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)。 (3)提高聚氨基甲酸酯泡沫体的质量[9] 用于聚氨基甲酸酯泡沫体制造的氟碳表面活性剂为半氟化双嵌段共聚物，由嵌段聚甲基丙烯酸甲酯和嵌段聚1H，1H，2H，2H．全氟烷基甲基丙烯酸酯组成，全氟烷基为丁基或己基。添加氟碳表面活性剂制造的聚氨基甲酸酯泡沫体的泡室非常小，泡室直径可小至100μm，不加氟碳表面活性剂的对照样品的泡室体积大，形状不规则。添加氟碳表面活性剂的泡沫体高度更高，如果复合使用硅氧烷表面活性剂和氟碳表面活性剂可得到最大的泡沫体高度。

氟碳表面活性剂也添加到无机起泡剂配方中[10]。得到的泡沫体具有小孔径和高的耐压强度。配方如下(质量份)：

Si02-Al203 100

起泡剂(脂肪酸金属盐) 0．05～5

碱金属硅酸盐水溶液 50～500

氟碳表面活性剂 0．02～2

(4)提高弹性体防污性[11] 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯弹性体Luran778T和紫外稳定剂及0．1％Zomyl FSNl00(氟碳表面活性剂)混合后注模得到试片经室温24h老化，显示优良的防污性能。

(5)增强堵缝剂的防污性[12] 通常是由氟高聚物的分散水液和氟碳表面活性剂组成的

水液体系。用于湿的堵缝剂形成防污膜，与堵缝剂有良好的粘附强度。例如，按70：20：8：2比例的全氟烷基乙基丙烯酸酯．氯乙烯-马来酸双辛基酯-羟乙基丙烯酸酯共聚物(平均分子量40000)的分散水液用水稀释，与C n F2n+1CONH(CH2)3N+Me3I-(n=6，8，10，12，13，16)混合，喷涂在湿的堵缝剂POS Seal(改性硅堵缝剂)上，暴露在阳光下形成不开裂的防污膜。

氟碳表面活性剂添加到含氯聚合物乳液中作建筑材料密封剂有上佳的效果[l3]。乳液通常含有氯化聚合物，增塑剂和0．1％～10％的碳氢表面活性剂(A)及氟碳表面活性剂(B)，A／B=1：(0．005～1)。如下配方(质量份)组成的乳液对玻璃和灰浆有良好润湿性并形成光滑的膜。

聚氯丙烯 l00

Ph Me 208

ToyoparaxA40 25

Nissan Nonion K220 5

Sansocier E2000(环氧化大豆油) 15

S141(全氟烷基胺氧化物) 0.2

Solvess0200 140

水 421

(6)地板光亮液添加剂 传统应用的地板光亮剂使用软蜡或含有更多有机溶剂的高分子制剂，这些产品的最大缺点就是使用时释发出大量有机溶剂和挥发物污染环境影响人体健康。近年来开始应用水乳液作为地板光亮剂，避免有机溶剂污染环境，同时又带来水乳液光亮剂在地板上收缩不润湿的缺点。特别是对已“打蜡”的地板更难润湿，造成不仅达不到光亮的效果反而出现斑点的现象。我们曾用阳离子氟碳表面活性剂(2)作为添加剂用于多种地板光亮乳液成功地克服了上述缺点，可方便地在各种地板上作打蜡上光操作。

如下配方(质量份)混合组成效果优良的地板上光乳液[l4]。

苯乙烯-甲基丙烯酸甲醣-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸共聚物水乳液① 85

含Zn试剂 4．0

三丁氧乙基磷酸醇 2．0

邻苯二甲酸二丁醇 2．0

聚乙烯螬乳液 l5

甲基卡必醇 3．0

氟碳表面活性剂 1．0

①按40：15：30：15比例混合，含固量35％，平均颗粒大小0．07μm，Tg=43℃，由各单体在十二烷基苯磺酸钠(Neoperex F-25)存在下乳液聚合制备。

(7)抗反射膜的添加剂[15]适合用于CRT屏障的抗反射膜的组成如下：三乙酰纤维素或聚酯基质膜，含氟聚合物和Zr02超细粉末的硬涂层(n=n1)，含氟聚合物和MgF2超细粉末的电子柬固化层(n=n2

(8)静电释放剂[l6]热塑增色剂用在受体时，熔融成膜过程和压力将产生摩擦静电荷，必须有效将其释放。氟碳表面活性剂的应用有明显的效果。如Dow Comin9200和2％的Zonyl FSN-100用于Fluore弹性体的静电荷为-0．4，不加释放剂为-8．5，不加氟碳表面活性剂为-0．9。

(9)提高氟单体均聚物的分子量[17] 部分氟化的氟碳表面活性剂R F(CH2)m RˊCOOM(R F=C3～8全氟烷基，C3～8全氟烷氧基，RˊF=C1～4亚烃基，M=NH4，Li，Na，K，H，m=1～3)用于含氟单

体的聚合，能得到很好的聚合结果。应用于四氟乙烯CF2=CF，的均聚可得到高分子量的均聚物。例如，将45g CF2=CF2和36g CF30CF=CF2加到含有Na2HP04 0.5g，(NH4)2S208 0．2g和C4F9CH2CH2CF2C02NH41．5g的200mL水中。于70℃加热振荡4h，得到70g共聚物，玻璃化温度-20℃，无结晶熔点。

(10)降低高聚物熔融温度[18] 丙烯酸化合物在辐照固化时加入适量氟碳表面活性剂比不加氟碳表面活性剂的高聚物具有更低的熔融温度。这项技术对于制造光学显微组织物件特别有用。例如，Photomer 4035 12．5％、RDX51027 30％、EB220(氨基甲酸酯丙烯酸盐)20％、BR31 37．5％的混合物加热65℃1h，加入氟碳表面活性剂Fluorad FC-430至熔融，加入量为总量的0．3％，得到未固化树脂，熔融温度约40℃，不加Fluorad FC-430的熔融温度为55℃。

