氟碳表面活性剂的结构性能与应用

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氟碳表活剂问题回答

氟碳表活剂问题回答

氟碳表活剂氟碳表活剂是一种广泛应用于表面处理领域的化学品。

它是由氟碳化合物制成的,可以在金属、玻璃、塑料等材料表面形成一层均匀、致密的涂层,起到防水、防油、防腐蚀等作用。

下面就氟碳表活剂进行详细介绍。

一、氟碳表活剂的基本概念氟碳表活剂是指一类具有氟碳化合物结构的表面活性剂。

它们通常是疏水性分子,具有很强的亲油性和亲水性,可以在液体界面上降低表面张力,使液体更容易渗透和浸润固体材料。

二、氟碳表活剂的特点1. 超强耐候性:氟碳化合物具有极强的耐候性和抗紫外线能力,不易受到自然环境因素的影响。

2. 高温稳定性:氟碳化合物可以在高温环境下保持稳定,在400℃以上仍能保持原有特性。

3. 低摩擦系数:由于其分子结构的特殊性质,氟碳表活剂能够在材料表面形成一层极薄的润滑膜,降低材料之间的摩擦系数。

4. 耐化学性:氟碳表活剂具有很强的耐化学性,可以在酸、碱、盐等强腐蚀性环境下保持稳定。

5. 防污染:由于其疏水性分子结构,氟碳表活剂可以防止污物和油污黏附在材料表面上。

三、氟碳表活剂的应用领域1. 金属制品:氟碳表活剂可以应用于各种金属制品的防锈、防腐、润滑和减摩处理。

2. 玻璃制品:氟碳表活剂可以应用于玻璃制品的防水、防油和抗污染处理。

3. 塑料制品:氟碳表活剂可以应用于各种塑料制品的增塑、改性和抗静电处理。

4. 纺织品:氟碳表活剂可以应用于纤维素纤维、合成纤维等各种纺织品的防水、防油和抗污染处理。

5. 涂料:氟碳表活剂可以应用于各种涂料的增稠、改性和抗污染处理。

四、氟碳表活剂的使用方法1. 溶液浸泡法:将氟碳表活剂溶解在适量的溶剂中,将材料浸泡在溶液中,使其充分吸收。

2. 喷涂法:将氟碳表活剂加入喷涂设备中,对材料进行均匀喷涂。

3. 滚涂法:将氟碳表活剂加入滚筒式涂布机中,对材料进行均匀滚涂。

五、氟碳表活剂的注意事项1. 使用前应仔细阅读产品说明书,并按照说明书上的要求进行操作。

2. 使用时应注意安全,避免接触皮肤和眼睛,并确保通风良好。

含氟表面活性剂的特性与用途

含氟表面活性剂的特性与用途
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杭州化 工
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含氟表面活性剂的特性与用途
蔡 继 权
( 江传化 股份有 限公 司 , 江 杭 州 3 1 1 ) 浙 浙 1 2 5

要: 介绍 了含 氟表 面活性 剂具 有 高表 面 活性 、 良的耐热 性和 化 学稳 定性 以及 卓 越 的防 水、 优 防
到 4 0℃以上 不会 分解 , 也 与 C F键 十分 稳 定 0 这 —
有关 。
( ) 化学稳定 性 。 3高 含氟表 面活性 剂 中的 C F —
键 十分稳 定 , 它具 有 很 高 的抗强 酸 、 碱 、 氧 使 强 强
化剂 的能力 , 以在 更多 苛刻 的环境 中使 用 。 可 () 4 既憎 水又憎 油 。 含氟 表面 活性剂分 子 中的
当前 ,金融 危机席卷 全球 ,企业 都受 到了冲 击, 纷纷加 大新产 品新技术 研发 投入力度 。 但许多
新产 品新技 术 由于应 用研究 没有 到位 或者没 有很 好 地扩大应 用领域 而没有产 生很 好 的效 益 .这是
下均 显示 出很 高 的稳 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
() 2 高耐热稳 定性 。 一般含 氟表 面活性剂加 热
如今, 创新 已经超 越 了科技 的范围 。 经济与合 作发 展组织 ( E D) O C 与欧 盟统 计署 ( uott新近 E rs ) a 联合 出版 的《 奥斯 陆 手册 》 O l Mau 1第 三 版 , ( s n a) o 不但扩 大 了创新 的定义 ,而且 增加 了营销创 新和 组织创新 。 这两 类创新 本身并 不是 技术创 新 , 但它 们 对 于 生 产 力 的增 长 和 经 济 的 发 展 具 有重 要 意 义。 因为组织创新 是技术 创新 的前提 , 而营销创 新 促进 了市场 繁荣 , 同时也推 动 了技术创 新 。

氟碳表面活性剂的合成、性能与应用研究

氟碳表面活性剂的合成、性能与应用研究
尤其是 CF3CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COOC16H33 和 CF3CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COOC18H37,能够在约 200℃的高温下稳定存在。
通过电导率法研究了氟碳表面活性剂的去污能力。与碳氢表面活性 剂相比较,此类表面活性剂具有较好的去污力。通过测定氟碳表面活性 剂对乙醚挥发的延迟,研究了其抑制乙醚挥发的性能。
学位论文作者签名:韩璐璐
日期:2009 年 2 月 2 日
上海交通大学 学位论文版权使用授权书
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The application of the fluorocarbon surfactants on polyurethane was studied. Results indicated when the concentration of the four kinds of fluorocarbon surfactants reached 1% in polyurethane membrane, the contact angle of water towards polyurethane improved by 8.8°,9.0°,11.4°,16.6°, respectively, which showed that the fluorocarbon surfactants can improve the water resistant property of polyurethane obviously.

氟碳表面活性剂的结构性能与应用

氟碳表面活性剂的结构性能与应用

氟碳表面活性剂的结构性能与应用李喜华 2070155摘要:氟碳表面活性剂是一类特种表面活性剂,具有非常优异的性能,文章介绍了其结构性能,主要合成工艺以及在工业中广泛应用。

关键词:氟碳表面活性剂工业助剂新型助剂1 氟碳表面活性剂表面活性剂是一类化学物质,它在溶剂中(通常是水)少量加入即大量降低溶液的表面张力、改变体系界面状态,从而产生一系列可应用的性质。

表面活性剂是在表面上或界面上起作用的物质。

含氟表面活性剂(Fluor surfactant,以下简称FS)是20世纪60年代研制开发的一类特种表面活性剂。

通常,表面活性剂的疏水基是由碳氢链组成的,而含氟表面活性剂的疏水基主要是由碳和氟两种元素组成。

由于结构上的特殊性,以氟原子取代了普通表面活性剂中疏水基团上的氢原子,把C-H键的结构转变为C-F 键的形式,因此它显示出氟碳烃所特有的一些优良性能,同时它具有既憎水又憎油的特性。

