含氟表面活性剂的应用

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含氟表面活性剂的特点及应用领域

含氟表面活性剂的特点及应用领域

一、含氟表面活性剂的特点含氟表面活性剂(简单FS)是近些年来逐步商品化的一种特殊性能的表面活性剂。

与普通表面活性剂不同之处,含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部分氟化了的烷基等作为表面活性剂中的疏水基部分,然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团,根据亲水基团性质的不同,分别制得阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。

由于含氟表面活性剂结构上的特殊性,以氟原子取代了普通表面活性剂中疏水基团上的氢原子,把C-H键的结构转变为C-F键的形式,因此它显示出氟碳烃所特有的一些优良性能,同时它具有既憎水又憎油的特性。

含氟表面活性剂的高表面活性,取决于其分子碳氟键所具有的极强疏水性及较低的分子内聚力。

它能使水的表面张力降到很低的数值,而使用的浓度却很小。

一般碳氢链的表面活性剂的应用浓度需在0.1%~1%之间,此时水溶液的表面张力只能降到30~35dyn/cm(1dyn=10-3N/m),需碳氟键表面活性剂的用量在0.005%~0.1%时,就能使水溶液的表面张力降至20dyn/cm以下。

另外含氟表面活性剂在有机溶剂中也显示出良好的表面活性,特别是引入了N-取代的全氟辛酰胺类,它能使碳氢炔类溶剂降低表面张力5~15dyn/cm,含氟表面活性剂所体现出的优良的热稳定性及化学惰性,主要是由于氟碳链憎水基取代碳氢链的憎水基后,由于C-F 键的键能(116kcal/mol)大于C-H键的键能(99.5kcal/mol),因此C-F键要比C-H 键稳定,不易发生断裂。

又由于氟原子取代氢原子后,因氟原子的体积比氢原子的大,使得C-C键因氟原子的屏蔽作用而得到保护,所以使原来键能不太高的C-C键也稳定了,这样使得C-C键也稳定了,这使得含氟表面活性剂具有碳氢表面活性剂所没有的化学稳定性及热稳定性。

例如:C9F17OC6H4SO3K的使用温度可以在300℃左右,而此化合物的中间体C9H17OC6H5在50%的硫酸或25%的氢氧化钠水溶液中,在80℃时处理48小时也不会分解。

含氟表面活性剂的特性与用途

含氟表面活性剂的特性与用途
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杭州化 工
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含氟表面活性剂的特性与用途
蔡 继 权
( 江传化 股份有 限公 司 , 江 杭 州 3 1 1 ) 浙 浙 1 2 5

要: 介绍 了含 氟表 面活性 剂具 有 高表 面 活性 、 良的耐热 性和 化 学稳 定性 以及 卓 越 的防 水、 优 防
到 4 0℃以上 不会 分解 , 也 与 C F键 十分 稳 定 0 这 —
有关 。
( ) 化学稳定 性 。 3高 含氟表 面活性 剂 中的 C F —
键 十分稳 定 , 它具 有 很 高 的抗强 酸 、 碱 、 氧 使 强 强
化剂 的能力 , 以在 更多 苛刻 的环境 中使 用 。 可 () 4 既憎 水又憎 油 。 含氟 表面 活性剂分 子 中的
当前 ,金融 危机席卷 全球 ,企业 都受 到了冲 击, 纷纷加 大新产 品新技术 研发 投入力度 。 但许多
新产 品新技 术 由于应 用研究 没有 到位 或者没 有很 好 地扩大应 用领域 而没有产 生很 好 的效 益 .这是
下均 显示 出很 高 的稳 定 性 …。含氟 表 面活性 剂具 有高表 面活 性 、高 耐热稳 定性及 高化 学稳定 性这
() 2 高耐热稳 定性 。 一般含 氟表 面活性剂加 热
如今, 创新 已经超 越 了科技 的范围 。 经济与合 作发 展组织 ( E D) O C 与欧 盟统 计署 ( uott新近 E rs ) a 联合 出版 的《 奥斯 陆 手册 》 O l Mau 1第 三 版 , ( s n a) o 不但扩 大 了创新 的定义 ,而且 增加 了营销创 新和 组织创新 。 这两 类创新 本身并 不是 技术创 新 , 但它 们 对 于 生 产 力 的增 长 和 经 济 的 发 展 具 有重 要 意 义。 因为组织创新 是技术 创新 的前提 , 而营销创 新 促进 了市场 繁荣 , 同时也推 动 了技术创 新 。

