含氟表面活性剂研究方案进展.docVIP

含氟表面活性剂地研究进展 摘 要：含氟表面活性剂是特种表面活性剂地一类.与传统地表面活性剂相比,具有高表面活 性、高耐热稳定性及高化学稳定性,既憎水又憎油地特性,已广泛应用于洗涤、消防、 石油、纺织等多个领域.本文对含氟表面活性剂地结构与特性、合成方法及应用进行 了简单综述. 关键词：氟表面活性剂；结构；特性；合成；应用 Abstract：containing fluorine surfactant is special surface active agent category. Compared with the traditional surface active agent, with high surface activity, high heat stability and GaoHuaXue stability, already hate water and the characteristics of every oil, has been widely used in washing, fire control, oil, textile and other fields. This paper containing fluorine surfactants structure and properties, synthesis methods and the application of a simple and reviewed in this paper. Keywords: fluorine surfactant; Structure; Characteristics; Synthesis; Application 氟表面活性剂主要是指碳氢链疏水基上地氢完全或部分被氟原子取代地表面活性剂.氟表面活性剂是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最高地一种,有很高地热稳定性、化学稳定性.此外,其碳氟链既憎水又憎油,可制成油溶性地氟表面活性剂.氟表面活性剂地这些独特性能使其具有广泛用途,特别是在一些特殊应用领域起着其他表面活性剂无法取代地作用.氟表面活性剂合成较难,对其研究也相对较少,而且很多研究成果都已申请专利 [1] . 1.含氟表面活性剂地结构 从结构上看,氟表面活性剂与普通表面活性剂相似,都由亲水基和疏水基组成（见图1）,尾部RF 是一个既憎水又憎油地氟碳链（可以是直链或支链）,可根据使用需要改变链长和结构,一般最适宜地碳氟链长为6～10.尾部RF 在降低表面张力上起着决定性作用,也使得氟表面活性剂不同于传统地碳氢、硅表面活性剂.直链地氟碳表面活性剂在相对高地使用浓度下表现出最低表面张力,而支链氟碳表面活性剂在相对低地浓度下使用,降低表面张力却更为有效 [2] .头部X代表亲溶剂基团,一般是水溶性基团,但在无水系统中,也可以设计成油溶性基团.根据X结构地不同,可以将氟表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型四种. 2.含氟表面活性剂地特性 氟原子部分或全部代替碳氢链中地氢原子以后,表面活性剂地性质发生了许多变化.含氟表面活性剂地独特性能常被概括为“三高”和“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性,既憎子地电负性大（4.0）,使以共价键结合地C-F 键具有离子键地性能,因此C-F地键能高（452 kJ/mol）. [3] 氟原子地半径比氢原子地大,因而屏蔽碳原子地能力大,使得C-C 键稳定性有所提高,化学稳定性和热稳定性好,在强酸、强碱性介质、氧化剂中仍具有良好地表面活性,在300℃以上地高温下使用也不发生分解.由于氟原子地范德华力小,氟碳链分子间地作用力较小,与碳氢链表面活性剂相比,表面吸附能高,因而含氟表面活性剂易于吸附于水地表面,在极低地浓度下就可以把水溶液地表面张力降低到15 mN·m -1 .但是,含氟表面活性剂地疏水基也具有疏油性,故不易吸附在油 -水界面上,降低油- 水界面张力地能力小.将氟表面活性剂与碳氢表面活性剂混合后溶于水中,由于氟表面活性剂选择地吸附在 水地表面,使表面张力降低,而碳氢链表面活性剂能吸附在油水界面上,使界面张力降低,所以两者混合使用可提高水溶液地润湿性能.分条总结如下: 2.1.良好地热稳定性和化学稳定性 [4] 在含氟表面活性剂中,由于氟元素地电负性最大（4.0）,原子半径很小,且形成地 C—F 键键长短（1.35×10 - 10 m）,键能大（486 kJ/mol）.因此,让氟碳表面活性剂具有很高地热稳定性,很高地耐酸性、高浓度碱性和强氧化剂等化学稳定性；而在这些介质中不含氟地表面活性剂是无法使用地. 2.2.低表面张力 一般表面活性剂溶于水时,可将水地表面张力降至 3