一、含氟表面活性劑的特點

    含氟(fu)(fu)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(簡單(dan)FS)是近些(xie)年來逐步商(shang)品化(hua)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種特殊(shu)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)。與普通(tong)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)不同(tong)之處，含氟(fu)(fu)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)主要(yao)以全氟(fu)(fu)烷基(ji)(ji)或(huo)全氟(fu)(fu)烯基(ji)(ji)或(huo)部(bu)分氟(fu)(fu)化(hua)了的(de)(de)(de)(de)烷基(ji)(ji)等作為表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)中的(de)(de)(de)(de)疏水基(ji)(ji)部(bu)分，然后再(zai)按需要(yao)引入適當的(de)(de)(de)(de)連接基(ji)(ji)及親水基(ji)(ji)團，根(gen)據親水基(ji)(ji)團性(xing)(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)，分別制得陰離(li)子型、陽離(li)子型、非離(li)子型及兩性(xing)(xing)(xing)型等不同(tong)系列的(de)(de)(de)(de)含氟(fu)(fu)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)產品。

    由(you)于(yu)含(han)氟(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)結構上(shang)的(de)(de)(de)(de)特殊性(xing)(xing)，以氟(fu)(fu)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)取代(dai)了普通表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)中疏水(shui)(shui)(shui)基(ji)團(tuan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)氫原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)，把(ba)C-H鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)結構轉(zhuan)變為C-F鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)形式(shi)，因(yin)此它(ta)顯(xian)示(shi)出(chu)(chu)氟(fu)(fu)碳(tan)(tan)烴所特有的(de)(de)(de)(de)一(yi)些(xie)優良(liang)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，同時(shi)(shi)(shi)它(ta)具有既憎(zeng)(zeng)水(shui)(shui)(shui)又(you)憎(zeng)(zeng)油的(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)。含(han)氟(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)高表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)，取決于(yu)其分子(zi)碳(tan)(tan)氟(fu)(fu)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)所具有的(de)(de)(de)(de)極(ji)強(qiang)疏水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)及較低的(de)(de)(de)(de)分子(zi)內聚力(li)(li)。它(ta)能(neng)(neng)使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)降(jiang)到很低的(de)(de)(de)(de)數值，而使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)卻很小(xiao)。一(yi)般(ban)碳(tan)(tan)氫鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)濃度(du)(du)需在0.1%～1%之(zhi)間(jian)，此時(shi)(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)溶液的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)只能(neng)(neng)降(jiang)到30～35dyn/cm(1dyn=10-3N/m)，需碳(tan)(tan)氟(fu)(fu)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量在0.005%～0.1%時(shi)(shi)(shi)，就能(neng)(neng)使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)溶液的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)降(jiang)至20dyn/cm以下。另外含(han)氟(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)在有機(ji)溶劑(ji)(ji)中也(ye)顯(xian)示(shi)出(chu)(chu)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)，特別(bie)是引入了N-取代(dai)的(de)(de)(de)(de)全(quan)氟(fu)(fu)辛酰胺類，它(ta)能(neng)(neng)使(shi)(shi)碳(tan)(tan)氫炔類溶劑(ji)(ji)降(jiang)低表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)5～15dyn/cm，含(han)氟(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)所體現(xian)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)熱(re)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)及化(hua)學惰(duo)性(xing)(xing)，主要是由(you)于(yu)氟(fu)(fu)碳(tan)(tan)鏈(lian)憎(zeng)(zeng)水(shui)(shui)(shui)基(ji)取代(dai)碳(tan)(tan)氫鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)憎(zeng)(zeng)水(shui)(shui)(shui)基(ji)后，由(you)于(yu)C-F鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)能(neng)(neng)(116kcal/mol)大于(yu)C-H鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)能(neng)(neng)(99.5kcal/mol)，因(yin)此C-F鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)要比C-H鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)穩(wen)(wen)定，不(bu)(bu)易發(fa)生斷裂。又(you)由(you)于(yu)氟(fu)(fu)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)取代(dai)氫原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)后，因(yin)氟(fu)(fu)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)體積(ji)比氫原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)大，使(shi)(shi)得C-C鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)因(yin)氟(fu)(fu)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)屏蔽(bi)作用(yong)而得到保護，所以使(shi)(shi)原(yuan)(yuan)(yuan)來鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)能(neng)(neng)不(bu)(bu)太高的(de)(de)(de)(de)C-C鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)也(ye)穩(wen)(wen)定了，這樣(yang)使(shi)(shi)得C-C鍵(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)也(ye)穩(wen)(wen)定了，這使(shi)(shi)得含(han)氟(fu)(fu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)具有碳(tan)(tan)氫表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)所沒有的(de)(de)(de)(de)化(hua)學穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)及熱(re)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)。例如：C9F17OC6H4SO3K的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)度(du)(du)可以在300℃左(zuo)右，而此化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)中間(jian)體C9H17OC6H5在50%的(de)(de)(de)(de)硫酸或25%的(de)(de)(de)(de)氫氧化(hua)鈉水(shui)(shui)(shui)溶液中，在80℃時(shi)(shi)(shi)處理48小(xiao)時(shi)(shi)(shi)也(ye)不(bu)(bu)會(hui)分解。

