东华大学助剂化学课件9【荐】.pdf

 碳氢链的氢原子被氟原子部分或全部取代后称为碳氟链， 具有碳氟链疏水基的表面活性剂称为氟表面活性剂。 目前无统一命名，文献中常见名称： 含氟表面活性剂（fluorine containing surfactant ） 不确切。含多少，在哪个位置？ 全氟表面活性剂（perfluoro surfactant ） 不确切。极性集团大多不含氟。 氟化表面活性剂（fluorinated surfactant ） 仅适用于电解氟化法所得到的。 碳氟表面活性剂（fluorocarbon surfactant ） 能反映其特点：碳氟链代替碳氢链。 • 碳氟表面活性剂具有很高的表面活性，由于碳氟链具 有极强的疏水作用及较低的分子内聚力，其水溶液具 有极低的表面张力，一般表面活性剂溶于水时，可将 水的表面张力降低到30mN·m-1左右，而含有CF 基或 3 CF 基的含氟表面活性剂可使水的表面张力降低至 2 10~15 mN·m-1左右。与同碳链长度的碳氢表面活性剂 相比，含氟表面活性剂达到饱和吸附的浓度要低得多， 临界胶束浓度也小得多。 分类 • 碳氢表面活性剂按极性基来分类，碳氟表面活性剂的极性 基与之相同，故其分类也按极性基的结构不同分为离子型 和非离子型，离子型包括阳离子、阴离子和两性。 阴离子型 R COOH F + - 阳离子型 R CH CH N (CH) C H I F 2 2 3 2 2 5 + - 两性 R ～N (CH) (CH) SO F 3 2 2 n 3 非离子型 CF (CF) CH O(CH CH O) H 3 2 n 2 2 2 m 含氟表面活性剂的制备 • 含氟表面活性剂的制备过程分为两步，第一步是合成长链氟烷基化合物，这 是含氟表面活性剂的中间体； • 第二步是以中间体作为起始原料合成含氟表面活性剂。 （1）中间体的合成 • ①电解氟化法 • ②调聚法 • ③齐聚法 电解氟化法 • 在低电压、大电流条件下，在氢氟酸介质中，对烷基磺酸、羧酸的酰氯化物 等进行电解，即可得到全氟烷基化合物。反应式举例如下： C H SO Cl + 18HF C F SO F + HCl 8 17 2 8 17 2 全氟磺酰氟 C H COCl + 16 HF C F COF + HCl 7 15 7 15 全氟羧酰氟 调聚法 • 在调聚剂的存在下，用四氟乙烯等氟烯烃单体聚合得到全氟烷基化合物。反 应式如下： 5CF CF I IF + 2 I + 5 CF =CF 3 2 5 2 2 2 调聚剂 CF CF I + nCF =CF CF CF (CF CF ) I