FS的高表面活性,取决于其分子中碳氟键所具有的极强的疏水性及较低的分子内聚力。

它能使水的表面张力降到很低的数值,而使用的浓度却很小。

一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.1 %~1.0 %范围才可使水的表面张力下降到30 mN/m~35 mN/m。

碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.005 %~0.1 %时 , 就可使水的表面张力下降至20 mN/m以下,甚至到15 mN/ m 左右。

碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展[1]。

另外氟碳表面活性剂在有机溶剂中也显示出良好的表面活性,特别是引入了N-取代的全氟辛酰胺类,它能使碳氢烃类溶剂降低表面张力5~15 mN/m,FS所体现出的优良的热稳定性及化学惰性,主要是由于氟碳链憎水基取代碳氢链的憎水基后,由于C-F键的键能(116 千卡/摩尔)大于C-H键的键能(99.5千卡/摩尔),因此C-F 键要比C-H 键稳定,不易断裂。

又由于氟原子取代氢原子后,因氟原子的体积比氢原子大,使得C-C 键因氟原子的屏蔽作用而得到保护,所以使原来键能不太高的C-C 键也稳定了,这样使得C-C 键也稳定了,这使得FS具有碳氢表面活性剂所没有的化学稳定性及热稳定性。

含氟表面活性剂介绍

含氟表面活性剂介绍

含氟表面活性剂介绍含氟表面活性剂介绍1碳氟表面活性剂的物化性质和用途碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。

碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20mN/m以下,甚至到15mN/m左右。

碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%~0.%,就可使水的表面张力下降至20mN/m以下。

而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%~1.%范围才可使水的表面张力下降到30mN/m~35mN/m。

碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。

碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。

碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。

若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。

早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。

但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。

研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。

如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面张力的能力,即达到全面增效作用。

碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Sw/o>0:油的表面张力约为20mN/m~24mN/m左右。

因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面张力一般应在18mN/m以下(至少应在20mN/m以下)。

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂及其应用摘要含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂,相比于传统的碳氢表面活性剂,含氟表面活性剂的用量少,降低水溶液表面张力的作用强,同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果,可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。

目录1 表面活性剂 (1)2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1)2.1 含氟表面活性剂 (1)2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1)2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1)2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2)2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2)2.2 含氟表面活性剂类型 (2)2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3)2.4 含氟表面活性剂的应用 (3)2.4.1 在石油领域的应用 (3)2.4.2 在消防领域的应用 (4)2.4.3 在涂料中的应用 (4)2.4.4 在造纸业中的应用 (4)2.4.5 在其他方面的应用 (4)2.5 含氟聚合物的研究进展 (5)3 展望 (8)4 个人想法 (8)参考文献 (9)1 表面活性剂所谓表面活性,是指溶剂的表面张力降低的性质,能显著降低(多数为水)表面张力或液-液界面张力的物质被称为表面活性剂。

最近科学领域不断地在开拓,表面活性剂不仅运用于日常生活,还可以运用到国民经济关系到的很多方面,在这些领域里,表面活性剂有着神奇的效果,用量虽少,但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著,有“工业味精”之美誉。

我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链(分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素)的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。

如果除含有以上元素外,分子中还含有F、Si、B等元素,则叫做特种表面活性剂。

但随着科学技术的不断发展,一些结构特殊的表面活性剂的不断出现,形成了新型的特种表面活性剂,如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。

特种表面活性剂之所以受到如此关注,是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂及其应用摘要含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂,相比于传统的碳氢表面活性剂,含氟表面活性剂的用量少,降低水溶液表面张力的作用强,同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果,可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。

目录1 表面活性剂 (1)2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1)2.1 含氟表面活性剂 (1)2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1)2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1)2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2)2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2)2.2 含氟表面活性剂类型 (2)2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3)2.4 含氟表面活性剂的应用 (3)2.4.1 在石油领域的应用 (3)2.4.2 在消防领域的应用 (4)2.4.3 在涂料中的应用 (4)2.4.4 在造纸业中的应用 (4)2.4.5 在其他方面的应用 (4)2.5 含氟聚合物的研究进展 (5)3 展望 (8)4 个人想法 (8)参考文献 (9)1 表面活性剂所谓表面活性,是指溶剂的表面张力降低的性质,能显著降低(多数为水)表面张力或液-液界面张力的物质被称为表面活性剂。

最近科学领域不断地在开拓,表面活性剂不仅运用于日常生活,还可以运用到国民经济关系到的很多方面,在这些领域里,表面活性剂有着神奇的效果,用量虽少,但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著,有“工业味精”之美誉。

我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链(分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素)的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。

如果除含有以上元素外,分子中还含有F、Si、B等元素,则叫做特种表面活性剂。

但随着科学技术的不断发展,一些结构特殊的表面活性剂的不断出现,形成了新型的特种表面活性剂,如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。

特种表面活性剂之所以受到如此关注,是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。

助排剂专用氟碳表面活性剂

助排剂专用氟碳表面活性剂

助排剂专用氟碳表面活性剂
一、产品性能
本产品是在常规氟碳表面活性剂的基础上嵌段上乙氧基基团,从而合成出的特殊非离子氟素表面活性剂,因而具有极高的表面活性与稳定性,性能超过进口产品。

能提高和改善开采液对地层岩石的润湿性、渗透性、扩散性及原油的流动性,有效降低油水界面面张力,对地层伤害小,在高温、酸性、矿化度高的恶劣环境下性能稳定。

二、技术指标
外观:淡黄色液体
活性物:99%
pH:5~9
三、产品特点
1、表面张力低,50ppm即可到到23mN/m,表面活性高,50ppm界面张力1N/m;
2、有效降低油水界面张力,增强原油流动性,提高采收率;
3、改变储油层岩石表面的浸润性,降低岩石微孔中所存在的油的毛细作用力;
4、非离子性,与其它助剂配伍性好;
5、耐高温,在经历150℃、72小时后,其活性衰减小于10%;
6、临界胶束(cmc)浓度低,用量少,效率高,综合成本低。

四、产品用途
本品主要用于配制油田化学品压裂液助排剂,酸化液助排剂,驱油剂以及其它油田助剂。

氟碳表面活性剂的应用—高聚物添加剂

氟碳表面活性剂的应用—高聚物添加剂

高聚物添加剂氟碳表面活性剂广泛应用于高聚物材料,作为添加剂具有各种各样不同的作用。

非离子氟碳表面活性剂可作为硫化或未硫化橡胶的防结块剂(anti—blocking agent)。

聚氯乙烯薄膜或皂化乙烯-醋酸乙烯共聚物用氟碳表面活性剂C8F17S02NRCH2CH20(CH2CH20)10H 处理可降低摩擦力和结块。

用阳离子氟碳表面活性剂作表面处理可以增加含有氟碳聚合物的透析膜的水穿透性。

用从六氟丙烯环氧齐聚得到的氟碳表面活性剂(1)处理聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯和氯乙烯.烯单体共聚物,可以使这些聚合物有较低的临界表面张力。

