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【48812】概述含氟外表活性剂的特性和原理

时间: 2024-06-18 23:52:55 |   作者: bob真人电竞


  由上述结构特色,咱们便可推知氟碳外表活性剂的一起性质直接与氟碳链相关,更进一步讲是取决于氟元素的一起性质。简而言之,相对于其他外表活性剂,氟碳外表活性剂最显着的特色是:高效、安稳,即高外表活性,高热力学和化学安稳性。

  氟元素是电负性最强的元素,它具有高氧化势、高电离能,这种特性一方面形成氟—碳键(F—C)键能高(实际上氟—碳键是已知键能最高的共价键),因而氟碳链结构远比碳氢结构安稳;另一方面氟原子十分难以被极化,使氟碳链极性比碳氢链小。正是由于这种低极性,使氟碳链疏水效果远比碳氢链激烈(其实,低极性不光使氟碳链疏水,并且还疏油—这儿油是指碳氢类化合物);别的,低极性又导致氟碳链相互间效果力弱。这二个要素一起效果使得氟碳外表活性剂分子在水溶液中有比其它外表活性剂分子愈加激烈的倾历来脱离水溶液,在液/气界面上定向集合摆放成分子膜,然后使其具有与其它外表活性剂所不同的二种特性;

  1、 在极低使用浓度下便能显着下降水溶液的外表张力。有些氟碳外表活性剂,在50~100ppm时便可将水溶液外表张力降到18~20dyn/cm。这主要是氟碳链疏水效果激烈,相互间分子效果力弱的原因。

  2、 极高的外表活性,即可将水溶液外表张力降到极低水平。像全氟羧酸可以使水溶液外表张力降至15~16dyn/cm。这是由于氟碳外表活性剂中的氟碳链在水溶液标明产生摆放规整的单分子膜,就像在溶液外表铺了一层氟碳化合物,而氟碳化合物是典型的低外表能资料,如聚四氟乙烯外表能为19dyn/cm。

  别的,氟碳外表活性剂还具有极高的安稳性。这是由于一方面氟—碳键(F—C)键能高,很难被损坏;另一方面氟原子对碳—碳键(C—C)具有屏敝效应。氟原子的半径比氢原子大,可有效地将全氟化的碳—碳键(C—C)屏敝维护起来,削减碳—碳键(C—C)被损坏的或许,但一起氟原子半径又没有大到足以在全氟碳链中引起立体张力的程度,因而使氟碳链更安稳。这种安稳性具体表现在以下三个方面:

  1、 热安稳性高。全氟磺酸盐能在350~400℃不产生分化,全氟羧酸在400℃环境下能安稳存在,全氟羧酸盐也能使用在250℃的高温系统中;

  2、 化学安稳性高。氟碳外表活性可在强酸、强碱、强氧化介质等特别使用系统中安稳有效地发挥其外表活性剂效果,不会与系统产生反响或分化。如全氟磺酸盐在含氧化铬(10G/L)的98%硫酸溶液中于90℃温度下寄存28天其功能不产生任何改变;

  3、 相容性好。高的化学安稳性就从另一方面代表着高的化学慵懒,氟碳外表活性剂能与其它各类活性剂很好地相容,并可使用于简直一切配方系统。

  实际上氟碳外表活性剂分子中其它基团的安稳性往往比氟碳链差,在总体上下降了氟碳外表活性剂的安稳性。换句话,氟碳外表活性剂的安稳性取决于其所含非氟基团(如亲水基)的安稳性。

  1、 在十分低的浓度下(50~100ppm)可将水溶液外表张力降到很低水平(18~20dyn/cm);

  2、 高的热力学和化学安稳性,可用于高温、强酸、强碱、强氧化介质等系统;

  3、 极好的相容性,可大规模的使用在各种PH值规模、各类水性、溶剂型、粉末或辐射固化系统,并能与系统中其它外表活性剂和组份很好地相容。



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