    有研究表(biao)(biao)明，含氟表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)高(gao)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)是由于(yu)其分子(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)范德華力(li)(li)(li)小造成(cheng)的(de)(de)，活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)分子(zi)(zi)從水(shui)(shui)溶液中移至溶液表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)所需(xu)的(de)(de)張力(li)(li)(li)小，導(dao)致(zhi)了表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)分子(zi)(zi)在(zai)溶液表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)大量(liang)地聚(ju)集，形成(cheng)強烈(lie)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)吸(xi)附(fu)，而(er)(er)這類化(hua)合物(wu)不僅(jin)對水(shui)(shui)的(de)(de)親和力(li)(li)(li)小，而(er)(er)且對碳氫(qing)化(hua)合物(wu)的(de)(de)親和力(li)(li)(li)也(ye)較小，因(yin)此形成(cheng)了既(ji)憎(zeng)水(shui)(shui)又憎(zeng)油的(de)(de)特性(xing)(xing)，但它對油/水(shui)(shui)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)作用(yong)力(li)(li)(li)不強，如將含氟表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)與碳氫(qing)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)復配使(shi)用(yong)，利用(yong)含氟表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)能(neng)選擇性(xing)(xing)地吸(xi)附(fu)在(zai)水(shui)(shui)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)，使(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)降低(di)；而(er)(er)碳氫(qing)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)能(neng)吸(xi)附(fu)在(zai)油/水(shui)(shui)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)上，使(shi)界(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)降低(di)，這樣就必(bi)定會提高(gao)水(shui)(shui)溶液的(de)(de)潤濕(shi)性(xing)(xing)能(neng)。

    二、含氟表面活性劑(ji)的應用

    鑒于(yu)含氟表面活性劑的特(te)性，它在某些(xie)領(ling)域中的應用(yong)(yong)性比(bi)較強，特(te)別在工(gong)業領(ling)域中有多方面的用(yong)(yong)途。其主(zhu)要的應用(yong)(yong)如下：

    (1).分散性

    含(han)氟(fu)表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)在(zai)各種氟(fu)樹脂(zhi)的(de)分(fen)散(san)聚(ju)合(he)時可作為(wei)分(fen)散(san)劑(ji)(ji)使用。在(zai)四氟(fu)乙(yi)烯(xi)、三(san)氟(fu)氯乙(yi)烯(xi)、偏氟(fu)乙(yi)烯(xi)等(deng)含(han)氟(fu)單體(ti)的(de)乳化(hua)分(fen)散(san)聚(ju)合(he)中(zhong)都使用了含(han)氟(fu)表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)作為(wei)分(fen)散(san)劑(ji)(ji)。在(zai)電(dian)鍍添加劑(ji)(ji)、清洗劑(ji)(ji)等(deng)表面(mian)處理(li)劑(ji)(ji)中(zhong)都可以利用其高分(fen)散(san)性能。

    (2).脫水、脫模劑(ji)

