含氟表面活性剂简述

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1、含氟表面活性剂简述徐宇江南大学化学与材料工程学院应用化学0901文章摘要：介绍了含氟表面活性剂的种类、特性以及在多个工业领域及日常用品中的广泛用途，综述了当前含氟表面活性剂的合成方法。关键词：含氟表面活性剂；种类；特性；应用Fluorine-containingSurfactantAbstract:Thekinds,characteristics,functionsinvariousindustrialareasanddailynecessitiesinthewiderangeofusesoffluorine-containingsurf

2、actantwereintroduced,thesynthesisoffluorine-containingsurfactantwasreviewed.Keywords：fluorine-containingsurfactant；kinds；characteristics；application引言：　含氟表面活性剂（fluorine-containionsurfactant）是20世纪60年代研发的一类特种表面活性剂。与传统表面活性剂相比，含氟表面活性剂具有较高的表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性及既憎水又憎油等优良特性。因而在日用化

3、工、纺织印染、石油化工、电镀防腐等领域有广泛的应用全景和发展潜力。作为一类特殊的表面活性剂，近年来含氟表面活性剂的应用研究逐渐成为表面活性剂中最为活跃的研发重点之一。一．含氟表面活性剂的特性与分类1.含氟表面活性剂的特性一般表面活性剂的结构由两部分组成，一部分为油溶性集团或叫疏水基，另一部分为水溶性集团或叫亲水基。将油溶性基团中的氢原子被氟原子取代，就成为氟碳表面活性剂。氟元素是电负性最大的非金属元素，具有高氧化性，高电离能，使得氟碳键键能高，结构比碳氢稳定，同时又使氟原子难以被极化，这种低极性使氟碳链的疏水作用远超过碳氢链。氟原子电负性

4、大，原子半径小，C-F键能高，能将C-F键屏蔽起来，使其保持高度的热稳定性和化学稳定性。含氟表面活性剂具有高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性这“三高”和含氟烃基既憎水又憎油这“两憎”的特性。此外，它还具有优良的复配性能等。2.含氟表面活性剂的分类7按照亲水基团的不同，含氟表面活性剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型以及两性表面活性剂4种类型。2.1阴离子型含氟表面活性剂根据阴离子的不同，可分为羧酸盐型（）、磺酸盐型（）、硫酸酯盐型（）和磷酸酯盐型{}等几大类。其中为氟碳亲水基（也可是疏油基），为无机或有机阳离子。有些阴离子含氟表面活性

5、剂含有非离子聚氧乙烯基嵌段，以增加含氟表面活性剂的水溶性及其与阳离子或两性表面活性剂的兼容性。氟碳非极性基团可以是全氟烷基或部分含氟烷基。2.2阳离子表面活性剂阳离子含氟表面活性剂主要包括级季铵盐型{如}和氧化胺型{如}。其中季铵盐型用途最广，因其不受pH影响，均可在酸、碱介质中使用。阳离子含氟表面活性剂的主要缺点是对某些阴离子敏感，因而不宜与带负电的离子如阴离子表面活性剂或阴离子颜料混合使用。从结构上看，阳离子表面活性剂中的亲水基团既可以是季铵离子或吡啶阳离子，也可以是胺基。憎水基部分除含氟烃基结构外，还含有烃基、酰胺基和磺酰基等基团，

6、其中氟烃基大部分是有6-10个碳原子的直链烃基结构。2.3两性含氟表面活性剂与两性表面活性剂相似，两性含氟表面活性剂亲水基部分同时含有碱性阳离子和酸性阴离子。阳离子可以是胺基阳离子，也可以是季铵、吡啶阳离子，阴离子多是羧酸基、磺酸基或硫酸酯基。两性含氟表面活性剂易溶于水，在较浓的酸、碱及无机盐溶液中也能溶解，不与、及其他重金属离子作用，它与其它类型表面活性剂相容性好，而且它既可以被带正电荷的表面吸附，又可被带负电荷的表面吸附。因此两性含氟表面活性剂的应用非常广泛，适用领域有：灭火剂、乳化剂、纤维树脂加工添加剂、稳泡剂、润湿剂、石油捕集剂等

7、。2.4非离子型含氟表面活性剂主要是聚乙二醇型{如},是由具有活泼氢的憎水性含氟烷烃衍生物（如含氟的长链脂肪醇、烷基酚、脂肪羧酸、烷基胺、烷基醇酰胺和烷基硫醇等）在酸或碱催化剂参与下，与环氧乙烷加成制得。根据使用的介质不同分为水溶液中使用型、碳氢非极性溶液中使用型和含硅特种离子氟表面活性剂等3大类。适用领域有：洗净剂、涂料颜料添加剂、乳化剂、流平剂、铺展剂、抗静电剂、脱模剂等。7一．含氟表面活性剂的制备含氟表面活性剂的合成一般是首先合成含6-10个碳原子的碳氟化合物，然后制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体，最后引进各种亲水性基团制成各类

8、含氟表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备含氟表面活性剂的关键。目前国内外工业上合成含氟表面活性剂主要有3种工艺。2.1　电解氟化法　电解氟化法是1949年Simons提出的，又称Simons过