含氟表面活性剂的制备和应用

含氟表面活性剂的制备和应用

收稿日期: 2008- 07- 07 作者简介: 王雪 (1980- ), 女, 主要从事应用化工方面的教学和研究。
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研发前沿
据 粗 略 统 计 , 截 止 1980 年 左 右 , 在 四 氟 乙 烯 乳 液 聚 合 中 所 使 用 的 FS 的 量 约 达 80t 左右。日 本 旭 硝 子 公 司 统 计 , 在 20 世纪 80 年代初, 日 本 用 于 制 造 分 散 氟树脂的 FS 的量已达 5t/a。另有研究报 导, FS 也可用于 PVC 的反应过程中。
应用
鉴 于 FS 具 有 上 述 特 性 , 故 它 在 某 些领域的应用性很强, 特别在工业领域 有 多 方 面 的 用 途 [3 ̄9]。
1.分 散 剂 FS 在 分 散 聚 合 法 制 备 各 种 氟 树 脂 时可作分散剂使用, 如, 在四氟乙烯、 三氟氯乙烯、偏氟乙烯等含氟单体的乳 化 分 散 聚 合 中 都 使 用 了 FS 作 分 散 剂 。
加入涂料及油墨内可降低其表面张力, 提高润湿性, 并防止产生气泡且使色泽 更均匀。
6.防 水 防 油 剂 由 FS 所 制 备 出 的 防 水 防 油 剂 , 对 天然或合成的纤维及其制品进行表面处 理后, 可使该纤维或制品既有防水、防 油的性能, 又不影响其本身的物理 特 性 [7]。 由 防 水 防 油 剂 处 理 后 的 一 次 性 纸质餐具已进入市场供应, 解决了白色 污染所造成的环境危害。 7.其 它 应 用 把 FS 加 入 地 板 蜡 中 , 可 改 善 地 板 的光泽, 增加其耐磨性及抗污染性。 FS 还 可 作 为 石 油 回 收 用 助 剂 、 海 面 上 的集油剂、金属防腐剂及金属光泽处理 剂等等。
(State Keyls, Dalian University of Technology, Dalian 116012, China)

含氟表面活性剂在油..

含氟表面活性剂在油..
• 盐酸+氢氟酸
溶蚀迅速,但氟化物沉淀易将新生油路阻塞
•氟硼酸
逐步分解、形成硼酸,溶蚀作用相对持久,并能稳定土壤构造 氟化钙、氟化镁、氟硅酸钠等沉淀物阻塞油路
•盐酸+硼酸,甲醇+硼酸,氟硼酸+盐酸+硼酸
溶蚀沉淀物,但溶蚀量≤30%
中科博策研究院新型酸化增产溶蚀剂
例:全氟硬脂酸钠 CnF2n+1COONa
--采用该溶蚀剂处理某油井,处理前该井原油日产量为11.4吨,含 水0.5%。注入本发明溶蚀剂3m3处理2-3天以后,原油日产量增至30多
吨。
参考文献:
1. 表面活性剂在油气开采和集输中的应用及前景. 冯玉军, 陈权生.日用 化学品科学, 2007, 30(5): 23.
2. 梁治齐. 氟表面活性剂. 北京:中国轻工业出版社, 1998. 3. 牟建海, 姜标, 解得良. 氟表面活性剂在石油和消防领域的应用. 化工
III. 油井清蜡和防蜡
通过表面活性剂的润湿反转作用,使结蜡表面转变为亲水或亲油表面, 有利石蜡从表面脱落或蜡晶拆散而分散于油流中。
油井经历一段时间的开采后,压力降低,地层深部的原油不易采出。通 常采用的措施之一是通过向油井注入一定浓度的酸液,使其与地层岩石 发生反应,提高地层渗透率,改善油流通道,达到油井增产的目的。
含氟表面活性剂在油田增产新型 溶蚀剂中的应用
报告人:黄澄华,李舜生,程时远 湖北中科博策新材料研究院
我国能源利用率 落后发达国家20

新疆油田的回采率平均为40%,而 陕北一些油井的回采率不足20%, 这意味着,埋藏于地下的原油每吨 仅能开采出100多公斤,而其余800 多公斤都被白白浪费。
石油开采的增产技术
疏水、疏油的氟化基团 亲水的极性基团

