氟表面活性剂综述-肖进新
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 surfactantAbstract：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，有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。
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(北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室,北京100871)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。
洗发水用表面活性剂技术发展概况(待续)
洗发水用表面活性剂技术发展概况(待续)肖进新【摘要】表面活性剂是所有洗发水配方的核心组分,其功用包括清洁、起泡、控制流变行为、皮肤温和性、以及将有益成分沉积到头发和头皮上.本文主旨在于帮助设计有效、时尚的洗发水表面活性剂技术.介绍了表面活性剂各种功用的对应机理,以及用来筛选适用于产品配方的表面活性剂的评价方法.描述了选出最合适的表面活性剂混合物所必需的步骤,并给出最广泛使用的表面活性剂的有用信息.最后,综述了\"更绿色的表面活性剂\"、\"无硫酸盐\"技术、以及有组织结构的液相的最新进展,前二者是为了新颖的感官特性,后者是为了使有益成分悬浮.【期刊名称】《日用化学品科学》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】7页(P8-14)【关键词】体内/体外功效性评价;调制配方;护发;身体护理;聚合物;表面活性剂【作者】肖进新【作者单位】北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京 100096【正文语种】中文【中图分类】TQ423表面活性剂是大多数洗发水配方的“心脏”，并在这些体系中扮演着许多不同的角色[1-4]。
它们的主要功能是去除毛发上的皮脂和固体颗粒，但对起泡、构建产品黏度、活性物悬浮以及香精的加溶也很重要。
表面活性剂在基于阳离子聚合物的沉积体系的性能中也起着关键作用，这种体系被用来将活性物输送到头发和头皮上。
除此之外，在表面活性剂的选择上，其混合后还必须做到对皮肤、头发和眼睛尽可能温和。
对于任何一个首次进入洗发水表面活性剂领域的人来说，大量可供选择的原料，以及许多关于其功效的说法都是令人望而生畏的。
本综述对洗发水用表面活性剂的知识进行了概述，以帮助配方师打造最有效的产品。
首先，分析了与洗发水表面活性剂有关的5个主要好处：清洁、起泡、流变控制、皮肤温和性以及聚合物沉积。
针对以上每一项都描述了实验室用来选择最佳性能的表面活性剂的筛选方法。
同时为获得某种好处，有必要考察结构-性能关系，这将对表面活性剂的合理选择有所帮助。
氟表面活性剂和氟聚合物(Ⅰ)——性能、合成(生产)及应用概述
氟表面活性剂和氟聚合物(Ⅰ)——性能、合成(生产)及应用概述肖进新;邢航【摘要】介绍了氟表面活性剂和含氟聚合物的基本概念、类型与结构、重要物理化学性质、重要的工业生产方法以及在工业和高科技领域的应用.简单介绍了它们目前遇到的环境安全问题及对策.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2016(046)001【总页数】8页(P13-20)【关键词】氟表面活性剂;含氟聚合物;C8氟表面活性剂;PFOS;持久性有机污染物【作者】肖进新;邢航【作者单位】北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京100096;陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心,甘肃庆阳745000;北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京100096;陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心,甘肃庆阳745000【正文语种】中文【中图分类】TQ423.4表面活性剂是一类两亲性分子，由2部分组成：一部分是亲油(疏水)基团，最常见的是8个碳以上的烷基或烷基苯基；另一部分是亲水(疏油)基团，一般为离子或极性基团。
如十二烷基硫酸钠(C12H25SO4Na，简写为SDS)即为最常见的表面活性剂之一。