(11)增强记录薄膜的防水性[19] 用于油墨(墨水)记录的白色薄膜有一层油墨(墨水)的接受层，该薄层含有含氟表面活性剂或含硅表面活性剂，透射比≥60％，添加氟碳表面活性剂的薄膜有良好的防水性和良好的油墨(墨水)接受性，用油墨(墨水)打印小点时打印效果良好(小点形状精良)。此外含有亲水树脂和交联剂以及氟碳表面活性剂作为油墨接受层的材料也具备良好的防水性及优美的图像。

(12)塑料紫外线吸收剂[20] 氧化铈(Ce02)溶液与含有全氟碳链的氟碳表面活性剂混合处理，干燥。产物显示很高的UV吸收容量，是很好的塑料增塑剂，防热薄膜、涂料及化妆品很好的添加剂。

(13)硅橡胶改性[21] 在硅橡胶片表面涂上由如下配方(g)组成的混合物，在120℃固化得到的产品有良好的外观、优等的粘附性和硬度。

底漆

双酚A环氧树脂 l00

γ-缩水甘油丙基三甲基硅烷 l0

3，9-双(3-氨基丙基)-2，4,8，10-四氧杂螺旋(5，5)十一烷 100

γ-氨基丙基三甲基硅烷 20

四异丙氧基钛 0．3

Fluorad F-430(氟碳表面活性剂) 0．5 用氟碳表面活性剂按如下配方处理硅橡胶可增加其贮藏稳定性[22]。将70份N-聚氧乙烯-N-烷基全氟辛烷磺酰胺和100份Florite R在400份甲乙酮(MEK)中混合搅拌并在50℃干燥1h，得到粉末。当含有烯基的低分子量聚硅氧烷化合物或含活性氢硅氧烷化合物添加上述制备的粉末时，贮存稳定性>6个月，不用氟碳表面活性剂的仅有l星期。用这种材料制作的辊件有良好的形稳性。

(14)作耐化学性材料[23] 由MeOOC[CF(CF3)OCF2]m[CF20CF(CF3)]nCOOMe(m+n=30，51．09)，三(2-氨基乙基)胺14．6g，间六氟甲苯在25℃反应2h，得到50．5g如下产物：

(C2H4NH4)2NC2H4NHCO[CF(CF3)OCF2]m[CF20CF(CF3)]nCONH[C2H4N(C2H4NH2)2] m+n=30

该化合物实际可视为大分子非水系统的氟碳表面活性剂。可作为耐化学性的橡胶材料。

(15)改善照相纸性能[24]在制作照相纸工艺中添加氟碳表面活性剂能明显改善照相纸的使用性能。改进材料由卤化银乳液涂布在底基层，该底基层由含有多孔细颗粒粉末材料(≥400mg/m2)的非光敏亲水胶体层、氟碳表面活性剂和有机聚硅氧烷组成。该改进材料显示明显改善照相纸的书写性、盖章性能，操作中防勾擦破和制作以后的低摩擦等性能，并保证高质量的图像。

(16)提高油墨印刷质量[25] 在印刷物表面涂以透明的油墨接受层，最上层由聚乙烯醇、胶体二氧化硅、SBR乳胶和氟碳表面活性剂组成。这种可印刷的油墨表面具有快速油墨固定和防渗延的性质，能得到清晰全色图像，有很好的贮藏稳定性。

(17)降低涂污性[26] 这种油墨由聚乙二醇醚、聚乙二醇醚乙酸酯、氟碳表面活性剂和颜料组成。如，85．58份Dowanol TPM(三亚丙基二醇甲醚)，2．70份Solsperse 20000分散剂，6．70份Degussa FW200炭黑和0．75份Fluorad FC430氟碳表面活性剂混合得到表面张力为22．5mN／m、粘度18mPa·s的油墨，喷印在织物上显示出明显降低表面的涂污性质。

(18)半导体元件保护层[27] 由聚酰胺酸组成的材料可保护半导体元件抵抗α射线诱发的差错。配方如下(g)：

4，4’-二氨基二苯醚 2．290

3，3’，4，4'-双苯基四羧酸二酸酐 11．276

β-苯二胺 2．886

1，3-双氨基丙基四甲基二硅氧烷 0．048

N-甲基2-吡咯烷酮(NMP) 85．0

上述组分在25℃反应6h，再加热(80℃)6h至粘度为70Pa·S，与100g聚酰胺酸溶液和0．08gF-142D(氟碳表面活性剂)在0．72gNMP中于室温混合1h。半导体元件(4．5mm×13．0mm)用40mg上述制备的聚酰胺酸封盖，于23℃和60％湿度的环境中放置30min，在N2气氛中加热100℃90min，200℃ 30min，350℃60min。聚酰胺酸以极强的粘附力覆盖在元件上。半导体元件因而具备防护α射线的性能。

(19)导电氟高聚物[27a] 非炭黑导电体添加物的导电氟高聚物由可热熔的氟高聚物l00份、非炭黑导电体粉末l0～200份和氟碳表面活性剂l～10份组成。如MP-10 340J 90g，W-1(导电Ti02)10g，和Megafac F-10 1g的混合物的电阻率为3×108Ω·cm。