含氟表面活性剂介绍

含氟表面活性剂介绍

含氟表面活性剂介绍含氟表面活性剂介绍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)。

2024年含氟表面活性剂市场规模分析

2024年含氟表面活性剂市场规模分析

2024年含氟表面活性剂市场规模分析概述含氟表面活性剂是一种具有优良表面活性性能和耐高温性能的化学物质。

它们被广泛应用于各个行业,包括化工、电子、建筑等领域。

本文将对含氟表面活性剂市场规模进行深入分析,以了解其市场趋势和发展潜力。

市场规模行业概况含氟表面活性剂是一种重要的化学品,其在工业生产过程中起到了关键作用。

随着现代工业的迅猛发展,含氟表面活性剂市场也在不断扩大。

据统计,全球含氟表面活性剂市场在2020年达到了XX亿美元,预计到2025年将增长到XX亿美元。

市场驱动因素1.广泛应用:含氟表面活性剂在各个行业中均有广泛的应用,包括清洁剂、润滑剂、防腐剂等。

市场需求的持续增长推动了市场规模的扩大。

2.技术创新:随着科技的进步,新型含氟表面活性剂不断出现,具有更好的性能和环保特性。

这种技术创新推动了市场的不断发展。

3.环保要求:全球环境保护意识的提升和法规的加强,促使企业采用更环保的化学品替代传统的表面活性剂,进一步推动了市场的增长。

市场前景预计未来几年,含氟表面活性剂市场将保持稳定增长的态势。

以下是市场前景的一些因素:1.市场细分:含氟表面活性剂市场根据不同应用领域进行了细分,如清洁剂、电子产品等。

不同领域的需求将驱动市场进一步扩大。

2.地理市场:亚洲太平洋地区拥有世界上最大的制造业基地,并且持续不断地发展。

因此,该地区对含氟表面活性剂的需求将继续增长,为市场提供了增长的机会。

3.技术突破:在研发方面投入不断增加,新材料的开发将提高含氟表面活性剂的性能和功能,满足不同行业的需求。

市场挑战除了市场前景,含氟表面活性剂市场也面临一些挑战:1.成本压力:由于原材料价格波动和环保要求的提高,含氟表面活性剂的成本不断上升,给企业带来了一定的压力。

2.替代产品:随着环保意识的增强,一些替代性表面活性剂的研发和应用,对含氟表面活性剂市场构成了竞争压力。

3.监管限制:各国对于化学品的监管趋严,含氟表面活性剂也不例外。

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂的应用

含氟表面活性剂及其应用摘要含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂,相比于传统的碳氢表面活性剂,含氟表面活性剂的用量少,降低水溶液表面张力的作用强,同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果,可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。

目录1 表面活性剂 (1)2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1)2.1 含氟表面活性剂 (1)2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1)2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1)2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2)2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2)2.2 含氟表面活性剂类型 (2)2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3)2.4 含氟表面活性剂的应用 (3)2.4.1 在石油领域的应用 (3)2.4.2 在消防领域的应用 (4)2.4.3 在涂料中的应用 (4)2.4.4 在造纸业中的应用 (4)2.4.5 在其他方面的应用 (4)2.5 含氟聚合物的研究进展 (5)3 展望 (8)4 个人想法 (8)参考文献 (9)1 表面活性剂所谓表面活性,是指溶剂的表面张力降低的性质,能显著降低(多数为水)表面张力或液-液界面张力的物质被称为表面活性剂。

最近科学领域不断地在开拓,表面活性剂不仅运用于日常生活,还可以运用到国民经济关系到的很多方面,在这些领域里,表面活性剂有着神奇的效果,用量虽少,但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著,有“工业味精”之美誉。

我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链(分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素)的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。

如果除含有以上元素外,分子中还含有F、Si、B等元素,则叫做特种表面活性剂。

但随着科学技术的不断发展,一些结构特殊的表面活性剂的不断出现,形成了新型的特种表面活性剂,如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。

特种表面活性剂之所以受到如此关注,是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。

含氟表面活性剂的应用及发展前景

含氟表面活性剂的应用及发展前景

含氟表面活性剂的生产应用现状及研究进展摘要:含氟表面活性剂是普通表面活性剂的碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代后,具有碳氟链憎水基的表面活性剂,含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。

与传统的表面活性剂相比,由于其具有高表面活性,优良的耐热性和化学稳定性以及卓越的憎水、憎油性能和防污功能,因此含氟表面活性剂已经广泛应用于各个工业领域及家庭用品领域等。

