Фторовані поверхнево-активні речовини мають високу хімічну стійкість

2020-09-21 00:06:31

Унікальні властивості фторованих поверхнево-активних речовин часто підсумовуються як "три високої" і "двох гідрофобних", тобто висока поверхнева активність, висока термічна стабільність і висока хімічна стабільність; його фторалкільні групи є як гідрофобними, так і олеофобними.

Низький поверхневий натяг фторованого водного розчину поверхнево-активної речовини може досягати нижче 20 мН/м, навіть приблизно до 15 Мн/м. Як правило, концентрація поверхнево-активної речовини вуглеводневого ланцюга повинна бути від 0,1% до 1%, а поверхневий натяг водного розчину можна зменшити лише до 30 ~ 35 МН/м, тоді як поверхневий натяг водного розчину можна зменшити до менше ніж 20 Мн/м, коли доза фторвуглецевого поверхнево-активної речовини становить 0,005% ~ 0,1%. Фторовані поверхнево-активні речовини настільки високоактивні, що їх водний розчин може розтікатися по поверхні вуглеводневої нафти.

Фторовані поверхнево-активні речовини мають високу термостійкість, такі як твердий перфторалкілсульфонат калію, який можна використовувати при температурах вище 300 ℃ після нагрівання вище 420 ℃. Фторовані поверхнево-активні речовини мають високу хімічну стабільність, яка може протистояти дії сильних окислювачів, сильних кислот і сильних основ, і все ще може підтримувати хорошу поверхневу активність у цьому розчині. Якщо з нього перетворити поверхнево-активну речовину, розчинну в маслі, поверхневий натяг органічного розчинника також можна зменшити.

Результати показують, що висока поверхнева активність фторованих поверхнево-активних речовин зумовлена ​​низькою ван-дер-ваальсовою гравітацією між молекулами. Невеликий натяг, необхідний для переміщення молекул поверхнево-активної речовини з водного розчину на поверхню розчину, призводить до агрегації молекул поверхнево-активної речовини на поверхні розчину, що призводить до утворення сильної поверхневої адсорбції. Цей тип сполук не тільки має низьку спорідненість до води, але також має низьку спорідненість до вуглеводнів, тому він є гідрофобним як для води, так і для нафти, але його здатність впливати на межфазний натяг на межі розділу нафта/вода не є сильною. Наприклад, коли фторовмісна поверхнево-активна речовина поєднується з вуглеводневою поверхнево-активною речовиною, фторвмісна поверхнево-активна речовина може вибірково адсорбуватися на поверхні води, таким чином зменшуючи поверхневий натяг; в той час як вуглеводневу поверхнево-активну речовину можна адсорбувати на межі розділу масло/вода, щоб зменшити міжфазний натяг. Це, безумовно, покращить змочуваність водного розчину.

Фторована поверхнево-активна речовина є важливою різновидом спеціальних поверхнево-активних речовин, яка має багато незамінних застосувань. Фторовані поверхнево-активні речовини в основному використовують перфторалкіл, перфтореніл або частково фторований алкіл як гідрофобні групи, а потім вводять відповідні лінкери та гідрофільні групи, якщо потрібно. Відповідно до різних властивостей гідрофільних груп отримують різні серії фторованих поверхнево-активних речовин, такі як аніонні, катіонні, неіонні та амфотерні.