도 혼합물과 같은 알칼리토금속을 함유한 농약과 혼합하는 것은 적합하지 않습니다. .
(2) 황산에스테르염. 단순화된 분자 구조식은 지방 알코올의 황산화 생성물인 R-OSO3Na입니다. 예를 들어 터키 레드 오일은 피마자유와 진한 황산을 더 낮은 온도에서 반응시킨 후 수산화나트륨으로 중화시켜 만듭니다. 이 제품은 경수에 대해 어느 정도 저항성을 갖고 있지만 복용량이 상대적으로 많아 일반적으로 EC의 14~20%를 차지합니다. 한때 DDT EC의 유화제로 사용되었습니다.
(3) 술폰산염. 단순화된 분자 구조식은 R-SO3Na(Ca)이고, R은 알킬아릴 그룹입니다. 이는 현재 가장 중요하고 일반적으로 사용되는 유형의 계면활성제입니다. 경수와 산, 알칼리에 강하며 그 용도도 다양하고 그 중 도데실벤젠술폰산나트륨(세탁분말의 주성분)과 풀아웃분말, 알킬나프탈렌술폰산염 등이 있다. 일반적으로 사용되는 습윤제인 칼슘 도데실 벤젠 설포네이트는 현재 복합 유화제의 중요한 구성 요소입니다.
도데실벤젠술폰산나트륨
도데실벤젠술폰산칼슘
개구분말-BX
2 ． 비이온성 계면활성제
이런 종류의 계면활성제는 물에 해리되지 않고 안정된 성질을 가지며, 경수에 대한 저항성이 있고 유화성, 습윤성, 분산성, 가용화성이 우수하여 농약 가공에 사용되는 주요 유화제입니다. . 주요 품종의 화학 구조에는 에스테르와 에테르가 포함됩니다. 이러한 종류의 계면활성제에는 다양한 종류가 있는데, 여기서는 대표적인 품종이 만들어내는 표면활성의 원리에 대해서만 설명합니다.
(1) 에스테르. 예를 들어, 지방산 폴리옥시에틸렌 에스테르는 RCOO(CH2CH2O)nH의 단순화된 분자 구조를 가지고 있습니다. 지방산 부분은 친유성 부분으로 주로 라우르산, 올레산, 스테아르산 또는 리시놀레산입니다. 폴리옥시에틸렌 그룹 부분은 친수성 부분으로, 중합된 분자의 수(n)가 많을수록 친수성은 필요에 따라 조정될 수 있으며 일반적으로 5~15입니다.
(2) 에테르. 이러한 종류의 계면활성제는 주로 알코올, 페놀 등 -OH기를 함유한 소수성 화합물과 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드의 첨가 반응을 통해 얻어집니다. 이는 중합 반응으로, 에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드의 분자 수를 인위적으로 조절하여 이러한 유형의 계면활성제의 친수성-친유성 균형을 조절할 수 있습니다. 주요 유형에는 알킬 폴리옥시에틸렌 에테르, 알킬 아릴 폴리옥시에틸렌 에테르 및 다방향족 폴리옥시에틸렌 에테르가 포함됩니다.
예 1: 알킬 폴리옥시에틸렌 에테르는 장쇄 지방 알코올(탄소수 8~12개)과 에틸렌 옥사이드의 축합물입니다. 일반적인 화학 구조는 RO(CH2CH2O)nH입니다. 이는 강력한 습윤 특성과 Pingpingjia와 같은 일부 유화 특성을 가지고 있습니다.
예 2: 알킬페놀 폴리옥시에틸렌 에테르는 알킬페놀과 에틸렌옥사이드의 축합물이며 계면활성제의 주요 카테고리이며 우수한 유화 특성을 가지고 있습니다. 일반적인 화학 구조식은 다음과 같습니다.
예 3: 폴리방향족 폴리옥시에틸렌 에테르는 폴리방향족 페놀과 산화에틸렌의 중합체입니다. 유화제로서 우수한 유화제입니다. 농루300호, 400호, 600호, 700호, BP유화제가 모두 이에 속합니다. 농루 600호와 700호의 구조식은 다음과 같다.
비이온성 계면활성제는 상대적으로 분자량이 큰 물질이지만 규칙은 이들로부터 알 수 있다. 즉 탄소사슬이 긴 알킬기와 아릴기이다. 그룹. 친수기는 에테르 결합과 수산기로 구성되어 있으며, 분자의 한쪽 끝 부분에 수산기가 하나만 있기 때문에 친수성은 거의 영향을 미치지 않습니다. 따라서 친수성은 에테르 결합이 많을수록 발생합니다. 친수성이 클수록 물에 더 잘 녹습니다.
구체적으로, 분자 내 에테르 결합의 산소 원자는 물 속의 수소와 결합하여 수소 결합을 형성합니다. 이러한 유형의 계면활성제는 물 속에서 결합 형태가 변화하는 특성을 가지고 있는데, 이는 중요한 특성입니다.