本文主要介绍含氟表面活性剂的结构、类型、特性及主要合成方法,对其应用领域、生产与市场现状进行了综述,重点介绍了其在消防、石油工业、造纸工业及在表面处理行业中的应用。

同时也显示出氟表面活性剂的独特性能,它在工业中应用会越来越多,有着广阔的应用前景,并概述了含氟表面活性剂近年来的研究进展。

关键词:含氟表面活性剂;应用;类型;特性;研究进展;前言含氟表面活性剂[1](fluorine containing surfactant)也称氟碳表面活性剂(fluorocarbon surfactant)或氟化表面活性剂(fluorinated surfactant),是近几十年来开发的一种性能优越的表面活性剂。

该类表面活性剂性能温和并具有良好的去污、起泡、乳化和稳定的化学性能,且生物降解性好、对环境无污染,因而在日用化工、纺织/印染、电镀防腐等领域中有广泛的应用前景和发展潜力。

作为一类特殊的表面活性剂,近年来有关含氟表面活性剂的研究逐渐成为表面活性剂中最为活跃的研究领域和开发重点之一。

1.1 含氟表面活性剂的分类及其特性普通表面活性剂的疏水基是有碳氢链构成的长链烷烃,用氟原子取代普通表面活性剂分子中碳氢链的氢原子,就是碳氟表面活性剂。

含氟表面活性剂的亲水基与普通表面活性剂的亲水基相同,所以其分类也可分为阴离子型含氟表面活性剂、阳离子型含氟表面活性剂、非离子型含氟表面活性剂和两性含氟表面活性剂等多种类型含氟表面活性剂独特的氟碳链结构使其具有非含氟表面活性剂难以具备的特性:①在极低的添加浓度下便能显著降低水溶液的表面张力;②极高的表面活性;③高热稳定性和化学稳定性,因而具有很高的抗强氧化性和抗强酸、强碱的作用;④良好的相容性;⑤能溶解油性物质,具有良好的去污性等。

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含氟表面活性剂及其应用摘要含氟表面活性剂是目前最受青睐的特种表面活性剂,相比于传统的碳氢表面活性剂,含氟表面活性剂的用量少,降低水溶液表面力的作用强,同时可以跟其它表面活性剂起到很好的复配效果,可以应用于石油、消防、涂料、造纸等很多领域。

目录1 表面活性剂 (1)2 含氟表面活性剂的结构及性质 (1)2.1 含氟表面活性剂 (1)2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性 (1)2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性 (1)2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性 (2)2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展 (2)2.2 含氟表面活性剂类型 (2)2.3 含氟表面活性剂的合成方法 (3)2.4 含氟表面活性剂的应用 (3)2.4.1 在石油领域的应用 (3)2.4.2 在消防领域的应用 (4)2.4.3 在涂料中的应用 (4)2.4.4 在造纸业中的应用 (4)2.4.5 在其他方面的应用 (4)2.5 含氟聚合物的研究进展 (5)3 展望 (7)4 个人想法 (7)参考文献 (8)1 表面活性剂所谓表面活性,是指溶剂的表面力降低的性质,能显著降低(多数为水)表面力或液-液界面力的物质被称为表面活性剂。

最近科学领域不断地在开拓,表面活性剂不仅运用于日常生活,还可以运用到国民经济关系到的很多方面,在这些领域里,表面活性剂有着神奇的效果,用量虽少,但对改进技术、提高质量、增产节约却收效显著,有“工业味精”之美誉。

我们把表面活性剂的疏水基只含有碳氢链(分子中可以含有Cl、Br、I、O、N、S等元素)的这种常用的表面活性剂称为碳氢表面活性剂。

如果除含有以上元素外,分子中还含有F、Si、B等元素,则叫做特种表面活性剂。

但随着科学技术的不断发展,一些结构特殊的表面活性剂的不断出现,形成了新型的特种表面活性剂,如含有Bola型、双子型、冠醚型等结构的表面活性剂。

特种表面活性剂之所以受到如此关注,是因为它具有诸多普通表面活性剂所不能及的特殊性质。

特别是含氟表面活性剂,它是近年来迅速发展的一类表面活性剂,是特种表面活性剂非常重要的一个品种,也是迄今为止表面活性最高的一种。

2 含氟表面活性剂的结构及性质2.1 含氟表面活性剂碳氧表面活性剂结构上的氧原子被氟原子部分或者全部替代被称为含氟表面活性剂。

它具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性、憎水性和憎油性的“三高”、“两憎”的独特性能,是20世纪最重要的化工产品之一,在许多特殊的领域中有着不可替代的作用。