碳氟表面活性剂综述

碳氟表面活性剂综述 姓名：陶玉青班级：B化工062 学号：0610310112 摘要：近年来，由于我国经济的发展，对表面活性剂的品种和数量的需求越来越大，从而促进了表面活性剂的研究开发，带动了表面活性剂的发展。而对特殊表面活性剂的要求也越来越高。特殊表面活性剂在功能上比普通表面活性剂更好。而氟碳表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种。本文就碳氟表面活性剂介绍了碳氟表面活性剂的主要物理化学性质,合成方法,国际、国内碳氟表面活性剂的发展及现状.介绍了碳氟表面活性剂的最新进展,特别是一些新型碳氟表面活性剂的主要性质和用途.分析了我国碳氟表面活性剂发展缓慢,与国外形成巨大反差的原因,并对进一步发展我国的碳氟表面活性剂工业提出了自己的看法. 关键词：碳氟表面活性；性能；合成；应用；发展。 Fluorocarbon surfactant Abstract：In recent years, as a result of China's economic development, on the surfactant species and the number of growing demand, thus contributing to the study of surfactant development, led to the development of surfactant. Of special surface-active agent is also getting higher and higher requirements. Special surface active agent in the functional than the more common surfactants. The fluorocarbon surfactant is a special surface-active agent in the most important species. The question on the fluorocarbon surfactant introduced fluorocarbon surfactant the main physical and chemical properties, synthesis methods, the international and domestic fluorocarbon surfactant and the development of the status quo. Introduced fluorocarbon surfactant the latest developments, especially some new type of fluorocarbon surfactant, of the characteristics and uses. analyzes the fluorocarbon surfactant slow growth abroad, a huge contrast with the reasons for the further development of China's fluorocarbon surfactant industry put forward their views. Key words:Fluorocarbon surfactant; performance; synthesis; application; development. 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链，称碳氢表面活性剂将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代，就成为碳氟表面活性剂，或称氟表面活性剂碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种，有

氟碳表面活性剂与水性塑胶漆的推广

氟碳表面活性剂与水性塑胶漆的推广 上海向岚化工有限公司奚祥 在环境保护的浪潮中，涂料行业也在寻找自己的方向，水性化是一个重要的途径。然而“知易行难”，由于水性漆的光泽、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，所以在工业漆及其他特种涂料中，溶剂型涂料还是占有绝大部分市场。 但是保护环境和有效利用石油资源的压力，都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漆特别是水性塑胶漆中的应用，希望能够对水性塑胶漆的推广有所帮助。 氟碳表面活性剂介绍 先给大家介绍一下表面张力的概念。在物质内部，每个分子受其周围分子的作用力是对称的，处于平衡状态。而处于表面上的分子所受的作用力是不对称的，一方面受到内部分子的作用力，另一方面还受到与该物质表面相接触的其他物质分子的作用力。这两种力是不平衡的，相互作用后的结果就是在两种物质界面的地方产生表面张力，其方向与物质表面相切。作一个形象的比喻，就像一个气球，里面充满了水，那一层皮膜就相当于表面张力，它有使水的表面积缩小到的趋势，变成球形。如果忽略地球重力的影响，那么所有的水滴都应该是球形的。 而表面活性剂就是这样一类物质，它的分子同时具有极性基团（亲水结构）和非极性基团(疏水结构)，使得它活跃于两相物质的界面，能够降低表面张力，从而改变物质的界面性质，就像针刺在皮膜的表面一样，使得皮膜收缩能力变小了。根据表面活性剂疏水结构的不同，又可以分为碳氢类、有机硅类和氟碳类的表面活性剂。 氟碳表面活性剂是指普通表面活性剂碳氢链上的氢全部或部分被氟原子取代的一类表面活性剂。C-F链化学稳定性和热稳定性都很高；此外氟原子的半径比氢原子大，能将碳原子完全遮盖起来，范德华力小，即分子间力小，故氟碳表面活性剂具有很多普通碳氢表面活性剂不具有的特征： 第一、极强的表面活性。在水中只要很低的浓度就能够强烈的降低水的表面张力，提高了水性体系的湿润性和渗透性。由于氟原子非常难以被极化，使氟碳链极性 比碳氢链小。正是因为这种低极性，使氟碳链具有憎水性的同时还有憎油性， 因而在有机溶剂中也有高的表面活性。 第二、极好的稳定性。因为氟碳键的键能很大，不容易被破坏，所以具有极好的化学稳定性和热稳定性，可用于碳氢活性剂无法稳定存在的场合，如高温、强酸、 强碱溶液中。 第三、生产成本高。氟是电负性最强的元素，所以对设备的要求非常的高，加之合成氟碳表面活性剂的工艺也比较的复杂，造成了目前世界上氟碳表面活性剂的产 能不大，成本较高，市场售价也不便宜。 与普通表面活性剂一样，氟碳表面活性剂的分类依据其极性基团结构不同可分为非离子型和离子型二大类。非离子型的亲水基一般为聚氧乙烯醚类的产品，易溶于水、有机溶剂（包括酸、碱介质），与其它类型活性剂的相容性也更好。由于在水中不电离，故对PH值稳定性高，但是要避免在强氧化介质中使用，以免造成醚键断裂。非离子型的氟碳表面活性剂也是在水性涂料中应用最为广泛的一类。离子型氟碳表面活性剂根据亲水基的不同又可分为阴