폴리에틸렌글리콜 계면활성제의 형태학적 변화
3. 복합 유화제
특정 유형의 단량체 유화제는 EC의 원래 약물 및 유기 용매에 대한 적용 가능성을 고려하여 선택됩니다. 즉, 적응성이 넓지 않으며 종종 특정 EC를 제제화하는 데만 적합합니다. 살충제의 종류. 혼합유화제를 사용하면 원제와 유기용매에 대한 적응범위가 넓어지는 경우가 많고, 유화제 사용량을 줄일 수 있으며, 유화성 농축액의 품질을 향상시킬 수 있다. 혼합유화제는 음이온계 유화제에 비이온계 유화제와 도데실벤젠술폰산칼슘을 혼합한 것이 대부분이고, 비이온계 유화제를 혼합한 것도 있다. 유화제를 혼합할 때 친수성-친유성 균형 값, 무기성 값 등과 같은 제형화된 유화 농축액에 포함된 단량체 유화제, 원래 약물 및 유기 용매의 몇 가지 중요한 물리적, 화학적 특성을 숙지해야 합니다.
친수-친유 균형 값을 HLB 값이라고 하며, 그 넓은 사용 범위는 표 2-2와 같으며 일반적인 적용 범위는 다음과 같습니다.
3~ 6: W/O 유화제(유중수형 유화제, 일반적으로 살충제 처리에 사용되지 않음)
7~9: 습식 확산제
8~18: O/W 유화제 (수중유 유화제, 일부는 습식 살포제로도 사용됨)
15~18: 가용화제(때때로 유화성 농축액의 공용매로 사용됨)
무기값, 모든 유화제는 정도가 다릅니다. 양성 물질입니다. 즉, 화합물은 분자에 유기 구조와 무기 구조를 가지고 있으며 칼슘 알킬 벤젠 설포네이트가 가장 분명합니다. 유화제의 유기 및 무기 값은 원래의 농약 및 해당 용매와 일치해야 합니다.
혼합유화제의 HLB 값과 무기성 값은 유화성 농축액 내 원약 및 유기용매의 HLB 값과 무기성 값과 조화를 이루어야 한다. 한 가지 측면만 충족하면 좋은 크림을 만드는 것은 불가능합니다. 일반적으로 비이온성 유화제는 수용성이 강하고 무기 성질이 약합니다. 지용성 칼슘 도데실벤젠 술폰산염은 수용성이 약하고 무기 성질이 강합니다. 그러나 대부분의 농약의 친수성 값과 무기성 값은 일관됩니다. 즉, 친수성이 강한 농약은 무기성 값이 강하고, 친수성이 약한 농약은 무기성 값이 약합니다. 유기 용매의 특성은 종종 동일합니다. 비이온성 유화제나 도데실벤젠설폰산칼슘만을 단독으로 사용하는 경우에는 유기합성농약이나 유기용제의 HLB 및 무기값에 적응하기 어렵다는 것을 알 수 있다. 이 이론은 유화 가능한 농축액의 제조를 안내하는 데 초기 성공을 거두었지만 아직 연구해야 할 문제가 많이 남아 있으며, 좋은 공식은 수많은 공식을 관찰하고 측정함으로써만 결정될 수 있습니다.
4. 천연 계면활성제
동물성 단백질, 접착제 등, 식물성 단백질, 배당체, 다당류 반가수분해물, 알칼로이드, 탄닌 등과 같은 자연에 존재하는 많은 천연 제품은 모두 표면 활성을 감소시킬 수 있습니다. 물의 표면 장력. 동식물 성분의 복잡한 구성으로 인해 단량체 성분을 분리하기가 어렵습니다. 표면 활성은 있지만 분자 내 극성 및 비극성 그룹이 명확하지 않아 특성이 알려지지 않은 계면활성제라고도 합니다. 천연 계면활성제는 주로 수화제 가공 시 습윤제로 사용되며 분유용 분산제는 현재 널리 사용됩니다.
(1) 다량의 사포닌을 함유한 식물. 사포닌은 시클로펜탄페난트렌의 유도체인 글리코시드이며, 가수분해되어 아글리콘과 당 화합물을 얻을 수 있습니다. 사포닌을 함유한 식물에는 여러 가지가 있으며 일반적으로 사용되는 식물은 다음과 같습니다.
①차 케이크: 차 케이크라고도 합니다. 동백나무 열매에서 기름을 추출한 후 남은 찌꺼기로 일반적으로 차사포닌이 약 13% 정도 함유되어 있습니다. 우리 나라의 남서부 지방은 생산량이 많습니다.
②비누메뚜기: 비누메뚜기라고도 합니다. 꿀 메뚜기 껍질에는 약 15%의 사포닌이 함유되어 있습니다. 메뚜기는 우리나라에 널리 분포되어 있다.
③솝베리: 솝베리라고도 합니다. 우리나라 남서부 지방에서 생산됩니다. 쓰촨성에서 생산되는 생 솝베리 과육은 전체 과일 중량의 56.9%를 차지하며 사포닌 24.4%를 함유하고 있습니다.
(2) 아황산염 펄프 폐액. 색상은 짙은 갈색이며 표면 활성과 강한 분산성을 지닌 콜로이드 액체입니다. 건조된 고형물 중 리그닌 화합물이 55~60%를 차지하고, 탄수화물이 35~40%, 무기염이 5% 정도를 차지한다. 수화제 및 미네랄 오일 농축 에멀젼의 중요한 습윤제 및 분산제이며 특정 유화 효과가 있습니다.
(3) 동물 배설물의 가수분해물.
폐동물의 단백질, 가죽, 뿔, 뼈 등을 가수분해하여 만든 콜로이드성 액체로 물에 쉽게 용해되고, 알칼리성 및 경수에 안정하며, 확산성이 강하고, 보호콜로이드 및 유화성을 가지며, 현탁제 및 유제로서 분말 및 스프레더용 보조제로 사용됩니다.