2.1.1 含氟表面活性剂的稳定性氟是自然界中电负性最高的元素,所以碳氟键的共价键具有离子键的性能,键能很高,可达415J/mol,又因为共价键合的氟原子的原子半径比氧原子大,可有效地将全氟化的键屏蔽保护,因此相比之下含氟表面活性剂具有良好的化学稳定性和热稳定性。

例如,将全氟辛基磺酸在浓硝酸中反应温度加到170℃也没有被分解;同时与其他的过氧化氧或者联氨等反应时也没有发现异常。

2.1.2 含氟表面活性剂的溶解性含氟表面活性剂在水溶液的溶解度完全取决于其极性基团和碳氟基的结构,其溶解度随着链长的增加而降低。

例如甲烷在水中的溶解度是四氟甲烷的7倍。

由于碳氟链不仅憎水、憎油,而且难溶于极性和非极性有机溶剂,所以它在固体表面单分子层不会被非极性液体所润湿,从而使全氟表面活性剂能大大的降低水、碳氧化合物液体、其他有机溶剂的表面力。

2.1.3 含氟表面活性剂的表面活性由于碳氟键比较稳定,发生反应不易断裂,在酸碱溶液中稳定存在,因此含氟表面活性剂有很好的表面性能;主要是是因为碳氟键不容易被极化,氟原子半径比氧原子要大,这样就能使碳原子完全遮盖住。

碳氟链的作用力远小于碳氢链的作用力,因此从水相迁移到含氟表面活性剂表面时做很小的功,所以可以将水的表面力降到很低,比传统碳氧表面活性剂的作用效果更佳。

2.1.4 含氟表面活性剂的水溶液在油面上的铺展含氟表面活性剂最突出的性质之一是其水溶液可在烃油表面铺展。

当一种液体滴加于另一种液体的表面时,会出现三种情况①液滴下沉至底部,如水滴入油面②液滴悬浮于液面,如一滴石蜡在水面上;③液滴在另一液体表面铺开形成一层液膜,如长链的醇在水面上铺展。

第三种情况我们将其称为液体在液体上的铺展。

若使水溶液在油面上铺展,则必须满足铺展条件,即铺展系数S w/o>0。

S w/o=Y o-Y w-Y w/o>0其中Y o、Y w、Y w/o分別表示油、水溶液的表面力及油水界面力在日常生活中纯水不能在油面铺展,碳氟表面活性剂水溶液也不能在油面铺展。

但当氟表面活性剂加人水中时,水溶液的表面力可降到20mN/m以下(甚至在15mN/m左右,油的表面力通常在20~30mN/m)。

含氟表面活性剂水溶液因其极低表面力使其可以在油面铺展形成一层水膜。

2.2 含氟表面活性剂类型根据极性基结构的不同将氟表面活性剂分为离子型和非离子型两大类。

离子型氟表面活性剂又可分阴离子型、阳离子型和两性型氟表面活性剂。

而某一类型的表面活性剂又根据所含基团结构不同可形成各种系列的产品。

见表12.3 含氟表面活性剂的合成方法含氟表面活性剂的合成包括三步:即首先合成含氟烷基化合物,然后制得易引入亲水基团的含氟中间体,最后引入各种亲水基团制得含氟表面活性剂。

其中含氟烷基化合物的合成是关键,目前制备含氟烷基化合物的方法主要有三种,分别是电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。

2.4 含氟表面活性剂的应用2.4.1 在石油领域的应用在原油开采过程中,化学驱油法可提高原油采收率(可达到80%~85%),其中表面活性剂驱油及微乳状液驱油又是效率最高的两种化学驱油法。

表面活性剂驱油法是利用表面活性剂来降低油水界面力,增加洗油能力。

微乳状液驱油也是将表面活性剂溶于地下矿化水中,再加入一定量油而形成微乳状液,它与油、水间无界面,与油完全混溶,洗油率更高,可使采油率提高到90%。

这两种方法均需耗用较多的表面活性剂,但在当前能源紧,从充分利用资源的角度考虑,仍是值得的。

因此,尽管含氟表面活性剂较碳氢表面活性剂成本更高,但人们仍对其驱油性能进行了大量研究,取得较好的效果。

某些氟表面活性剂也适合作原油破乳剂。

2.4.2 在消防领域的应用火灾会放出很多有害气体,比如氧化氮(NOX),硫氧化物(SOX),一氧化碳(CO)以及一些碳氧化合物,这些会造成空气污染,导致有酸雨,温室效应等;氟表面活性剂以其独特优良的性能在灭火剂研制中有着不可替代的特殊作用,作为新型的灭火剂正日益受到重视。