氟表面活性剂

氟表面活性剂 英文名：fluorinated surfactant （FSA） 一、碳表面活性剂的基本概念： 众所周知，表面活性剂一般由极性基团（亲水基）和非极性基团（疏水基）二部份组成。普通表面活性剂的非极性基团为碳氢链，而氟碳表面活性剂的非极性基团为氟碳链，即以氟原子部分或全部取代碳氢链上的氢原子。但二者在极性基团的结构上无明显区别。所以氟碳表面活性剂就是以氟碳链取代碳氢链作为分子中非极性基团的表面活性剂。 二、氟碳表面活性剂的分类： 与普通表面活性剂一样，氟碳表面活性剂的分类依据其极性基团结构不同可分为离子型和非离子型二大类。离子型又可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型氟碳表面活性剂。 1、阴离子型氟碳表面活性剂： 根据其极性基团（亲水基）不同可分为羧酸盐类（RfCOO-M）、磺酸盐类（RfSO3-M）、磷酸盐类（RfOPO3M）和硫酸盐类（RfOSO3-M），工业上应用以前三者为主。 羧酸盐类氟碳表面活性剂：一般在强酸或含高价阳离子水溶液中的溶解度较小，但热稳定性较高； 磺酸盐类氟碳表面活性剂：相对具有更好的耐氧化性，对强酸、电解质敏感性小； 磷酸盐类氟碳表面活性剂：相对发泡性能较差。 2、阳离子型氟碳表面活性剂： 阳离子氟碳表面活性剂几乎都是含氮化合物，即有机胺衍生物。由于大多数物质表面颗粒带负电荷，故阳离子型活性剂易被吸附。 3、两性离子氟碳表面活性剂： 两性离子活性剂分子结构中同时含有酸性基和碱性基，其表现出的离子类型取决于溶液PH值，即在酸性介质中表现为阳离子型，在碱性介质中表现为阴离子型。两性氟碳表面活性剂酸性基主要是羧酸基和磺酸基，碱性基主要是氨基或季铵基。两性氟碳表面活性剂具有优良乳化性能，在氟碳材料、纸张、皮革等产品制造过程中用作乳化剂。 4、非离子型氟碳表面活性剂： 非离子型氟碳表面活性剂在水溶液中不电离，其极性基通常为含氧醚键（如聚氧乙烯基）。非离子型比其它类型活性剂更易溶于水、有机溶剂（包括酸、碱介质），与其它类型活性剂的相容性也更好。由于其在水中不电离，故对PH值稳定性高，受电解质、无机盐的影响也小，但因其极性基为一定数量的含氧醚键/羟基组成，故不能应用于强氧化介质，以免造成醚键断裂。

阳离子表面活性剂

https://www.sodocs.net/doc/686277249.html, 淮南华俊新材料科技有限公司 https://www.sodocs.net/doc/686277249.html, 阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性；而在碱性介质中容易析出而失去表面活性。除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫、磷、砷等元素的阳离子表面活性剂。 阳离子表面活性剂生产厂家哪家好？淮南华俊新材料科技有限公司来为您解答！ 阳离子表面活性剂在工业上大量使用的历史不长，需求量逐年都在快速增长，但是由于它的主要用途是杀菌剂、纤维柔软剂和抗静电剂等特殊用途，因此与阴离子和非离子表面活性剂相比，使用量相对较少。 我国阳离子表面活性剂的研发和使用起步较晚，但发展速度较快。1981年工业用阳离子表面活性剂品种为18个，占工业用表面活性剂总品种数的13.5%。到1990年便上升为45个，占15.5% ，

https://www.sodocs.net/doc/686277249.html, 淮南华俊新材料科技有限公司 https://www.sodocs.net/doc/686277249.html, 包括民用品种在内，总计有105个品种。但由于阳离子表面活性剂应用范围窄、使用量较小，因此产量极少，直至2002年年产量仍然仅有几千吨，不足表面活性剂总产量的1%。 阳离子表面活性剂一般都具有良好的乳化、润湿、洗涤、杀菌、柔软、抗静电和抗腐蚀等性能，由于其特殊的性能与应用，具有良好的发展潜力，随着工业用和民用应用范围不断扩大，其品种和需求量都将继续增加。 淮南华俊新材料科技有限公司是安徽省高新技术企业，目前增设上海、广州两家办事处。 是以表面活性剂和聚丙烯酸及丙烯酰胺系列

含氟表面活性剂

含氟表面活性剂的研究进展 摘要：含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。本文对含氟表面活性 剂的结构与特性、合成方法及应用进行了简单综述。 关键词：氟表面活性剂；结构；特性；合成；应用 Containing fluorine surfactants research progress Abstract：containing fluorine surfactant is special surface active agent category. Compared with the traditional surface active agent, with high surface activity, high heat stability and GaoHuaXue stability, already hate water and the characteristics of every oil, has been widely used in washing, fire control, oil, textile and other fields. This paper containing fluorine surfactants structure and properties, synthesis methods and the application of a simple and reviewed in this paper. Keywords: fluorine surfactant; Structure; Characteristics; Synthesis; Application 氟表面活性剂主要是指碳氢链疏水基上的氢完全或部分被氟原子取代的表面活性剂。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，有很高的热稳定性、化学稳定性。此外，其碳氟链既憎水又憎油，可制成油溶性的氟表面活性剂。氟表面活性剂的这些独特性能使其具有广泛用途，特别是在一些特殊应用领域起着其他表面活性剂无法取代的作用。氟表面活性剂合成较难，对其研究也相对较少，而且很多研究成果都已申请专利[1] 。 1.含氟表面活性剂的结构 从结构上看，氟表面活性剂与普通表面活性剂相似，都由亲水基和疏水基组成（见图1），尾部RF 是一个既憎水又憎油的氟碳链（可以是直链或支链），可根据使用需要改变链长和结构，一般最适宜的碳氟链长为6～10。尾部RF 在降低表面张力上起着决定性作用，也使得氟表面活性剂不同于传统的碳氢、硅

含氟表面活性剂经典综述

含氟表面活性剂经典综述 作者：肖进新江洪(大学化学与分子工程学院胶体化学研究室, 100871) 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。 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.%围才可使水的表面力下降到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,水溶液的表面力一般应在18ｍＮ/ｍ以下(至少应在20ｍＮ/ｍ以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺

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。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；

阳离子表面活性剂的合成与应用

阳离子表面活性剂的合成与应用 摘要:表面活性剂是具有表面活性的物质能改变物质的张力。本文对阳离子表面 活性剂的含义、种类、用途以及在工业领域中的应用进行了详细的阐述。 关键词：阳离子表面活性剂：含义、种类、用途及应用 1．阳离子表面活性剂： 阳离子表面活性剂，是其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的面活性剂。亲油基一般是长碳链烃基。亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子，少数为含硫或磷原子的阳离子。分子中的阴离子不具有表面活性，通常是单个原子或基团，如氯、溴、醋酸根离子等。阳离子表面活性剂带有正电荷，与阴离子表面活性剂所带的电荷相反，两者配合使用一般会形成沉淀，丧失表面活性。它能和非离子表面活性剂配合使用 2,.种类： <1>季铵盐： 季铵盐型阳离子表面活性剂通式为[ ]x-，式中R为C10～C18。长链烷基，Rl、R2、R3 一般是甲、乙基，也可以有一个是苄基或长链烷基，X是氯、溴、碘或其他阴离子基团：多数情况下是氯或溴。季铵盐型阳离子表面活性剂是产量高、应用广的阳离子表面活性剂。一般由叔胺与醇、卤代烃、硫酸二甲酯等烃基化试剂反应制得。：吡啶《》(C5H5N)也可以看成一种特殊的叔胺，通常把吡啶与卤代烷的反应产物也归于季铵盐中。如溴代十六烷与吡啶反应得到的产物十六烷基溴化吡啶是一种常用的杀菌剂。季铵盐阳离子表面活性剂水溶性好，既耐酸又耐碱且大多数具有杀菌作用。由于大部分纤维表面带负电，用季铵盐阳离子表面活性剂可中和其电荷，因此有较好的抗静电作用。它们能在纤维表面形成疏水油膜，降低纤维的摩擦系数使之具有柔软、平滑的效果所以可作柔软剂。这种表面活性剂除可作抗静电剂柔软剂外，还可作护发产品中的头发定型调理剂，纺织工业中的匀染固色剂。但它有使机械生锈的缺点，价格也较贵。在清洗剂中常与非离子表面活性剂复配成杀菌、消毒清洗剂。 <2>杂环类阳离子表面活性剂： 杂环类阳离子表面活性剂可以有咪唑啉、吗啉胍类、三嗪类衍生物等。 眯唑啉是含有二个氮原子的五元杂环的单环化合物，如2—烷基咪唑啉，它与硫酸二甲酯肛反应可生成季铵盐；如脂肪酸与二亚乙基三胺反应生成2—烷基氨基乙基咪唑啉，得到的产物乙酰化再与甲酸中和或季铵化都得到阳离子表面活性剂。它们都可做纤维柔软剂或杀菌剂。 一般阳离子表面活性剂去污力较差，因此通常不用阳离子表面活性剂作洗涤剂。但在特殊的清洗剂中如杀菌消毒洗涤剂中会加入阳离子特别是季铵盐型阳离子表面活性剂。 3.应用： 1. 阳离子表面活性剂主要起匀染和缓染作用，其基本原理都是延缓染料的吸附速度和减慢上染率，染料和表面活性剂对纤维表面上染座的竞争，匀染剂首先占领部分染座。随染色的不断进行，被匀染剂占领的染座又被阳离子染料所代替，

阳离子表面活性剂

第五组 资料查找：王杰24 ppt: 张小宽34 汇报：潘雷19

阳离子表面活性剂 ——胺盐型阳离子表面活性概述 阳离子表面活性剂主要是含氮的有机胺衍生物，由于它们分子中氮含量有孤对电子故能以氢键与酸分子中的氮结合，使氮基带上正电荷。因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性；在碱性介质中容易与负离子相结合而析出，失去表面活性。 除含氮阳离子表面活性剂外，还有一小部分含硫，磷等元素的阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂除具有良好的

乳化，润湿，洗涤等良好的性能外，还具有特殊的杀菌，柔软，抗静电，抗腐蚀等性能。 一．用途 1．阳离子表面活性剂主要起匀染和缓染作用，阳离子表面活性剂和阳离子染料与纤维都有亲和作用和扩散性，对染座进行竞争，以获得匀染效果。 2．抗静电剂 具有抗静电作用的非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型表面活性剂。常用的阳离子型有：脂肪胺、聚氧乙烯脂肪胺、季铵盐、聚氧乙烯季铵盐。。

3．乳化剂 用作乳化剂的表面活性剂有阴离子型、阳离子型及两性型表面活性剂。常用的阳离子型乳化剂有：脂肪胺、聚氧乙烯脂肪胺、季铵盐、聚氧乙烯季铵盐。 二．分类 1.胺盐型阳离子表面活性剂 2.季铵盐型阳离子表面活性剂 3.其他阳离子表面活性剂

三．胺盐型阳离子表面活性剂 基本内容 高级伯胺，仲胺，叔胺与酸中和形成的铵盐，总称为胺盐型阳离子表面活性剂。这类表面活性剂的疏水基的碳原子数在12-18之间，中和脂肪胺所用的酸有盐酸，甲酸，乙酸，硫酸等。 1.高级胺盐型阳离子表面活性剂 （1）高级伯胺盐可由脂肪酸，脂肪醇来制取。