氟碳表面活性剂能够改善纤维或复合树脂的填料的润湿性。

可以使粘性树脂中包含的空气气泡更容易离开树脂本体。

阳离子氟碳表面活性剂吸附在聚合物颗粒表面使表面带正电荷,容易进行共电镀,如帮助聚四氟乙烯和金属共电镀在底物上。

阴离子氟碳表面活性剂可防止腈基橡胶密封剂周围的矿物油浅漏。

两性氟碳表面活性剂可以使硅橡胶密封剂具有防污性能。

氟碳表面活性剂用于高聚物作用各异,举一些例子如下。

(1)阻止增塑剂扩散[7] 在弹性体中加入氟碳表面活性剂可以有效阻止其中增塑剂向弹性体表面扩散迁移,这时弹性体的表面是含氟碳表面活性剂的表面层。

例如含有聚乙二醇-聚亚甲基苯基异氰酸酯-聚丙二醇的嵌段共聚物,三甲苯基磷酸酯和Fluorad FC430(氟碳表面活性剂)的混合物模压成试片,试片对水的接触角为102o,对十二烷的接触角为60o,可见有相对低的表面能。

试片还显示没有增塑剂扩散到高聚物的表面。

(2)改善聚氨基甲酸酯泡沫体的导热系数[8] 聚氨基甲酸酯泡沫体是由聚异氰酸酯,多元醇,催化剂,含全氟烷基的氟碳表面活性剂和氟醚起泡剂R l OR2的混合物反应制备。

R1,R2=氟氢烷基,含氟烷基;R1和R2的碳原子数在2至5的范围,同时两个烷基的氟原子数超过氢原子数。

例如,蔗糖/甘油的多元醇(羟值450mgKOH/g,粘度13Pa·s,25℃),PAll35(PAPI),EF802(表面活性剂)和CF3CH20CHF2混合后模塑得到的泡沫体导热系数为20.3W/(m·K)。

氟碳表面活性剂产品介绍flyinglnbsp

氟碳表面活性剂产品介绍flyinglnbsp

氟碳表面活性剂产品介绍flying lnbsp氟碳表面活性剂产品介绍000INTECHEM-01 醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂INTECHEM-01氟碳表面活性剂(简称FC-1)是全氟烷基醚醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂,其水溶性极好,且属于多泡型产品,能明显改善调湿、扩散、乳化、渗透等性能,可明显降低表面张力。

【质量指标】活性物含量:≥99%;外观:微黄色或琥珀色粘稠液体;pH 值:质量分数0.1%水溶液pH=6~7 ;溶解性:HLB≥20,大量溶解于醇和水中;表面张力:≤16.8毫牛顿/米(0.2%水溶液)【应用】1、能明显改善调湿、扩散、乳化、流平等性能,尤其在油墨、脱膜剂、胶粘剂、清洗、造纸、涂料、消防、三次采油等方面效果显著。

2、能极大降低液体表面张力,明显的起泡稳泡性能。

是水成膜泡沫灭火剂(AFFF3%、AFFF6%型)的重要组成,用于包括各种油在内的非水溶性可燃、易燃液体的火灾、及固体火灾的扑救与预防。

3、改善涂料的润湿、流平性能,可以提高涂层的防水、防锈、抗粘连性。

4、在油气田开采中,用作助排剂助剂,可以提高油、气井的产出率;用作破乳剂添加剂,可以迅速、完全地使油、水两相分离。

INTECHEM-02氟碳表面活性剂(简称FC-2)是一种两性全氟烷基醚甜菜碱类表面活性剂,在酸性介质中呈阳离子型,在碱性介质中呈阴离子型,pH值6~8时显两性。

FC-2可溶于各种不同的溶剂,有效地降低体系的表面张力,从而适应各种不同领域的需要。

【质量指标】含量:≥30%;外观:无色至浅黄色液体;溶解性:可以与大部分的有机溶剂混溶,易溶于水;表面张力:≤17.0毫牛顿/米(0.2%水溶液)【应用】1、能明显改善调湿、扩散、乳化、流平等性能。

可广泛应用在油田、油墨、胶粘剂、造纸、涂料、消防、清洗等方面,降低溶液的表面张力,提高体系的性能,效果显著。

2、intechem-02可以作为高效泡沫灭火剂中的泡沫稳定剂、铺展剂、润湿剂等,对应F1157。

磺基甜菜碱型氟碳表面活性剂在化学中的应用

磺基甜菜碱型氟碳表面活性剂在化学中的应用

磺基甜菜碱型氟碳表面活性剂在化学中的应用磺基甜菜碱型氟碳表面活性剂在油田化学中的应用前言:目前表面活性剂是人们生活和社会的生产领域中一类非常重要的精细化学药品,也是石油行业中重要的化学药剂。

氟碳表面活性剂已经逐步大范围的应用在石油、消防、化学、胶皮制造等许多技术经济的领域,且享有“工业味精”的良好称号。

氟碳表面活性剂是一种特殊的表面活性剂,应用范围大,但因为与其他一般表面活性剂相比较,合成过程复杂、利用成本高,使其研究发展的进度较缓慢,但是氟碳表面活性剂在高温、高矿化度、高酸碱度等的苛刻条件下,具有很好的耐高温、高矿化度、高酸碱度的能力,是一般的表面活性剂不能相题并论的。

因此,氟碳表面活性剂在三次采油领域具有很大的应用潜力,具有广阔的应用前景和市场价值,是目前国内众多科研单位及油田化学工作者竞相研究的课题。

氟碳表面活性剂的应用前景及优点近几年来,由于世界能源危机,我国的经济突飞猛进的发展,对能源的需求越来越紧迫,逐渐加大了对油气田开采的力度,我国的老油田由于大多数依靠注水进行开采,水驱时间一长,产生的综合含水率逐渐升高,几乎高达80%~90%,由于油气田的含水率很高导致开采的难度也越来越大。