氟蛋白泡沫灭火剂是将普通蛋白泡沫灭火剂中加入0.005%~0.05%的阴离子型或非离子型氟表面活性剂,可以大大提高灭火速度,其灭火速度比普通蛋白泡沫灭火剂高3~4倍,而且泡沫有自封作用,可以自行扑灭覆盖灭火剂的油面上的局部燃烧的火苗,即有较好的耐复燃性。

2.4.3 在涂料中的应用3M公司对于含氟表面活性剂的独特特性有了一定的掌握,最近制备出了FC-4430和FC-4432,这两者以高效、环保等功能替代了来满足涂料、油墨、胶粘剂、树脂等在工业配方中对于润湿、铺展、流平以及表面无缺陷的要求,有效解决了涂料浮色、发花、附着等不良现象。

含氟表面活性剂在很低的浓度下能够改善许多涂料、清漆和胶粘剂的性能。

如在潮气固化型的聚氨酯涂料中,添加氟表面活性剂可以使得气泡既小又容易分散,起很好的消泡作用等。

2.4.4 在造纸业中的应用在造纸行业,含氟表面活性剂作为纸涂料分散剂,能够覆盖于各个颜料粒子表面,赋予颜料粒子以电荷,使之相互间产生斥力,防止聚集,并起着保护胶体的作用,因此具有良好的流动性和涂料适应性,并能够提高胶粘剂与颜料的混合性。

由于其优良的降低表面力的能力,对纸涂料的消泡作用比一般消泡剂更好。

利用含氟表面活性剂的优良的润滑、抗静电等性能,作为涂料润滑剂是理想的材料,特别是在热感纪录纸、传真纸的涂布过程,加入氟表面活性剂,可提高运行过程的“糊头”现象。

用在磁性记录卡片上,可大大减少信号干扰,提高使用效果。

2.4.5 在其他方面的应用含氟表面活性剂以优异的性能在其他方面中也有广泛的作用。

见表2表2 含氟表面活性剂的类型、用途、优点2.5 含氟聚合物的研究进展自第一种碳氟表面活性剂商品问世以来,已经历了半个世纪的历史;美国3M公司首先在1951年用电解氟化法合成含氟表面活性剂,命名为“Fluorad”。

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。

此后人们开始关注此类物质,越来越多的国家在含氟表面活性剂的研制、生产和应用开发方面作了大量的研究工作,取得了巨大的进展。

70年代日本的碳氟表面活性剂工业发展起来,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。

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工公司在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,目前世界上对碳氟表面活性剂的年需求量已超过千吨,在国际上它已发展成为竞争性强、科技含量高,由市场直接导向的产业。

虽然氟表面活性剂的市场如此繁荣,但真正大规模生产氟表面活性剂的公司寥寥无几,主要是美国的3M公司、Du Pont公司、英国ICI的公司、法国的Atochem公司、日本的大日本油墨、Neos公司等。

进入21世纪含氟表面活性剂逐步向环境友好型、高表面活性剂、低成本方向发展。

我国具备合成碳氟表面活性剂能力的单位主要有中科院有机化学研究所和市有机氟材料研究所;目前我国对于含氟表面活性剂的研究以及生产相比于国外有一定的差距,虽然某些领域处于领先地位,可是生产规模还是实验室阶段,表面的原因是碳氟表面活性剂成本高,用不起。

深层的原因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。

虽然碳氟表面活性剂的种类很多,但我国只能生产品种单一的少数几种,由于不成系列产品,极限制了实际应用研究。

但近几年也取得了很大进展。

20世纪90年代近代化学研究所的惠芳等以全氟辛酸和全氟辛基磺酸氟为原料,然后与非氟单体聚合得到含氟丙烯酸酯防水防油表面活性剂,同时降低了原料成本。

2004年,焰等人以全氟辛基磺酰氯为原料,制备了含氟阴离子表面活性剂的方法;他们得出的结论有:用三乙胺夺氟剂,可以缩短反应时间,提高产率;水解时用乙醇作助剂,可以使酯的溶解性能更好。

2006年,钱君等以全氟辛基磺酰氛、N,N-二甲基-1,3-丙二胺等为原料,合成出的含磷酸酯的含氟两性表面活性剂,其最低表面力可达到24.0mN/m。

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