    含(han)(han)氟表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)(ji)(ji)具有(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)水性，這對于(yu)有(you)些裝飾性的(de)(de)(de)鍍種的(de)(de)(de)表面(mian)脫(tuo)(tuo)(tuo)水處理是很有(you)幫助(zhu)的(de)(de)(de)。含(han)(han)氟表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)(ji)(ji)也(ye)可(ke)(ke)(ke)以利(li)用(yong)(yong)(yong)于(yu)脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)劑(ji)(ji)(ji)(ji)，不僅(jin)對熱(re)塑料高(gao)聚(ju)物有(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)性，同時對熱(re)固(gu)性的(de)(de)(de)高(gao)聚(ju)物及含(han)(han)硅(gui)類橡膠(jiao)的(de)(de)(de)彈(dan)性體質(zhi)均具有(you)優良(liang)(liang)的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)性，并(bing)對脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)后的(de)(de)(de)工(gong)(gong)件無污(wu)染現(xian)象，可(ke)(ke)(ke)直接進行二(er)次(ci)加(jia)工(gong)(gong)(如印刷(shua)、涂漆、粘(zhan)貼等)，并(bing)且使用(yong)(yong)(yong)一(yi)次(ci)即可(ke)(ke)(ke)多次(ci)脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)。由含(han)(han)氟表面(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)(ji)(ji)制(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)劑(ji)(ji)(ji)(ji)已(yi)逐步(bu)形成系(xi)列化的(de)(de)(de)產品，有(you)溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)型的(de)(de)(de)，也(ye)有(you)水劑(ji)(ji)(ji)(ji)型的(de)(de)(de)，它(ta)不但可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)于(yu)有(you)機高(gao)分子彈(dan)性體的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)業(ye)，而(er)且在鋼(gang)性體的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)行業(ye)(如銅、鋼(gang)管的(de)(de)(de)抽拉、壓針(zhen)、壓鑄(zhu)件的(de)(de)(de)沖壓加(jia)工(gong)(gong)等)也(ye)可(ke)(ke)(ke)以使用(yong)(yong)(yong)。目(mu)前(qian)含(han)(han)氟(高(gao)效)脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)劑(ji)(ji)(ji)(ji)已(yi)在塑料、橡膠(jiao)等加(jia)工(gong)(gong)行業(ye)中得到用(yong)(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)高(gao)度評價。

    (3).抗(kang)靜電劑(ji)

    由(you)含氟表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)配制的(de)(de)集清(qing)(qing)洗(xi)、防塵為一體的(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)，經有關部門測試(shi)：對(dui)于PVC片(pian)基(ji)進行(xing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)處理后(hou)，其表(biao)(biao)(biao)面(mian)電(dian)(dian)阻由(you)原來的(de)(de)1012Ω降至(zhi)108Ω。由(you)此使(shi)片(pian)基(ji)表(biao)(biao)(biao)面(mian)由(you)于帶靜(jing)(jing)電(dian)(dian)而易吸塵的(de)(de)現(xian)象大為減少(shao)。利用此類抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)對(dui)錄像機中的(de)(de)磁(ci)(ci)鼓、磁(ci)(ci)關的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)進行(xing)清(qing)(qing)洗(xi)，效果(guo)遠(yuan)比一般的(de)(de)清(qing)(qing)潔劑(ji)或者(zhe)清(qing)(qing)洗(xi)帶優越，并可延長磁(ci)(ci)鼓、磁(ci)(ci)關的(de)(de)使(shi)用壽命。經清(qing)(qing)洗(xi)后(hou)的(de)(de)薄膜或密(mi)紋唱(chang)片(pian)，在放音時(shi)，其音量可提(ti)高3dB，利用此類抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)還可以對(dui)家(jia)用電(dian)(dian)器、塑料制品、電(dian)(dian)視機熒屏(ping)及其他(ta)高檔家(jia)具(ju)、精密(mi)儀器等進行(xing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)清(qing)(qing)洗(xi)與(yu)防塵使(shi)用，且不產(chan)生任何(he)副(fu)作用。

    (4).流平劑

    在顏料(liao)、涂(tu)料(liao)等產(chan)品(pin)加入(ru)少量的(de)含表面活性劑后，可防止結固(gu)現象，改善分散性。加入(ru)涂(tu)料(liao)及油墨(mo)內可降低其表面張力，提高潤(run)濕性，并(bing)防止產(chan)生氣泡(pao)，且使色澤更加均(jun)勻。

    (5).其他應用

    把含(han)氟(fu)(fu)表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)加(jia)入地板虹(hong)蠟中，可改善地板的光澤(ze)，增加(jia)其耐磨性(xing)及(ji)抗污(wu)染性(xing)。含(han)氟(fu)(fu)表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)還可以用于石油回(hui)收用助劑(ji)(ji)、海面(mian)上(shang)的集油劑(ji)(ji)，金屬(shu)防腐(fu)劑(ji)(ji)及(ji)金屬(shu)光澤(ze)處理劑(ji)(ji)等。

資訊來源(yuan)： 供應商 揚州晨化