目前,三次采油和其他的新技术已成为开采油气田的发展趋势,三次采油是指二次采油(注入水或气)后的采油。

这种采油方法是向地层下注入特殊的流体(各种化学剂、C02)来提高采收率的方法。

三次采油方法一般可分为四大类:热力驱、混相驱、化学驱、微生物采油,化学驱中表面活性剂驱、复合驱及泡沫驱就少不了表面活性剂,因此,表面活性剂在提高采收率起到非同小可的作用,现在发现的油藏一般条件比较苛刻和一些老油田开发难度也是日益加大,那对表面活性剂所具有的能力必须逐渐强大,不仅有较好的洗油效率和低损耗值,还提出了耐高盐、耐高温的要求,泡沫驱中还必须在高温高油藏条件下保持良好的泡沫性能,氟碳表面活性剂比其他普通表面活性剂就具备了“三高”(高表面活性、高耐温稳定性和高化定性)、“两憎”(憎水和憎油)的性能,且湿渗透性和起泡稳定性良好、易与碳氢活性剂复配、环境友好、抗静电性等性能。

涂料 氟碳表面活性剂

涂料   氟碳表面活性剂

涂料氟碳表面活性剂氟碳表面活性剂是由广东中联邦精细化工工厂所研发的。

一、【产品特征】: 氟碳表面活性剂是水溶性磷酸盐类阴离子型氟碳表面活性剂。

它能有效降低水性体系的表面张力,显著提高水性溶液对固/气和固/液界面的润湿性能。

这种出色的润湿能力使FSP能广泛应用于头发及个人护理产品、地板蜡、油漆涂料、粘合剂、金属防护剂及采矿选矿等行业。

该产品发泡性能差,实际上在很多场合下被用作消泡剂。

由于含磷酸基团,故不宜应用在含有多价阳离子的硬水体系。

二、【技术指标】:外观:淡棕色液体,使用前请充分搅拌均匀结构式:(RfCH2CH2O)nPO(ONH4)m Rf=F(CF2CF2)xn+m=3 x=1~7分子量:~600组份:35%氟表面活性剂,20%异丙醇,45%水密度,25℃:1.15溶解度:不溶于正庚烷、甲苯、醋酸乙酯、四氢呋喃和氯仿,微溶于丙酮(0.1%),稍溶于异丙醇(0.7% ),能溶于水和甲醇(>2%)低发泡性/消泡剂:能降低或消除蜡、油漆、粘合剂或其它水性配方产品的发泡性;三、【产品特点】:乳化性能(卤代类原料):中等有效润湿性能:高度有效洗涤性能:中等有效分散性能(卤代类原料):有效相容性:仅用于低浓度多价阳离子的软水体系。

四、【应用范围】:低发泡性/消泡剂:能降低或消除蜡、油漆、粘合剂或其它水性配方产品的发泡性;油漆、涂料:提高体系的抗污、防雾、抗紫外线和抗粘结性能,提高涂层表面光泽度,能与大多数水性配方相容;聚合物:抗污、防雾、抗紫外线,可作脱模剂、钙氧化皮去除剂及填料的偶合剂,能提高外部润滑性,并防止增塑剂在体系内迁移;粘合剂:增强润湿能力,能与大多数水性配方相容;蜡、上光剂:提高润湿、流平性,减少缩孔现象,能与大多数水性配方相容;金属/电子:能提高蚀刻效果,并可作电镀助剂、漂洗剂及腐蚀抑制剂;填缝剂/腻子:提高抗污、抗紫外线能力,增强户外耐候性,能与大多数水性配方相容。

五、【物理性质】:物理性质表面张力(去离子水),25℃:0.001%活性成份时为42dyn/cm,0.01%活性成份时为24dyn/cm,0.1%活性成份时为21dyn/cm发泡性能(ROSS-MILES法),41℃/ml:去离子水300PPM 钙离子含量初始体积35 无10分钟后25 无闪点24℃,可燃液体,建议不要加热PH:6~8,最佳应用PH范围:2~12 六、【储运包装】:包装:本品采用50KG、120KG、200KG塑料桶装。

HNFG-1100氟碳表面活性剂

HNFG-1100氟碳表面活性剂

HNFG-1100氟碳表面活性剂
产品概要:
本产品为非离子氟碳表面活性剂,具有极强的降低表面张力能力。

可以应用于涂料、油田、清洁剂、电子和塑料加工等领域。

产品说明:低表面张力,低用量,化学稳定性好,热稳定性好。

规格/性能指标:
活性成分含量wt% 100
密度(25 ˚C)g/cm^3 1.35
表面张力(25°C 去离子水)起泡性Dyne/cm <23dyn/cm (0.001%)
<18 dyn/cm (0.01%)
具有较强的起泡性能
溶解度和相容性>2%(甲醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、甲苯、四氢
呋喃和氯仿等),微溶于水(>0.1%),不溶于正己烷。

用途:
油田:本产品具有极强的降低表面张力能力,可以应用于油田助排剂中
涂料:本产品可以作为润湿流平剂使用,对于PTFE粉的分散特别有效
电子:可以应用于助焊剂助剂,太阳能电池硅表面制绒和锂电池等中
塑料加工:可以抑制增塑剂的迁移等;应用于PTFE填料的偶联剂;应用于塑料防污剂清洁:氟碳表面活性剂可增加产品对被清洗物质表面及污垢的润湿和渗透能力,从而显著提高清洗效果。

另外,由于氟碳表面活性剂在被清洗表面上的吸附,使被清洗表面具有明显的防油、防水、抗污性能。

同时由于其出色的化学稳定性,还可用于高温、强酸、强碱等特殊清洗剂配方或场合。

在实际应用中,氟碳表面活性剂可广泛用于线路板、金属表面、玻璃制品、织物、塑料及各种低表面能材料的表面清洗
包装和运输:50公斤塑料桶或根据客户要求。

本产品无毒害,适合于保存在阴凉通风好的地方。

使用方法:不同的应用领域,使用方法不同,请咨询本公司技术人员。

《氟碳表面活性剂》课件

《氟碳表面活性剂》课件

中国氟碳表面活性剂市 场将继续保持稳定增长 ,成为全球最大的氟碳 表面活性剂生产和消费
中心。
氟碳表面活性剂的
06
未来研究方向
新材料的研究
总结词
新材料是氟碳表面活性剂的重要研究方向,通过研究新型的氟碳表面活性剂材料,可以开发出性能更优、应用范 围更广的产品。
详细描述
随着科技的不断进步,新型的氟碳表面活性剂材料不断涌现,如新型氟碳阳离子表面活性剂、氟碳两性离子表面 活性剂等。这些新型材料具有更高的表面活性、更低的毒性和更好的生物降解性,能够满足更多领域的需求。
02
新型氟碳表面活性剂的开发和应用将不断涌现,以满足不同领
域的需求。
氟碳表面活性剂在个人护理、化妆品、食品、医药等领域的应
03
用将不断拓展。
未来展望
01
02
03
随着全球经济的复苏和 新兴市场的崛起,氟碳 表面活性剂市场将继续
保持增长态势。
未来几年,亚太地区的 氟碳表面活性剂市场将 继续保持领先地位,并 有望实现更快的发展。
详细描述
由于氟碳表面活性剂的分子结构特殊,使其既具有亲油性又具有亲水性,可以将 油性物质包裹在亲水基团中,形成稳定的乳液。这种乳化性能在化妆品、农药、 油漆等领域有广泛应用。
渗透性能
总结词
氟碳表面活性剂具有良好的渗透性能,能够快速渗透到固体内部,从而提高固体表面的润湿性能。
详细描述
由于氟碳表面活性剂的分子结构较小,使其能够快速渗透到固体内部,打破固体表面的水分子结构, 从而提高润湿性能。这种渗透性能在农药、油漆、清洁剂等领域有广泛应用。
冷凝器
用于冷却反应物和产物,保持 恒温。
分水器
用于去除反应过程中产生的水 分。