脂肪酸法制备高级伯胺盐是以铁盐等为催化剂，使脂肪酸与氨在260-290摄氏度下进行反应生成脂肪腈，然后在氨和镍催化剂存在下将腈氢化转变为高级仲胺，最后以酸中和而制得。 （2）高级仲胺盐制备高级仲胺盐首先需制取高级仲胺。高级仲胺盐的主要产品是高级卤代烷与乙醇胺，或高级胺与环氧乙烷的反应产物。高级仲胺盐在实际生产中用的较少，可用作纤维染色助剂。 （3）高级叔胺盐高级叔胺盐是胺盐型阳离子表面活性剂中用途最广泛的，是制备季铵盐阳离子表面活性剂的原料。

洗涤剂中常用的阳离子表面活性剂

阳离子表面活性剂，一个具有良好的杀菌、杀藻、防霉、柔软、抗静电和调理性能的成分，在洗涤用品中的角色有：柔软剂、杀菌剂、抗静电剂、调理剂等。 洗涤剂中常用的阳离子表面活性剂有烷基季铵盐、酯基季铵盐和聚合型阳离子表面活性剂。其中，季铵盐是产量最大、应用最广泛的一类阳离子表面活性剂，主要用作柔软剂、抗静电剂、杀菌剂等。 下面介绍七种常用的阳离子表面活性剂： 1十二烷基二甲基苄基氯化铵 (商品名：1227，洁尔灭，苯扎氯铵) 性质：具有良好的泡沫和化学稳定性，耐热、耐光，还具有杀菌、乳化、抗静电、柔软调理等多种性能，1227易溶于水，并且不受水硬度影响，但需要注意的是1227长期暴露空气中易吸潮。安全性方面，在体内无积累，但对眼和皮肤微有刺激性。 应用：织物柔软剂和抗静电剂，餐馆、食品加工设备等的消毒杀菌剂，还可以用作杀藻、杀菌剂等。 2十六烷基三甲基氯化铵 (商品名：1631) 性质：具有良好的抗静电和柔软性能，并有优良的杀菌防霉作用。对眼睛有点刺激性。 应用：护发剂和织物柔软剂，还可以用作杀菌消毒剂。 3十八烷基三甲基氯化铵 (商品名：1831) 性质：具有优良的渗透、柔软、抗静电及杀菌性能，易溶于醇和热水中，去污力和起泡性差。在安全性方面有微小的刺激性。 应用：1831是护发素的主要成分之一，也可用作合成纤维的抗静电剂、杀菌剂和消毒剂。 4甲基二牛脂酰乙基-2-羟乙基硫酸甲酯铵 性质：灰白色膏状物或固体，有较好的贮存稳定性，在冷水中易分散，可在少量电解质下配制2.5%-3.0%的分散体，具有良好的再润湿性。

应用：家庭及工业的漂洗柔软剂、洗涤柔软剂等。 5N-甲基-N-牛脂酰胺基乙基-2-牛脂基咪唑啉硫酸甲酯盐 性质：黏稠液体并显浑浊，50℃可变为透明液体。具有极好的柔软、抗静电作用，再润湿性和生物降解性好。 应用：柔软洗涤剂及织物柔软剂。 6聚季铵盐-16 性质：有护发、调理、定型作用，以及滋润皮肤作用。 应用：发用化妆品及护肤化妆品。 在洗发香波及洗头膏中，其低浓度就能有很好的效果，并能加强和稳定香波泡沫，同时赋予头发以极佳的润滑性、易梳理性及光泽感。 在香波中使用的产品浓度为0.5～5%。在头发定型胶及定型液中，可使头发具有高度的滑动性，保持卷发牢固而不松散，使头发具有柔软健康及富有光泽的外观及手感，添加量约1～5%。 在护肤品中如剃须膏、淋浴乳及除臭剂中加入量约0.5～5%。 7阳离子瓜尔胶 性质：对头发和皮肤具有调理性。作为调理剂使用时，它能提高阴离子表面活性剂的效果。 应用：可用作香波增稠剂、乳化稳定剂和织物柔软剂等。

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)。 (3)提高聚氨基甲酸酯泡沫体的质量[9] 用于聚氨基甲酸酯泡沫体制造的氟碳表面活性剂为半氟化双嵌段共聚物，由嵌段聚甲基丙烯酸甲酯和嵌段聚1H，1H，2H，2H．全氟烷基甲基丙烯酸酯组成，全氟烷基为丁基或己基。添加氟碳表面活性剂制造的聚氨基甲酸酯泡沫体的泡室非常小，泡室直径可小至100μm，不加氟碳表面活性剂的对照样品的泡室体积大，形状不规则。添加氟碳表面活性剂的泡沫体高度更高，如果复合使用硅氧烷表面活性剂和氟碳表面活性剂可得到最大的泡沫体高度。 氟碳表面活性剂也添加到无机起泡剂配方中[10]。得到的泡沫体具有小孔径和高的耐压强度。配方如下(质量份)： Si02-Al203 100 起泡剂(脂肪酸金属盐) 0．05～5 碱金属硅酸盐水溶液 50～500 氟碳表面活性剂 0．02～2 (4)提高弹性体防污性[11] 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯弹性体Luran778T和紫外稳定剂及0．1％Zomyl FSNl00(氟碳表面活性剂)混合后注模得到试片经室温24h老化，显示优良的防污性能。 (5)增强堵缝剂的防污性[12] 通常是由氟高聚物的分散水液和氟碳表面活性剂组成的