普通表面活性剂的疏水基团基本上是碳氢链，如前述的SDS，一般称为碳氢表面活性剂。
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，就称为氟表面活性剂[1-3]。
同样地，有机高分子主链或侧链中与碳原子直接共价键相连的氢原子用氟原子全部或部分取代的高分子聚合物，就称为含氟聚合物[4]。
氟表面活性剂是一种重要的特种表面活性剂，具有其他表面活性剂无法比拟的特殊性能，在目前所有表面活性剂中表面活性最高，因此也有人把它称为“超级表面活性剂”(super surfactant)[5]。
若将普通表面活性剂比作“工业味精”，氟表面活性剂就可称为“工业味精之王”。
本文概述氟表面活性剂和含氟聚合物的性能、合成(生产)及应用。
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，F-surfactant等。
氟表面活性剂和氟聚合物（Ⅳ）--PFOS问题的应对策略
氟表面活性剂和氟聚合物（Ⅳ）--PFOS问题的应对策略邢航;贾旭宏;肖进新【摘要】Some fluorinated alkyl substances are necessary in nowadays many fields because of the special properties of fluorocarbon chains. However,the traditional environmental and toxicity problems of PFOS have to be resolved. Several ways for solving the concerning problems were discussed,including the possibilities for degradation,separation and recycling use,as well as reducing the concentration in the application to be lower than the specified limit. The most reliable one is to obtain substitute for the PFOS. Several kinds of substitute were introduced and their rationality of application was also discussed.%碳氟链的特殊性质决定了某些氟烷基化合物在目前很多特殊场合是不可替代的，但传统的PFOS引发的环境及安全问题亟待解决。
讨论了PFOS问题的若干解决办法，包括探索其降解方法或分离及循环使用方法或降低PFOS的使用浓度至规定限量以下，而根本解决之道还是寻求PFOS的替代品。
从几个角度讨论了PFOS的替代品并对其应用的合理性进行了分析。
洗发水用表面活性剂技术发展概况(待续)
洗发水用表面活性剂技术发展概况(待续)肖进新【期刊名称】《日用化学品科学》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】5页(P8-12)【作者】肖进新【作者单位】北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京100096【正文语种】中文【中图分类】TQ4234 表面活性剂的温和性对皮肤和眼睛的温和性也是洗发水需要提供给消费者的一项关键好处。
不幸的是，对温和性没有一个科学的定义。
相反，其定义是基于对一系列对立面的否定[38]。
温和性通常与无皮肤刺激性结合在一起，而皮肤刺激性是指红肿、发热、肿胀和疼痛。
医学上，皮肤刺激性被描述为刺激性接触性皮炎（irritant contact dermatitis（ICD））。
ICD被归类为对化学物质（如表面活性剂）刺激的即时生物反应，或皮肤摩损。
活体皮肤斑贴测试是针对刺激反应来筛选产品的黄金标准[39]。
其通常包括将产品或溶液施加到皮肤上，在封闭情况下，对刺激反应进行目测评级。
物理和生物物理学皮肤测试方法也被使用（例如，测量泛红程度的照度色度计，以及测量血流量的激光多普勒血流计），尽管它们通常不能提高目测评分所获得结果的整体质量[39]。
温和性也与无皮肤致敏性联系在一起，皮肤致敏性也被称为过敏性接触性皮炎（allergic contact dermatitis，ACD）。
ACD通常与珠宝、香料和防腐剂中的镍有关，而不是直接与表面活性剂有关。