含氟表面活性剂介绍

含氟表面活性剂介绍

含氟表面活性剂介绍1碳氟表面活性剂的物化性质和用途碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。

碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20mN/m以下,甚至到15mN/m左右。

碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%~0.%,就可使水的表面张力下降至20mN/m以下。

而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%~1.%范围才可使水的表面张力下降到30mN/m~35mN/m。

碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。

碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。

碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。

若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。

早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。

但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。

研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。

如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面张力的能力,即达到全面增效作用。

碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Sw/o>0:油的表面张力约为20mN/m~24mN/m左右。

因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面张力一般应在18mN/m以下(至少应在20mN/m以下)。

氟碳表面活性剂

氟碳表面活性剂

用:如在油漆、涂料、油墨行业作润湿、流平、防粘、防
污剂;在消防工业上用作轻水泡沫灭火剂;在聚合物体系
中用作乳化剂、脱模剂、防雾剂、防静电剂;在电子行业
作清洗剂、助焊剂、氧化抑制剂;在金属制备中作润滑剂、
漂洗添加剂、腐蚀抑制剂;在农业材料上作杀菌剂、防雾
剂;以及在医疗、石油、感光材料、清洗剂、纺织等领域
同作用使得氟碳表面活性剂分子在水溶液中有比其它表面
活性剂分子更加强烈的倾向来脱离水溶液,在液/气界面
上定向聚集排列成分子膜,从而使其具有与其它表面活性
剂所不同的二种特性; 颜填料,助剂,树脂,乳液,分散
1、在极低应用浓度下便能显著降低水溶液的表面张力。 有些氟碳表面活性剂(如Dupont的Zonyl系列产品)在 50~100ppm时便可将水溶液表面张力降到18~20dyn/cm。 这主要是氟碳链疏水作用强烈,相互间分子作用力弱的原 因。
均有重要应用下来一个问题是:既然氟碳表面活性剂有如此出色的性 能,又有如此广泛之应用,那么,怎样在一个特定的配方
体系中选择一种合适的氟碳表面活性剂产品?这里需要考 虑以下几方面因素:

1、需要明确利用氟碳表面活性剂来提高配方中哪方
面性能,是润湿性、流平性还是发泡性?或还是利用其高
2、极高的表面活性,即可将水溶液表面张力降到极低 水平。像全氟羧酸可以使水溶液表面张力降至 15~16dyn/cm。这是因为氟碳表面活性剂中的氟碳链在水 溶液表面形成排列整齐的单分子膜,就像在溶液表面铺了 一层氟碳化合物,而氟碳化合物是典型的低表面能材料, 如聚四氟乙烯表面能为19dyn/cm。
3 氟碳表面活性剂还具有极高的稳定性。这是因为一方 面氟—碳键(F—C)键能高,很难被破坏;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 敝保护起来,减少碳—碳键(C—C)被破坏的可能,但 同时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,因此使氟碳链更加稳定。这种稳定性具体表现 在以下三个方面:

氟碳表面活性剂在油田中的应用

氟碳表面活性剂在油田中的应用
6 ~8 1.00~1.05 ≤25 ≤3.14
表面张力,0.2%,mN/m 界面张力,0.2%,mN/m
同等条件下和普通助排剂效果对比:

加入量 返排率 耐温性

% % ℃
氟碳助排剂
0.2 65~75 100~160 无沉淀 无沉淀 ≤25 ≤3.14
普通助排剂
0.5 50~60 80~100 有沉淀 有沉淀 ≤32 ≤3.92
氟碳助排剂
本品是由AF4018-Y和多种助剂经特殊工艺复配而成的黄色透明液体,具有 表(界)面张力低、洗涤效果好、润湿能力强、耐酸、碱、盐,耐高温、用 量小等特点,集助排、洗涤性能为一体,是一种多功能油井处理液添加剂。
性能和指标:
项目 指标
外观
pH值 密 度 (25℃,g/cm3 )
无色或黄色液体
单位:dyn/vcm
0.001% ≤20.00 ≤18.50
误差±0.6dyn/cm
AF4018-SJ
≤16.88
≤16.97
≤17.37
测试温度:28℃ 测量方法:环法/溶剂;二次蒸馏水
氟表面活性剂在石油工业的应用
• 在石油工业中,表面活性剂广泛应用于采 油、钻井、原油降粘降凝、原油破乳脱 水集油、炼油等各种生产环节,对于提高 原油采收率、保证钻井安全、提高原油 质量、保护原油运输设备、减少环境污 染等有重要作用。表面活性剂已经成为 石油工业中必不可少的化学助剂。氟表 面活性剂由于具有特殊的化学性能,尽管 其价格较高,但在能源紧张、石油工业面 临严峻挑战的今天,它仍然受到越来越广 泛的关注。
氟碳表面活性剂在油田中的应用
Yafu Chemmicals Limited
高性能氟碳表面活性剂介绍