阳离子表面活性剂

阳离子表面活性剂 阳离子表面活性剂，是其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的面活性剂。亲油基一般是长碳链烃基，亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子，少数为含硫或磷原子的阳离子，分子中的阴离子不具有表面活性，通常是单个原子或基团，如氯、溴、醋酸根离子等。阳离子表面活性剂带有正电荷，与阴离子表面活性剂所带的电荷相反，两者配合使用一般会形成沉淀，丧失表面活性。它能和非离子表面活性剂配合使用，主要用作织物柔软剂、油漆油墨印刷助剂、抗静电剂、杀菌剂、沥青乳化剂。阳离子表面活性剂在水溶液中电离时生成的表面活性离子带正电荷，其疏水基与阴离子表面活性剂相似。阳离子表面活性剂的亲水基离子中含有氮原子，根据氮原子在分子中的位置不同分为胺盐、季铵盐和杂环型三类。以下主要介绍季铵盐阳离子表活性剂： 季铵盐型阳离子表面活性剂通式为[ ]x-，式中R为C10～C18。长链烷基，Rl、R2、R3 一般是甲、乙基，也可以有一个是苄基或长链烷基，X是氯、溴、碘或其他阴离子基团：多数情况下是氯或溴。 季铵盐的合成比较简单，主要是季铵化反应。一般由叔胺与醇、卤代烃、硫酸二甲酯等烃基化试剂反应制得。吡啶(C5H5N)也可以看成一种特殊的叔胺，通常把吡啶与卤代烷的反应产物也归于季铵盐中。如溴代十六烷与吡啶反应得到的产物十六烷基溴化吡啶是一种常用的杀菌剂，并且季铵盐阳离子表面活性剂水溶性好，既耐酸又耐碱且大多数具有杀菌作用。季铵盐与胺盐不同，其性质不受pH变化的影响，在碱性介质中也不会析出自由胺，因季铵盐是强酸、强碱形成的盐，不会发哼水解。季铵盐还有一个除表面活性之外的特性，即其水溶液有很强的杀菌能力，故常用作消毒、灭菌剂，一个典型的杀菌剂是“新洁尔灭”。季铵盐这类阳离子表面活性剂容易吸附于固体表面（因一般在水介质中固体表面常带负电荷），使表面变得疏水；于是阳离子表面活性剂具有某些特殊用途。如常用作矿物浮选剂、沥青乳状液（铺路用）乳化剂、纺织纤维柔软剂及抗静电剂，以及颜料分散剂等。 季铵盐型阳离子表面活性剂是产量高、应用广的阳离子表面活性剂。在用作织物柔剂时，由于大部分纤维表面带负电，用季铵盐阳离子表面活性剂可中和其电荷，因此有较好的抗静电作用。它们能在纤维表面形成疏水油膜，降低纤维的摩擦系数使之具有柔软、平滑的效果所以可作柔软剂。这种表面活性剂除可作抗静电剂柔软剂外，还可作护发产品中的头发定型调理剂，纺织工业中的匀染固色剂。但它有使机械生锈的缺点，价格也较贵。在清洗剂中常与非离子表面活性剂复配成杀菌、消毒清洗剂。 另外，阳离子表面活性剂作为表面活性剂的主要分支，其规模发展呈稳步增长趋势，阳离子表面活性剂在全球稳定增长的趋势为我国相关行业的发展和壮大提供了良好的外部环境，但由于与发达国家在产品结构与技术上的差距，行业也面临着严峻的考验。随着阳离子表面活性剂在工业和民用领域中的应用越来越广，对品种和性能也提出了越来越高的要求，所以需要新品种的开发，有很大的发展空间。

氟表面活性剂

氟表面活性剂 一、 氟表面活性剂简介 1、分类和结构 将普通表面活性剂分子中碳氢链上的氢原子全部或部分用氟原子取代，就称之为氟表面活性剂，也叫氟碳表面活性剂、碳氟表面活性剂、含氟表面活性剂等。其英文名称主要有fluorinated surfactant，fluorocarbon surfactant，fluorosurfactant，polyfluorinated surfactant 等。若碳氢链上的氢原子全部被氟原子取代，称为全氟表面活性剂（perfluorinated surfactant, perfluorocarbon surfactant），若只有部分氢原子被取代，则称为部分氟化的表面活性剂（partially fluorinated surfactant, semifluorinated surfactant）。最常见的氟表面活性剂有全氟羧酸盐（C n F2n+1COOM）和全氟烷基磺酸盐（C n F2n+1SO3M）等。 氟表面活性剂的分类与碳氢表面活性剂一样。比如按照亲水基团来分类，可分为离子型和非离子型两大类，离子型又分为阳离子型、阴离子型、两性型。更具体的分类例如，阴离子型分为羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸盐型、磷酸盐型等。 氟表面活性剂结构的差别主要体现在含氟烷基的不同。常见的含氟烷基主要有全氟或部分氟化的烷基、六氟丙烯环氧/六氟丙烯/四氟乙烯齐聚体、端基含氢(ω-H)的氟烷基等。 与碳氢表面活性剂不同的是，常用氟表面活性剂的疏水链较短，碳氟主链一般不超过8个碳。主链8碳以上通常由于其水溶性差，较少在水溶液中使用。 除了全氟羧酸盐和全氟烷基磺酸盐这一类阴离子型，氟表面活性剂的一个重要的结构特征是由于含氟烷基原料来源的限制，氟烷基大多不是直接和亲水基相连，而是通过一个中间基团和亲水基连接。典型的例子如：C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)3I-（阳离子型），C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)2CH2COO-（两性型）等。 2、性能 氟表面活性剂是一种最重要的特种表面活性剂。若将普通表面活性剂比做“工业味精”，氟表面活性剂就可称为“工业味精之王”。这主要是因为它们具有普通表面活性剂无法比拟的特殊性能，通常可归纳为“三高”、“两憎”： 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。在水溶液中，氟表面活性剂的临界胶束浓度（cmc）和cmc时溶液的表面张力（一般也是该溶液能达到的最低表面张力，γcmc）都远低于相应的碳氢类似物。很多氟表面活性剂水溶液在极低浓度就可使水的表面张力下降至20 mN/m以下，最低可达14~15 mN/m。 2）高热稳定性 氟表面活性剂可胜任在高温环境下使用。比如，全氟烷基羧酸在硼硅酸盐玻璃上加热至400 ℃无明显分解，在更高的温度（550 ℃）分解成全氟烯烃及其它产物如HF和CO2等；固态的全氟烷基磺酸钾，加热到420 ℃以上才开始分解，而一般碳氢表面活性剂在高温下容易分解。 3）高化学稳定性 氟表面活性剂的碳氟链可抵抗强氧化剂、强还原剂、强酸和强碱的作用。比如，把C8F17SO3K溶于水中，在密闭条件下300 o C加热8小时，未见其分解; 在浓硝酸中加热到160 o C，12小时未分解。C8F17SO3K对于硝酸、过氧化氢等氧化剂以及联氨等还原剂也表现得相当稳定。氟表面活性剂这种高化学稳定性使其在强酸强碱溶液中仍能保持良好的表面活性，更奇特的是，一些氟表面活性剂在强酸或强碱介质中由于溶解度增加而具有比在水溶液中更高的表面活性。如C8F17SO3K水溶液的γcmc（25 o C）= 34.5 mN/m，而在强酸水溶液中可降至17 mN/m。 4）氟碳链的两憎性 与碳氢链憎水、亲油的性能不同，氟碳链既憎水又憎油。该特点使其可用于有机溶剂（油）中，用于降低油的表面张力，而碳氢表面活性剂则难以胜任。值得注意的是，氟碳链的憎油性也有其不利之处，就是其油水界面张力可能比相应的碳氢表面活性剂要高。但这一不利因素可通过在分子中引入碳氢链段加以弥补。 3、合成

