Fluorierte Tenside weisen eine hohe chemische Stabilität auf

2020-09-21 00:06:31

Die einzigartigen Eigenschaften fluorierter Tenside werden oft als „drei hoch“ und „zwei hydrophob“ zusammengefasst, d. h. hohe Oberflächenaktivität, hohe thermische Stabilität und hohe chemische Stabilität; seine Fluoralkylgruppen sind sowohl hydrophob als auch oleophob.

Die niedrige Oberflächenspannung einer wässrigen Lösung eines fluorierten Tensids kann unter 20 mN/m, sogar bis zu etwa 15 Mn/m, betragen. Im Allgemeinen sollte die Anwendungskonzentration des Tensids mit Kohlenwasserstoffkette zwischen 0,1 % und 1 % liegen, und die Oberflächenspannung der wässrigen Lösung kann nur auf 30–35 MN/m reduziert werden, während die Oberflächenspannung der wässrigen Lösung auf weniger als 20 Mn/m reduziert werden kann, wenn die Dosierung des Fluorkohlenstoff-Tensids 0,005 %–0,1 % beträgt. Fluorierte Tenside sind so hochaktiv, dass ihre wässrige Lösung auf der Oberfläche von Kohlenwasserstofföl verteilt werden kann.

Fluorierte Tenside weisen eine hohe Hitzebeständigkeit auf, beispielsweise festes Kaliumperfluoralkylsulfonat, das nach Erhitzen auf über 420 °C bei Temperaturen über 300 °C verwendet werden kann. Fluorierte Tenside weisen eine hohe chemische Stabilität auf, können der Wirkung starker Oxidationsmittel, starker Säuren und starker Basen widerstehen und können dennoch eine gute Oberflächenaktivität in dieser Lösung aufrechterhalten. Wenn es zu einem öllöslichen Tensid verarbeitet wird, kann auch die Oberflächenspannung des organischen Lösungsmittels verringert werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die hohe Oberflächenaktivität fluorierter Tenside auf die geringe Van-der-Waals-Gravitation zwischen den Molekülen zurückzuführen ist. Die geringe Spannung, die erforderlich ist, damit sich die Tensidmoleküle von der wässrigen Lösung zur Lösungsoberfläche bewegen, führt zur Aggregation der Tensidmoleküle auf der Oberfläche der Lösung, was zur Bildung einer starken Oberflächenadsorption führt. Diese Art von Verbindungen hat nicht nur eine geringe Affinität zu Wasser, sondern auch eine geringe Affinität zu Kohlenwasserstoffen. Daher ist sie sowohl gegenüber Wasser als auch gegenüber Öl hydrophob, ihre Fähigkeit, auf die Grenzflächenspannung der Öl/Wasser-Grenzfläche einzuwirken, ist jedoch nicht stark. Wenn beispielsweise das fluorhaltige Tensid mit dem Kohlenwasserstoff-Tensid kombiniert wird, kann das fluorhaltige Tensid selektiv an der Wasseroberfläche adsorbieren und so die Oberflächenspannung verringern; Während das Kohlenwasserstofftensid an der Öl/Wasser-Grenzfläche adsorbiert werden kann, um die Grenzflächenspannung zu verringern, wird dies sicherlich die Benetzbarkeit der wässrigen Lösung verbessern.

Fluorierte Tenside sind eine wichtige Sorte spezieller Tenside, die viele unersetzliche Verwendungsmöglichkeiten haben. Fluorierte Tenside verwenden hauptsächlich Perfluoralkyl oder Perfluorenyl oder teilweise fluoriertes Alkyl als hydrophobe Gruppen und führen dann nach Bedarf geeignete Linker und hydrophile Gruppen ein. Entsprechend den unterschiedlichen Eigenschaften hydrophiler Gruppen werden verschiedene Serien fluorierter Tenside, wie anionische, kationische, nichtionische und amphotere, hergestellt.