氟碳表面活性剂及其在水性塑胶涂料中的应用

氟碳表面活性剂及其在水性塑胶涂料中的应用

在环境保护的浪潮中,涂料水性化是一个重要的潮流和途径。

然而由于水性涂料的光泽、附着力、耐水性以及流平润湿性与溶剂型涂料相比还有一定的差距,所以在工业涂料及其他特种涂料中,溶剂型涂料仍占有绝大部分市场。

但是随着保护环境和有效利用石油资源的意识不断提高,使得水性化成为涂料行业不可逆转的趋势,解决技术问题是涂料行业水性化的关键所在。

本文着重介绍氟碳表面活性剂在水性涂料特别是水性塑胶涂料中的应用,希望能够对水性塑胶涂料的推广有所帮助。

1氟碳表面活性剂的特性氟碳表面活性剂具有普通碳氢表面活性剂不具备的3种特征:①极强的表面活性。

在水中只要很低的浓度就能够有效地降低水的表面张力,提高了水性体系的湿润性和渗透性,且氟碳链同时具有憎水性和憎油性。

②极好的稳定性。

③生产成本高。

在水性涂料中,氟碳表面活性剂可改善涂料对基材的润湿性、流平性、防水性,提高耐沾污性、抗粘连性、附着力和光泽,并具有高温活性稳定性(150~200℃)。

2氟碳表面活性剂在水性塑胶涂料中的使用氟碳表面活性剂在各种水性涂料中都能够发挥一定的作用,然而目前的实际应用却不是很多,原因有2个:一是氟碳表面活性剂的价格较高,一些低档的水性涂料不用这种产品;二是由于使用在木材或金属的表面,涂料和底材的表面张力差不是很大,所以使用一般的碳氢类或者有机硅的表面活性剂就能够解决问题,没有必要使用价格较高的氟碳表面活性剂。

然而对于水性塑胶涂料情况却不一样。

一方面,目前市场上的主流塑胶涂料产品均是采用溶剂型的丙烯酸体系,产品的价格较高,给水性塑胶涂料的发展创造了空间。

另一方面,由于塑胶表面极低的表面张力,使用传统的表面活性剂不能够解决问题。

因此,在水性塑胶涂料中应用氟碳表面活性剂效果最明显,也最具有意义。

从技术角度分析,水性塑胶涂料的开发有3个难点,包括:(1)润湿流平性问题。

塑胶是由非极性的碳氢类不饱和低分子聚合而成,表面张力很低,使用一般的碳氢类或有机硅类的表面活性剂很难润湿塑料表面,从而出现缩边或者橘皮现象。

氟表面活性剂的结构与性能研究

氟表面活性剂的结构与性能研究

氟表面活性剂的结构与性能研究氟表面活性剂的结构与性能研究导言:随着科学技术的发展,人们对表面活性剂的研究越来越深入。

表面活性剂是一类性质特殊的有机化合物,由于其在分子中同时含有亲水基和疏水基,使得其在水中形成胶束结构,并能够降低液体表面的表面张力,广泛应用于油水分离、乳化、清洁剂等领域。

而氟表面活性剂是近年来研究的热门领域之一。

本文旨在通过将氟表面活性剂的结构与性能进行研究,探讨其在环境保护等方面的应用前景。

一、氟表面活性剂的结构特点氟表面活性剂的分子结构中含有氟元素,这使得其具有一些独特的性质。

与传统的表面活性剂相比,氟表面活性剂的疏水基部分通常由氟烷基或氟硅烷基构成,这些疏水基能够大大增强表面张力的降低效果。

同时,氟表面活性剂的亲水基部分通常由多个羟基、碳氢基或氧化的碳氢基构成,这使得氟表面活性剂在水中的溶解度较高。

二、氟表面活性剂的性能研究1. 低表面张力:氟表面活性剂在水中能够形成胶束结构,降低液体表面的表面张力。

研究发现,由于氟基具有低极性和高电负性,使得氟表面活性剂具有较低的表面张力。

这不仅有利于油水分离过程的加速,还能提高油品的润湿性,使得其更容易被润湿。

2. 超润湿性:由于氟表面活性剂具有低极性和高表面能的特点,它在水中的润湿性能远远高于传统表面活性剂。

研究表明,通过将氟表面活性剂应用于纺织品加工、玻璃清洗等领域,可以改善其润湿性能,并达到更高的清洁效果。

3. 抗油性:氟表面活性剂在石油和石油化工行业具有广泛应用。

由于氟表面活性剂具有优异的抗油性,能够有效降低油品的黏度,加速油水分离过程,提高石油产量和提纯效果。

4. 环境友好性:与传统表面活性剂相比,氟表面活性剂的环境友好性得到了许多研究人员的重视。

由于氟表面活性剂的分子中含有氟元素,使得其在环境中的生物降解速度较慢。

因此,研究人员正在寻找能够有效替代氟表面活性剂的可再生材料,以减少对环境的影响。

结论:氟表面活性剂作为一类新型的表面活性剂,在油水分离、润湿性改善、环境保护等方面具有广阔的应用前景。

高性能氟碳表面活性剂介绍

高性能氟碳表面活性剂介绍

高性能氟碳表面活性剂介绍高性能氟碳表面活性剂介绍一,高性能氟碳表面活性剂简介:氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。

普通表面活性剂的碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代后,具有碳氟链憎水基的表面活性剂被称为氟表面活性剂。

氟表面活性剂的亲水基部分和普通表面活性剂的亲水基是基本一样的,它的分类也和碳氢表面活性剂相同,按离子性分类。

与碳氢表面活性剂相比,氟表面活性剂主要有以下优点:(1) 高表面活性。

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的一种,这也是氟表面活性剂最重要的性质。

它在浓度很低时就能使溶液的表面张力显著降低。

一般氟表面活性剂的浓度为0. 01 %左右时,其水溶液的表面张力可以降低至15~20 mN/ m。

(2) 高化学稳定性。

氟表面活性剂中的C2F 键十分稳定,使它具有很高的抗强酸、强碱、强氧化剂的能力,可以在更多苛刻的环境中使用。

(3) 高热稳定性。

一般氟表面活性剂加热到400 ℃以上不会分解,这也与C2F 键十分稳定有关。

(4) 既憎水又憎油。

氟表面活性剂分子中的含氟烃基,既是憎水基又是憎油基,这使一些含氟表面活性剂在固体材料的表面不能粘附水性或油性的物质,大大减少了污染。

(5) 良好的润湿渗透性和起泡稳泡性。

添加氟表面活性剂的液体润湿力和渗透力大为提高,在各种不同的物质表面上都能很容易润湿铺展。

在普通表面活性剂不能起泡的物质中,使用氟表面活性剂可以形成稳定的泡沫。

(6) 优良的复配性能。

氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配后,具有更高的降低表面张力的能力。

这可以大大降低氟表面活性剂的使用成本。

而且氟表面活性剂在水中可以形成含水的稳定液晶,成为不溶于水的活性物质,分散于水中,从而使任何两种不同类型的氟表面活性剂可以相互复配。

(7) 环境友好。

氟表面活性剂的毒性很低,而且使用浓度很小,对环境的污染比较轻微。

(8) 其它优良性能。

包括乳化分散性、抗静电性、润滑流平性、脱膜性等。

由于氟表面活性剂具有许多比碳氢表面活性剂和其它特种表面活性剂更加优良的特性,使其在化学、机械、纺织、电气、造纸、颜料涂料、油墨、玻璃陶瓷、冶金、燃料、皮革、感光材料、建筑、石油、消防等众多工业领域有十分广泛的用途。