过敏反应通常通过皮肤斑贴测试进行检验，通常是在背部皮肤上[40]。
有ACD病史的个体会在受控条件下再次接触疑似过敏原。
斑贴测试帮助识别可能的过敏原，但该段无法评估新产品引起ACD的可能性。
在这种情况下，可能有必要进行人体重复性损伤性斑贴试验（human repeated insult patch test，HRIPT）[41]。
对于洗发水产品来说，对眼睛的温和性也非常重要。
多年来，Draize眼刺激试验一直是行业标准方法[42]。
氟表面活性剂的合成及油田应用的最新进展(待续)
氟表面活性剂的合成及油田应用的最新进展(待续)
肖进新
【期刊名称】《日用化学品科学》
【年(卷),期】2024(47)2
【摘要】选择合适的化学品并采取高效低成本的合成方法对于油田应用来说至关
重要。
本综述介绍了用于制备氟表面活性剂的各种合成路线,并重点介绍了其在油
田中的应用。
氟表面活性剂是一类疏水基中氢原子全部或部分被氟原子取代的表面活性剂。
与相应的碳氢表面活性剂相比,氟表面活性剂具有更低的表面张力、更好
的界面张力降低效率、其含氟烷基既疏水又疏油、且具有高热稳定性和高化学稳定性的特点。
这些特性使其成为多种应用的首选材料,包括但不限于消防、家居用品、起泡、涂料和油漆。
尽管有这些吸引人的特性,但与氟表面活性剂有关的环境问题
是扩大此类表面活性剂应用的主要障碍。
本综述讨论了阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型表面活性剂的多种合成路线。
重点介绍了合成的表面活性剂的表/界面活性。
此外,还重点介绍了氟表面活性剂在油气工业中的应用。
【总页数】6页(P1-6)
【作者】肖进新
【作者单位】北京氟乐邦表面活性剂技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ423
【相关文献】
1.氟表面活性剂和氟聚合物(Ⅵ)--“弱位点”氟表面活性剂的合成
2.特种表面活性剂和功能性表面活性剂(ⅩⅦ)——氟硅表面活性剂的合成及应用
3.氨基酸表面活性剂的合成、性质及工业应用(待续)
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5.非氟表面活性剂在含氟聚合物合成中的应用研究
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氟表面活性剂和氟聚合物（）--全氟碳流体
氟表面活性剂和氟聚合物（）--全氟碳流体窦增培;张甜甜;邢航;肖进新【摘要】介绍了全氟碳流体的性能特点、发展历程、结构特点、制备方式和应用领域，分析了国内全氟碳流体市场现状，并对我国在该领域的发展前景进行了展望。
%Performance,development course,structure features,preparation and applications of perfluorocarbon fluids were introduced. Current market situation of perfluorocarbon fluids was discussed. Outlook for development of perfluorocarbon fluids in China was prospected.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2016(046)011【总页数】8页(P615-621,633)【关键词】氟表面活性剂;全氟烷烃;全氟碳流体【作者】窦增培;张甜甜;邢航;肖进新【作者单位】北京氟乐邦表面活性剂技术研究所，北京100096; 陇东学院化学化工学院陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心，甘肃庆阳745000;陇东学院化学化工学院陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心，甘肃庆阳745000;北京氟乐邦表面活性剂技术研究所，北京100096; 陇东学院化学化工学院陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心，甘肃庆阳745000;北京氟乐邦表面活性剂技术研究所，北京100096; 陇东学院化学化工学院陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心，甘肃庆阳745000【正文语种】中文【中图分类】TQ423.4氟是元素周期表中反应活性最大的元素之一。
