氟表面活性劑的制備及性能研究.pdf

1、氟表面活性劑的環(huán)境和生物降解問(wèn)題是最近的熱點(diǎn)，特別是全氟長(zhǎng)鏈(≥C8)氟表面活性劑的應(yīng)用限制乃至禁用已成為必然趨勢(shì)。本文合成了一種以短鏈的全氟丁基為基礎(chǔ)的陽(yáng)離子氟表面活性劑，N-[3-（二甲基胺基）丙基]全氟丁基磺酰胺鹽酸鹽(C4F9SO2NH(CH2)3NH(CH3)2+Cl-,簡(jiǎn)稱為PFB-MC)。該表面活性劑適用于強(qiáng)酸性環(huán)境，具有極高的表面活性，其溶液最低表面張力(γcmc)達(dá)到19.80mN·m-1，和通常的氟表面活性劑相當(dāng)。通

2、過(guò)表面張力方法得到了固定pH(pH=2.6～2.7)情況下PFB-MC的表面張力-濃度對(duì)數(shù)(y-lgc)曲線，以及該pH下外加鹽([NaCl]＝0.1mol·L-1)對(duì)表面張力的影響;并進(jìn)一步研究了pH對(duì)PFB-MC在其臨界膠束濃度(cmc)前后的表面張力的影響。該表面活性劑由于所含碳氟片斷短，符合環(huán)境保護(hù)公約的要求。
　　 繼續(xù)合成了一系列陽(yáng)離子氟表面活性劑，N-[3-（二甲基胺基）丙基]全氟烷基磺酰胺鹽酸鹽(CnF2n+1S

3、O2NH(CH2)3NH(CH3)2＋Cl-,n=6,8，分別簡(jiǎn)稱為PFH-MC和PFO-MC)，并用滴體積法測(cè)定25℃、pH2.6～2.7時(shí)該類物質(zhì)的單體系及加鹽后([NaCl]＝0.1mol·L-1)的表面張力曲線。結(jié)合上述PFB-MC的結(jié)果，討論了分子結(jié)構(gòu)中碳氟片斷的鏈長(zhǎng)對(duì)水溶液中表面活性的影響。對(duì)比膠團(tuán)形成能力、降低表面張力的能力、表面吸附狀況和酸性條件的強(qiáng)弱影響表面活性劑使用情況，得到以下結(jié)論：首先，隨著鏈長(zhǎng)的增加cmc減小，

4、表面吸附量降低（單分子吸附面積增大）；單體系γcmcPFH-MC最小(15.02mN·m-1),PFO-MC的γcmc和PFH-MC相比略有上升可理解為長(zhǎng)鏈表面活性劑的溶解性的限制或者空間排列的影響；外加鹽能降低體系的cmc（可通過(guò)增加碳鏈的疏水性解釋)，但由于鹽酸過(guò)量，溶液中相當(dāng)于已經(jīng)存在一定量的電解質(zhì)屏蔽頭基電荷的排斥，導(dǎo)致對(duì)γcmc未觀察到影響。討論了鏈長(zhǎng)變化對(duì)鹽效應(yīng)的影響，這種影響呈現(xiàn)不規(guī)則的變化，PFH-MC所受的鹽效應(yīng)表現(xiàn)最

5、明顯。這可能是由于碳鏈長(zhǎng)度PFH-MC最適中，而PFO-MC和PFB-MC過(guò)長(zhǎng)、過(guò)短的碳鏈即疏水性較大或較小都使得外加NaCl帶來(lái)的疏水效應(yīng)減小。研究了表面活性劑在cmc前后的表面張力隨pH的變化。
　　 本文合成了一系列以全氟烷基為基礎(chǔ)的、含有碳?xì)淦蔚年?yáng)離子型氟表面活性劑，研究結(jié)果表明該類表面活性劑適用于強(qiáng)酸性環(huán)境、抗鹽、且具有極高的表面活性。對(duì)實(shí)際選擇進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)：該類表面活性劑適用于強(qiáng)酸性環(huán)境，加鹽還能明顯改善表面活性