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)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面张力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳

表面活性剂常见种类分类全新

1.阳离子表面活性剂：伯仲叔胺盐，季铵盐(杀菌剂)最常用 咪唑啉(缓蚀剂) 有的用于乳化剂,绝大多数为含氮原子的阳离子，少数为含硫或磷原子的阳离子。 一般基质的表面带有负离子，当带正电的阳离子表面活性剂与基质接触时就会与其表面的污物结合，而不去溶解污物所以一般不做洗涤剂。 2.阴离子表面活性剂分为羧酸盐(皮肤清洁剂)、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐,。去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。 ①肥皂，水溶液的pH在9.0～9.8 ②烷基苯磺酸钠(LAS直ABS支),是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种，烷基苯磺酸盐不是纯化合物合成洗涤剂的主要活性成分。 ABS支，十二烷基苯磺酸钠是最常见的产品。 烷基磺酸盐（AS和SAS),琥珀酸酯磺酸盐(渗透剂OT）, JFC,脂肪酸甲酯磺酸盐(MES) ③硫酸酯盐。它与磺酸盐结构的区别在于硫酸酯盐中的硫原子不与烃基中的碳原子直接相连。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐（AES) ,是非离子—阴离子型两性混合表面活性剂，一般也将它归在阴离子型硫酸酯盐表面活性剂中。 3. 非离子表面活性剂在水中不发生电离，是以羟基（一OH）或醚键（R—O—R′）为亲水基的两亲结构分子，由于羟基和醚键的亲水性弱，因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性，这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。 (1)聚氧乙烯型 ①烷基酚聚氧乙烯醚(APEO) 包括OP系列和TX系列产品。 OP—10属于壬基酚聚氧乙烯醚中的一种。TX—10 属于辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。 ②高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO) 平平加O (2)多元醇型 ①失水山梨醇酯，单酯的商品代号叫Span(司盘) ,若把司盘类多元醇表面活性剂再用环氧乙烷作用就得到相应的吐温(Tween） ②烷基醇酰胺型尼纳尔（Ninol）， 6501、6502椰子油脂肪酸二乙醇酰胺,6501结构式C11H23CON(CH2CH2OH)2 4.主要是甜菜碱型、氨基酸型和咪唑啉型。

阳离子表面活性剂

表面活性剂 阳离子表面活性剂 ●带正电荷,起表面活性作用的是阳离子。 ●其分子结构主要部分是一个五价氮原子，所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性 大，在酸性与碱性溶液中较稳定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用。 ●常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。 ●本类因有很强的杀菌作用，故主要用于皮肤、粘膜、手术器械等的消毒。某些品种 如苯扎氯铵，可作为抑菌剂用于眼用溶液。 两性离子表面活性剂 ●结构中同时具有正电荷和负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子 表面活性剂的性质。 ●卵磷脂是天然的两性离子表面活性剂。主要来源于大豆和蛋黄。 ●氨基酸型：R-NH+2-CH2CH2COO－ 甜菜碱型：R-N+(CH3)2-COO-。 在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力。 临界胶束浓度 表面活性剂在溶液中超过一定浓度时会从单体（单个离子或分子）缔合成为胶态聚合物，即胶束（或称胶团）。开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration) ，用CMC表示。当溶液中形成胶束后溶液的性质如渗透压、浓度、界面张力、摩尔电导等都存在突变现象 （一）胶束的形成、大小与形状 胶束的形成: 在临界胶束浓度时水分子的强大凝聚力把表面活性剂分子从其周围挤开，迫使表面活性剂分子的亲油基和亲水基各自互相接近，排列成亲油基在内、亲水基在外的球形缔合体，即胶束。 因此胶束的形成并不是由于亲油基和水分子间的斥力或亲油基彼此间的Vander waals引力所致，而是受水分子的排挤所致 若在表面活性剂浓溶液中加入适量的非极性液体，则可形成亲水基指向胶束内，烃链指向非极性液体的胶束，称为反胶束。 胶体粒子范围（1～100nm） 临界浓度通常在0.02%～0.5%左右