由于氟元素的高负电性，它形成的化合物都具有很高的稳定性。
自然界中不存在天然的碳氟键，其键能约为485kJ/mol，为碳碳键键能(332 kJ/mol)的1.5倍，碳氢键键能(414 kJ/mol)的1.2倍。
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含氟表面活性剂经典综述作者：肖进新江洪(北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室,北京100871)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氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面张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展。
碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展形成一层水膜,使油面与空气隔绝,以此发展出一种高效灭火剂———水成膜泡沫灭火剂(或称“轻水”泡沫灭火剂),这是目前国际上重点发展的灭火剂,主要用于扑灭油类火灾。
2碳氟表面活性剂的合成与碳氢表面活性剂相比,碳氟表面活性剂的合成相对困难。
它的合成一般分三步:首先合成含6个～10个碳原子的碳氟化合物,然后制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体,最后引进各种亲水基团制成各类碳氟表面活性剂。
其中含氟烷基的合成是制备碳氟表面活性剂的关键。
含氟烷基的工业化生产方法主要是电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。
电解氟化法是40年代由美国ＪＨＳｉｍｏｎｓ研制成功的。
将被氟化的物质溶解或分散在无水氟化氢中,在低于8Ｖ的直流电压下进行电解。
电解过程中在阴极产生氢气,在阳极有机物被氟化。
在有机物氟化过程中,只有有机物的氢原子被氟原子取代,其他一些官能团如酰基和磺酰基等仍被保留。
典型的电解氟化的例子是烷基酰氯和烷基磺酰氯分别在无水氟化氢中电解生成全氟烷基酰氟和全氟烷基磺酰氟,由它们出发,可用普通方法制得各类碳氟表面活性剂。
3Ｓ氟烯烃调聚法是利用全氟烷基碘等物质作为端基物调节聚合四氟乙烯等含氟单体制得低聚合度的含氟烷基调节物。
该方法最早是由英国剑桥大学的ＲＮＨａｓｚｅｌｄｉｎｅ等研究的。
他在1951年发现三氟碘甲烷可与乙烯和四氟乙烯发生调节聚合反应。
随后,美国ＤｕＰｏｎｔ公司研制开发了以五氟碘乙烷为端基物与四氟乙烯在加热加压条件下进行调节聚合反应的工业生产路线。
60年代,全氟烷基碘的调聚反应得到了迅速发展,开发出除了三氟碘甲烷和五氟碘乙烷之外的多种调聚反应的端基物。
氟烯烃齐聚法是70年代发展起来的。
它是利用氟烯烃在非质子性溶剂中发生齐聚反应得到高支叉低聚合度的全氟烯烃齐聚物。
最常用的有四氟乙烯齐聚法、六氟丙烯齐聚法和六氟环氧丙烯烷齐聚法三种。
四氟乙烯齐聚法得到聚合度以4～6为主的齐聚物,其中五聚体所占比例最大。
四氟乙烯五聚体分子中与双键碳原子直接相连的氟原子在碱性介质中可与亲核试剂如苯酚等发生取代反应,由此可合成一系列碳氟表面活性剂。
典型反应如下: 六氟丙烯齐聚法可得到以二聚体和三聚体为主的产物。
六氟丙烯齐聚物分子中与双键碳原子直接相连的氟原子较活泼,在极性溶剂中很容易与亲核试剂发生取代反应,引入中间连接体并进而引入亲水基制成碳氟表面活性剂。
典型反应如下: 六氟环氧丙烷齐聚法得到2～6聚体产物: 六氟环氧丙烯烷化物的齐聚物因含有酰氟官能团,可发生多种反应,故可得多种碳氟表面活性剂。
3国内外碳氟表面活性剂的发展及现状出现第一种碳氟表面活性剂商品以来,已经历了半个世纪的历史。
美国3Ｍ公司在二次大战期间首先采用电解氟化技术制取碳氟化物并于1951年研制成功碳氟表面活性剂。
1956年又研制出商品名为Ｓｃｏｔｃｈｇｕａｒｄ的防水、防油、防污的氟处理剂。
60年代又得到大力发展,并向西欧、日本出口。
日本的碳氟表面活性剂工业是70年代发展起来的。
1972年左右,大日本油墨公司在石川县美川工厂建立日本最早的电解氟化车间。
旭硝子公司利用本公司有四氟乙烯产品的便利,于1970年在千叶工厂开始调聚工艺的实验性工厂生产,并于1975年正式投产。
日本东京工业大学的石川延男教授与Ｎｅｏｓ公司合作开发了以六氟丙烯齐聚法为基础的合成碳氟表面活性剂的生产工艺。
