Τα φθοριούχα τασιενεργά έχουν υψηλή χημική σταθερότητα

2020-09-21 00:06:31

Οι μοναδικές ιδιότητες των φθοριωμένων επιφανειοδραστικών ουσιών συχνά συνοψίζονται ως «τρεις υψηλές» και «δύο υδρόφοβες», δηλαδή υψηλή επιφανειακή δραστηριότητα, υψηλή θερμική σταθερότητα και υψηλή χημική σταθερότητα. Οι φθοροαλκυλομάδες του είναι και υδρόφοβες και ελαιοφοβικές.

Η χαμηλή επιφανειακή τάση του φθοριούχου επιφανειοδραστικού υδατικού διαλύματος μπορεί να φτάσει κάτω από 20 mN / m, ακόμη και σε περίπου 15 Mn / m. Γενικά, η συγκέντρωση εφαρμογής του τασιενεργού υδρογονανθρακικής αλυσίδας θα πρέπει να είναι μεταξύ 0,1% και 1%, και η επιφανειακή τάση του υδατικού διαλύματος μπορεί να μειωθεί μόνο στα 30 ~ 35 MN / m, ενώ η επιφανειακή τάση του υδατικού διαλύματος μπορεί να μειωθεί σε λιγότερο από 20 Mn / m όταν η δόση του επιφανειοδραστικού φθοράνθρακα είναι 0,5% ~ 0,0%. Τα φθοριούχα επιφανειοδραστικά είναι τόσο πολύ δραστικά που το υδατικό τους διάλυμα μπορεί να απλωθεί στην επιφάνεια του υδρογονανθρακικού ελαίου.

Τα φθοριούχα επιφανειοδραστικά έχουν υψηλή αντοχή στη θερμότητα, όπως το στερεό υπερφθοροαλκυλοσουλφονικό κάλιο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε θερμοκρασίες άνω των 300 ℃ αφού θερμανθεί σε πάνω από 420 ℃. Τα φθοριούχα επιφανειοδραστικά έχουν υψηλή χημική σταθερότητα, η οποία μπορεί να αντισταθεί στη δράση ισχυρών οξειδωτικών, ισχυρών οξέων και ισχυρών βάσεων και μπορεί ακόμα να διατηρήσει καλή επιφανειακή δραστηριότητα σε αυτό το διάλυμα. Εάν μετατραπεί σε ελαιοδιαλυτό επιφανειοδραστικό, η επιφανειακή τάση του οργανικού διαλύτη μπορεί επίσης να μειωθεί.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η υψηλή επιφανειακή δραστηριότητα των φθοριούχων τασιενεργών οφείλεται στη χαμηλή βαρύτητα van der Waals μεταξύ των μορίων. Η μικρή τάση που απαιτείται για τα μόρια τασιενεργού να μετακινηθούν από το υδατικό διάλυμα στην επιφάνεια του διαλύματος οδηγεί στη συσσωμάτωση των μορίων επιφανειοδραστικού στην επιφάνεια του διαλύματος, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ισχυρής επιφανειακής προσρόφησης. Αυτού του είδους οι ενώσεις όχι μόνο έχουν χαμηλή συγγένεια για το νερό, αλλά έχουν επίσης χαμηλή συγγένεια για τους υδρογονάνθρακες, επομένως, είναι υδρόφοβο τόσο στο νερό όσο και στο λάδι, αλλά η ικανότητά του να δρα στη διεπιφανειακή τάση διεπαφής λαδιού/νερού δεν είναι ισχυρή. Για παράδειγμα, όταν η επιφανειοδραστική ουσία που περιέχει φθόριο συνδυάζεται με την επιφανειοδραστική ουσία υδρογονάνθρακα, η επιφανειοδραστική ουσία που περιέχει φθόριο μπορεί να προσροφηθεί επιλεκτικά στην επιφάνεια του νερού, μειώνοντας έτσι την επιφανειακή τάση. ενώ το τασιενεργό υδρογονάνθρακα μπορεί να προσροφηθεί στη διεπιφάνεια λαδιού/νερού για να μειώσει τη διεπιφανειακή τάση, αυτό σίγουρα θα βελτιώσει τη διαβρεξιμότητα του υδατικού διαλύματος.

Το φθοριούχο επιφανειοδραστικό είναι μια σημαντική ποικιλία ειδικών τασιενεργών, η οποία έχει πολλές αναντικατάστατες χρήσεις. Τα φθοριωμένα τασιενεργά χρησιμοποιούν κυρίως υπερφθοροαλκύλιο ή υπερφθοροενύλιο ή μερικώς φθοριωμένο αλκύλιο ως υδρόφοβες ομάδες και στη συνέχεια εισάγουν κατάλληλους συνδέτες και υδρόφιλες ομάδες όπως απαιτείται. Σύμφωνα με τις διαφορετικές ιδιότητες των υδρόφιλων ομάδων, παρασκευάζονται διαφορετικές σειρές φθοριωμένων τασιενεργών, όπως ανιονικά, κατιονικά, μη ιονικά και αμφοτερικά.