氟表面活性劑,簡稱FSA,是以氟碳鏈為非極性基團的表面活性劑,即以氟原子部分或全部取代碳?xì)滏溕系臍湓?。氟碳表面活性劑具有高表面活性,高熱力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性。
眾所周知,表面活性劑一般由極性基團(親水基)和非極性基團(疏水基)二部份組成。普通表面活性劑的非極性基團為碳?xì)滏湥急砻婊钚詣┑姆菢O性基團為氟碳鏈,即以氟原子部分或全部取代碳?xì)滏溕系臍湓?。但二者在極性基團的結(jié)構(gòu)上無明顯區(qū)別。所以氟碳表面活性劑就是以氟碳鏈取代碳?xì)滏溩鳛榉肿又蟹菢O性基團的表面活性劑。而具有許多普通表面活性劑不具有或者更優(yōu)的性能,引起了人們普遍的重視,顯示出越來越強的生命力,廣泛應(yīng)用于消防、化工、農(nóng)藥、選礦、造紙、皮革、紡織等各個領(lǐng)域。
與普通表面活性劑一樣,氟碳表面活性劑的分類依據(jù)其極性基團結(jié)構(gòu)不同可分為離子型和非離子型二大類。離子型又可分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型氟碳表面活性劑。
1、陰離子型氟碳表面活性劑:
根據(jù)其極性基團(親水基)不同可分為羧酸鹽類(RfCOO-M)、磺酸鹽類(RfSO3-M)、磷酸鹽類(RfOPO3M)和硫酸鹽類(RfOSO3-M),工業(yè)上應(yīng)用以前三者為主。
羧酸鹽類氟碳表面活性劑:一般在強酸或含高價陽離子水溶液中的溶解度較小,但熱穩(wěn)定性較高;
磺酸鹽類氟碳表面活性劑:相對具有更好的耐氧化性,對強酸、電解質(zhì)敏感性小;
磷酸鹽類氟碳表面活性劑:相對發(fā)泡性能較差。
2、陽離子型氟碳表面活性劑:
陽離子氟碳表面活性劑幾乎都是含氮化合物,即有機胺衍生物。由于大多數(shù)物質(zhì)表面顆粒帶負(fù)電荷,故陽離子型活性劑易被吸附。
3、兩性離子氟碳表面活性劑:
兩性離子活性劑分子結(jié)構(gòu)中同時含有酸性基和堿性基,其表現(xiàn)出的離子類型取決于溶液PH值,即在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)為陽離子型,在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)為陰離子型。兩性氟碳表面活性劑酸性基主要是羧酸基和磺酸基,堿性基主要是氨基或季銨基。兩性氟碳表面活性劑具有優(yōu)良乳化性能,在氟碳材料、紙張、皮革等產(chǎn)品制造過程中用作乳化劑。
4、非離子型氟碳表面活性劑:
非離子型氟碳表面活性劑在水溶液中不電離,其極性基通常為含氧醚鍵(如聚氧乙烯基)。非離子型比其它類型活性劑更易溶于水、有機溶劑(包括酸、堿介質(zhì)),與其它類型活性劑的相容性也更好。由于其在水中不電離,故對PH值穩(wěn)定性高,受電解質(zhì)、無機鹽的影響也小,但因其極性基為一定數(shù)量的含氧醚鍵/羥基組成,故不能應(yīng)用于強氧化介質(zhì),以免造成醚鍵斷裂。
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