西欧各国公司也对合成碳氟表面活性剂工艺进行了大量研究,其中最突出的是英国ＩＣＩ公司在60年代中后期开发的以四氟乙烯齐聚体为憎水憎油基的碳氟表面活性剂。
据不完全统计,1980年碳氟表面活性剂的世界产量已达200ｔ/ａ;目前世界上对碳氟表面活性剂的年需求量已超过千吨。
碳氟表面活性剂在国际上已发展成为竞争性强、科技含量高,由市场直接导向的产业。
我国具备合成碳氟表面活性剂能力的单位主要有中科院上海有机化学研究所和上海市有机氟材料研究所。
他们最初是用电解氟化工艺制取全氟辛酸及其盐,后又发展了全氟辛基磺酸,用作氟树脂分散聚合用的分散剂。
60年代末70年代初对四氟乙烯的调聚反应进行了研究;70年代中后期又对四氟乙烯、六氟丙烯的齐聚反应进行了研究并改进工艺,使生产由实验室走向中试规模。
在碳氟表面活性剂应用方面先后开发出氟蛋白泡沫灭火剂添加剂、水成膜泡沫灭火剂添加剂、铬雾抑制剂、分散剂及感光胶片添加剂等产品。
此外,武汉长江化工厂也用电解氟化法批量生产全氟辛基磺酰氟,并有铬雾抑制剂等工业产品。
从事碳氟表面活性剂基础理论研究的主要有北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室等单位,他们近年来在碳氟与碳氢表面活性剂混合体系、碳氟表面活性剂水溶液在油面上的铺展等方面开展研究,取得了较好的结果.与国外相比,我国的碳氟表面活性剂无论从基础理论还是工业应用还非常薄弱。
表面的原因是碳氟表面活性剂成本高,用不起。
深层的原因笔者认为是含氟烷基与碳氟表面活性剂合成、碳氟表面活性剂性能及应用研究两个环节相互脱节,不同研究单位各自为战,缺乏合作。
对于专门从事表面活性剂研究的单位,如北京大学化学学院胶化研究室,由于缺乏有机合成的专业力量,难以得到所需要的碳氟表面活性剂。
而像上海有机化学研究所这些单位,虽然具有碳氟化合物有机合成方面的专业力量,但因对碳氟表面活性剂性能和应用方面的研究需要很强的表面活性剂物理化学方面的专业背景和专业力量,必须从表面活性剂结构与性能的关系出发,设计合成具有特定性能的多种表面活性剂系列,深入研究它们的物理化学性质,再依据这些性质应用于具体工业配方,而这正是这些单位的弱项。
因此虽然碳氟表面活性剂的种类很多,但他们只生产品种单一的少数几种。
由于不成系列产品,极大地限制了实际应用研究。
应用跟不上,则不能形成大的生产规模,因而成本降不下来。
如此形成不良循环,以致于碳氟表面活性剂工业在我国长期得不到应用的发展,与国际上这一领域突飞猛进的发展形成巨大的反差。
为缩短我国与国外的差距,发展我国的碳氟表面活性剂工业,笔者有以下建议: (1)应设法降低碳氟表面活性剂的成本。
(2)扩展碳氟表面活性剂品种,使其种类多样化、系列化。
(3)开拓应用领域。
(4)碳氟表面活性剂的合成到配方的一体化。
要达到以上目的,将含氟烷基的生产单位与表面活性剂研究单位联合起来是至关重要的。
应在发挥各自独立优势的基础上,打破垄断,分工协作,强强联合。
目前北京大学化学学院胶化研究室正在与武汉长江化工厂合作,由后者提供全氟辛基磺酰氟等含氟烷基化合物,合成了多种碳氟表面活性剂,以此研制出新型水成膜泡沫灭火剂,并于1999年通过了国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心的鉴定。
实现了从碳氟表面活性剂的合成到配方的一体化,从而大大降低了水成膜泡沫灭火剂的生产成本。
4新型碳氟表面活性剂介绍传统的碳氟表面活性剂主要是单链型的,目前双链碳氟表面活性剂正引起人们极大的兴趣。
已报道的双链碳氟表面活性剂主要有两类,第一是双链均为含氟碳链,第二是双链分别为碳氟和碳氢链。
后一类常被称为杂交型表面活性剂(ｈｙｂｒｉｄｔｙｐｅｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ)。
第一类双链碳氟表面活性剂的典型代表是Ｆ(ＣＦ2)ｎ(ＣＨ2)2ＯＯＣＣＨ2ＣＨ(ＳＯ3Ｎａ)ＣＯＯ(ＣＨ2)2(ＣＦ2)ｎＦ,此类碳氟表面活性剂被认为可有效地增强精细铁磁体粒子在溶剂中的聚凝及分散性。
虽然此类双链碳氟表面活性剂具有较高的克拉夫特(Ｋｒａｆｆｔ)点(一般来讲,碳氟表面活性剂的克拉夫特点高于同类型的碳氢表面活性剂,这是碳氟表面活性剂的一大缺点),但通过在分子中引入氧乙烯链可使碳氟表面活性剂的克拉夫特点大大降低。
如在上述分子中引入一个氧乙烯链节,当分子中ｎ=4时,可将其克拉夫特点降到0℃以下。
当分子中ｎ=4和6时,一个氧乙烯链节可将其克拉夫特点分别降到26℃和73℃。