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氟碳表面活性剂的结构性能与应用李喜华 2070155摘要:氟碳表面活性剂是一类特种表面活性剂,具有非常优异的性能,文章介绍了其结构性能,主要合成工艺以及在工业中广泛应用。

关键词:氟碳表面活性剂工业助剂新型助剂1 氟碳表面活性剂表面活性剂是一类化学物质,它在溶剂中(通常是水)少量加入即大量降低溶液的表面张力、改变体系界面状态,从而产生一系列可应用的性质。

表面活性剂是在表面上或界面上起作用的物质。

含氟表面活性剂(Fluor surfactant,以下简称FS)是20世纪60年代研制开发的一类特种表面活性剂。

通常,表面活性剂的疏水基是由碳氢链组成的,而含氟表面活性剂的疏水基主要是由碳和氟两种元素组成。

由于结构上的特殊性,以氟原子取代了普通表面活性剂中疏水基团上的氢原子,把C-H键的结构转变为C-F 键的形式,因此它显示出氟碳烃所特有的一些优良性能,同时它具有既憎水又憎油的特性。

FS的高表面活性,取决于其分子中碳氟键所具有的极强的疏水性及较低的分子内聚力。

它能使水的表面张力降到很低的数值,而使用的浓度却很小。

一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.1 %~1.0 %范围才可使水的表面张力下降到30 mN/m~35 mN/m。

碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.005 %~0.1 %时 , 就可使水的表面张力下降至20 mN/m以下,甚至到15 mN/ m 左右。

碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展[1]。

另外氟碳表面活性剂在有机溶剂中也显示出良好的表面活性,特别是引入了N-取代的全氟辛酰胺类,它能使碳氢烃类溶剂降低表面张力5~15 mN/m,FS所体现出的优良的热稳定性及化学惰性,主要是由于氟碳链憎水基取代碳氢链的憎水基后,由于C-F键的键能(116 千卡/摩尔)大于C-H键的键能(99.5千卡/摩尔),因此C-F 键要比C-H 键稳定,不易断裂。

又由于氟原子取代氢原子后,因氟原子的体积比氢原子大,使得C-C 键因氟原子的屏蔽作用而得到保护,所以使原来键能不太高的C-C 键也稳定了,这样使得C-C 键也稳定了,这使得FS具有碳氢表面活性剂所没有的化学稳定性及热稳定性。

例如:C9F17OC6H4SO3K 的使用温度可在300℃左右,而此化合物的中间体C9F17OC6H5在50%的硫酸或25%的氢氧化钠水溶液中在80℃时处理48h 也不会分解。

有研究表明[2],FS 的高表面活性是由于其分子间的范德华引力小造成的,活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小,导致了活性剂分子在溶液表面大量的聚集,形成强烈的表面吸附,而这类化合物不仅对水的亲和力小,而且对碳氢化合物的亲和力也较小,因此形成了既憎水又憎油的特性,但它对油/水界面的界面张力作用能力不强,如将FS 与碳氢表面活性剂复配使用,利用FS 能选择性地吸附在水的表面,使表面张力降低;而碳氢表面活性剂能吸附在油/水界面上,使界面张力降低,这样就必定会提高水溶液的润湿性能。

含氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性,它的含氟烃基既憎水又憎油。

含氟表面活性剂广泛应用于高聚物体系,作为添加剂具有各种不同的应用。

2 氟碳表面活性剂的分类与工业合成法氟表面活性剂的分类基本与普通碳氢表面活性剂相同,按离子性分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子型表面活性剂和非离子表面活性剂。

阴离子表面活性剂主要有羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型和磷酸酯盐型几大类;阳离子表面活性剂则主要是胺盐型和季胺盐型2大类,并以季胺盐类用途最广;两性离子型表面活性剂的阳离子为胺基、季胺和吡啶阳离子,阴离子多是羧酸基、磺酸基或硫酸酯基;非离子表面活性剂主要是聚乙二醇型,但是可以根据使用的介质不同分为水溶液中使用型和碳氢非极性溶剂中使用型。

其主要合成工艺有三种:2.1电解氟化法电解氟化反应在Simons 电解槽中发生,电解电压要求低于8 V,电压过高则有可能使氟离子在阳极被氧化而生成单质氟释放出。

电解过程中,在阴极产生氢气,有机物在阳极被氟化。

电解氟化法制备的表面活性剂从原料上可分为脂肪族酰卤电解氟化和脂肪族磺酰卤电解氟化。

CnH2n+1COCl + (2n+2)HF →CnH2n+1COF + HCl + 副产物,CnH2n+1SO2Cl + (2n+2)HF →CnH2n+1SO2F + HCl + 副产物。

电解氟化法缺点在于生产成本高;反应过程中存在有机物的碳- 碳键的断裂和环化,生成短链的副产物,产率只能达到10%~25%(全氟辛酰氟产率约10%,全氟辛基磺酰氟约25%)。

由该合成工艺带来的环境问题也是制约该方法进一步发展的瓶颈。

2.2 氟烯烃调聚法调聚反应是在自由基聚合催化剂的作用下,端基物(调聚剂)与不饱和双键的单体发生的加成聚合反应。

该法最终产物为全氟碘代烷,通过进一步的反应制备成各种类型的氟表面活性剂:调聚反应需要在加热加压和有催化剂存在的搪瓷或不锈钢反应釜中进行。

该方法的的优点在于所制得的全氟烷基是直链结构,表面活性高。

但是,调聚产物不是同一链长的目标中间体,而是不同链长的混合物。

2.3 氟烯烃齐聚法齐聚法是由氟单体加成聚合生成齐聚物的方法,按合成原料可以分为:四氟乙烯齐聚法、六氟丙烯齐聚法和六氟丙烯环氧齐聚法。

早在上世纪50 年代,美国的DuPont 公司已经制备出了六氟丙烯的二聚体和三聚体,但是直到上世纪70 年代,才最终确定了他们的结构。

因此,该制备法是在上世纪70 年代后才发展成熟完善的[3]。

3 氟碳表面活性剂的主要用途3.1脱模剂凡能改善聚合物加工成形时的流动性或脱模性的物质称为脱模剂或润滑剂[4]。

脱模剂附着在熔融聚合物表面或加工机械表面形成润滑分子层。

润滑剂分子的极性基是朝向加工机械金属的,形成了界面上分子定向排列,并通过物理或化学吸附形成润滑剂多分子层。

润滑剂分子内聚能低可降低摩擦力,防止高聚物粘在加工机械上。

润滑剂分子应当与高聚物分子相容性差,在加工过程中容易从高聚物内部渗出,并黏附在高聚物与加工机械接触面上形成润滑剂分子层,使物料加工过程有良好的离辊性和脱模性,并保证制品表面光泽度。

脱模剂要有良好的热稳定性、化学惰性和耐老化性,且不能腐蚀模具。

传统使用的脱模剂是碳氢表面活性剂或有机硅表面活性剂,它们的用量较大,制成品上常有残余脱模剂。

含氟表面活性剂有更高的表面活性,作脱模剂时其含氟链定向排列在模具表面,形成不透湿、不粘的表面层,使脱模变得更容易,反复多次使用也不会污染模具和制成品。

由FS 制备或配料的脱模剂,不仅对热塑料高聚物有良好的脱模性,同时对热固性的高聚物及含硅类橡胶的弹性体质均具有优良的脱模性,并对脱模后的工件无污染现象,可直接进行二次加工(如:印刷、涂漆、粘粘等),并且使用一次即可多次脱模。

由FS 制备的脱模剂已逐步形成系列化的产品,有溶剂型的,也有水剂型的,它不但可用于有机高分子弹性体的加工业,而且在钢性体的加工行业(如:铜、钢管的抽拉、压针、压铸件的冲压加工等)也可使用[5]。

3.2表面改性剂用油溶性含氟表面活性剂对橡胶表面进行处理,在其表面形成1层定向排列的憎水憎油的全氟烃基链,大大提高其表面的平滑性,降低表面的摩擦系数。

在硅橡胶片表面涂上含碳氟表面活性剂的混合物,固化后得到的产品有良好的外观、优等的黏附性和硬度。

用含氟表面活性剂对橡胶表面进行处理还可以提高橡胶的防污性,如丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物弹性体和紫外稳定剂及质量分数为0.1%的非离子含氟表面活性剂混合后注模得到试片经室温24h老化,显示优良的防污性能。

此外,在弹性体中加入含氟表面活性剂可以有效阻止其中增塑剂向弹性体表面扩散迁移,这时弹性体的表面是含碳氟表面活性剂的表面层[6]。

3.3抗静电剂大多数高聚物材料都有绝缘性,因此摩擦过程产生的静电不易消失。

由于静电引力或斥力影响,塑料加工时常易造成薄膜粘连,纤维加工时使纤维松散易断头,甚至人在化纤地毯和地板上行走时也会有触电感觉。

表面活性剂的抗静电原理为:当表面活性剂定向吸附在高聚物表面时,如果是憎水基向外,形成表面抗静电分子层,这使高聚物表面平滑,减少磨擦产生静电的可能;如果是离子性亲水基向外,则形成导电分子层,当产生静电时,可通过离子导电消除静电,也可与磨擦产生的相反电荷互相中和而消除静电。

非离子表面活性剂的抗静电作用在于它的亲水基有吸湿作用,降低表面电阻,避免电荷积累而消除静电。

含氟表面活性剂做抗静电剂的原理,主要是利用它在塑料橡胶等表面形成摩擦系数很低的全氟烃基链定向排列层,大大减少了摩擦过程中产生静电的可能。

如阴离子氟表面活性剂可作为橡胶抗静电组分。

3.4分散剂FS在各种氟树脂的分散聚合时可作分散剂使用。

在四氟乙烯,三氟氯乙烯,偏氟乙烯等含氟单体的乳化分散聚合中都使用了FS作分散剂。

据粗略统计,到1980年左右,在四氟乙烯乳液聚合上所使用的FS的量约达80t/a左右。

日本旭硝子公司统计,在80年代初,日本用于制造分散氟树脂的FS的量已达5t/a。

另有研究报导,FS也可用于PVC的反应过程中[7]。

3.5灭火剂水成膜泡沫灭火剂是一系列以FS为主要成分的灭火剂的总称。

该灭火剂由于对油类火灾高效的灭火性能,自从20世纪60年代诞生以来,在发达国家油类灭火剂市场发展迅速。

它利用碳氟表面活性剂高效的憎水、憎油性质,极大限度地降低水的表面张力,同时也可降低水油的界面张力,使得水可以飘浮在油上,达到隔绝油层与空气的目的,从而完成灭火过程[8]。

FS 在灭火剂上的应用可分为“轻水”灭火剂、氟蛋白泡沫灭火剂和抗极性溶剂灭火剂三种,其完全控止火的时间可在90 秒以内,有的可降至45秒以下。

3.6流平剂在颜料、涂料等产品中加入少量FS 后,可防止结固现象,改善分散性。

加入涂料及油墨内可降低其表面张力,提高润湿性,并防止产生气泡,且使色泽更均匀。

3.7防水防油剂由FS 所制备出的防水防油剂,对天然或合成的纤维及其制品进行表面处理后,可使该纤维或制品既有防水、防油的性能,又不影响其本身的物理特性。

由防水防油剂处理后的一次性纸质餐具已进入市场供应,解决了白色污染所造成的环境危害。

3.8其它应用把FS 加入地板蜡中,可改善地板的光泽,增加其耐磨性及抗污染性。

FS 还可用于石油回收用助剂、海面上的集油剂、金属防腐剂及金属光泽处理剂等等。

4 结束语由于氟碳表面活性剂具有非常优异的性能,目前,尽管国内外氟碳表面活性剂的市场规模还很小,但随着新型氟碳表面活性剂的开发和应用,对具有优良性能的氟碳表面活性剂的需求将进一步增长,必将对人类的生活产生不可估量的影响。

参考文献[1] Guo-xi Zhao.Bu - Yao Zhu ,Spreading of mixed solution of fluorocarbon and hydrocarbonsurfactants on oil[J] . Colloid Polym. Sci . , 1983(89) : 261.[2] 梁治齐,陈溥.氟表面活性剂[M].北京:中国轻工业出版社,1998:1- 19.[3] 刘玉婷,傅雀军,吕博,尹大伟. 氟表面活性剂的工业合成及应用[J]. 化工生产与技术, 2007,14(06):4-8.[4] 中国化工学会橡胶专业委员会.橡胶助剂手册[G].北京:化学工业出版社, 2000:231—246.[5] 曹润生,蒋崇文,王树华,吴周安,雷志刚.含氟脱模剂的合成与应用研究[J]. 化工生产与技术.2007,02,13-14.[6] 李瑞隽,许忠斌,佟立芳,方征平. 有机硅氟表面活性剂在橡胶中的应用[J]. 化工生产与技术.2007(14)1:1-5.[7] 谢银保. 有机氟表面活性剂的性能、合成与应用[J]. 辽宁化工, 1995(03):22-26.[8] 钱诚, 贵大勇. 碳氟碳氢表面活性剂活性及灭火性能[J]. 安全与环境学报, 2005(5) 1:101—103.。

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