创新发展含氟表面活性剂

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我国含氟材料产业现状和发展趋势

我国含氟材料产业现状和发展趋势

第38卷第11期2010年11月化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALSV01.38No.11・31・我国含氟材料产业现状和发展趋势罗亚敏(中国化工信息中心,北京100029)摘要概述了我国氟化工行业的现状,描述了氟化工产业链,分有机氟和无机氟材料两大部分介绍了我国重要的含氟材料工业现状。

涉及的有机氟材料包括氟树脂、氟橡胶、氟硅橡胶、制冷荆、含氟液晶化合物和舍氟表面活性荆等,无机氟材料有六氟磷酸锂、氟化石墨、六氟化钨、五氟化碘、六氟化硫和四氟化硫、三氟化氮等,并分别指出了它们的发展趋势。

关键词含氟材料,有机,无机,产业,趋势Cuntntsituati佃offluorine-containingmaterialsandtheirdeVelopingtrendsinChinaI。

uoYamin(ChinaNationalChemicalInfomationCenter,Beijing100029)AbstractThecurrentsituationoffluorineindustrvinChimwasintroduced,andthenuorineindustrialc}1ainswarepresented.Theindustrialstatusoffluorine-containillgmaterialswaspresentedbydi、,idingthemintotwogmupsastheor—ganicsandtheinorganics.Thernentionedorganicmaterialsincludefluorocarbonresins,nuororubber,nuorosiliconerub—ber,F-contaimngLCcompoundsandsurfactants,andtheinorganicnlaterialsincludelithiumheXafluorophosphate,graph—itenuoride,tungstenhexanuoride,iodinepentafluoride,suIphurhexafluoride,sulfurtetranuorideandnitrogentrifluoride.Andtheirdevelopingtrendswerealsopointedoutl沁ywordsnuorine_containingmaterial,orgallism,inorganism,industry,developingtrendl我国氟化工行业概述氟化工产品以其耐化学腐蚀、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等优异性能,广泛应用于各个领域,已成为化工行业中发展最快、最有前景的行业之一。

新型季铵盐氟碳表面活性剂的合成及其表面活性

新型季铵盐氟碳表面活性剂的合成及其表面活性

新型季铵盐氟碳表面活性剂的合成及其表面活性周杰华;黄焰根【摘要】以六氟环氧丙烷多聚体为原料,与N-甲基哌嗪经酰胺化反应制得含氟化合物(3);3与碘代烷经季铵化反应合成了4个新型的季铵盐型氟碳表面活性剂(5a~5d),其结构经1H NMR,19F NMR,IR和HR-ESI-MS表征.表面性能测试结果表明,5a ~5d具有较高的表面活性,水溶液的临界胶束浓度(CMC)分别为1.38 × 10-4g·mL-1,1×10-4g·mL-1,1.40×10-4g·mL-1和3.72 ×10-4 g·mL-1,对应CMC的表面张力分别为19.47mN·m-1,17.20 mN· m-1,17.98 mN· m-1和19.79mN· m-1.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2014(022)005【总页数】4页(P608-611)【关键词】全氟聚醚;季铵盐;表面活性剂;合成;表面活性【作者】周杰华;黄焰根【作者单位】东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620;东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620【正文语种】中文【中图分类】O622.2;O647·研究论文·含氟表面活性剂是迄今为止已知的一类表面性能最优异的表面活性剂[1]。

由于其独特的“三高、两憎”性能,在各行各业中有着广泛的应用[2-3]。

阳离子氟碳表面活性剂是含氟表面活性剂的重要品种之一,主要分为胺盐型和季铵盐型两大类[4-6],并以季铵盐型用途最广。

季铵盐型阳离子含氟表面活性剂不受pH值影响,在酸、碱介质中均可使用。

其亲水基团为季铵阳离子[7-9],憎水基部分除可以是6~10个碳原子的全氟烃基外,也可含有烃基、酰氨基等基团[10]。

传统含氟表面活性剂通常含有全氟烷基链(CnF2n-1,n≥8),其使用或分解过程中产生的全氟辛酸和全氟辛基磺酸类衍生物由于不易进一步被降解,对环境及生物体具有极大的污染性,使得开发新型绿色环保的氟碳表面活性剂成为目前研究的热点[11-12]。

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。

3M氟素表面活性剂

3M氟素表面活性剂

3M氟素表面活性剂NovecTM氟素表面活性剂FC-4430产品简介:3MTM NovecTM氟素表面活性剂FC-4430 是一种非离子聚合型含氟表面活性剂,该表面活性剂作为涂料添加剂,可使涂料获得很低的表面张力,而这种很低的表面张力只有在添加了氟化合物时才能获得。

检测证明,作为3MTM NovecTM 氟素表面活性剂FC-430的换代产品,FC-4430 较FC-430具有更浅的颜色,更小的气味和更低的粘度(这使它更容易与溶液混合)。

对于各种水剂型、溶剂型和高固含量型的涂料来说,FC-4430 表面活性剂是一种优秀的润湿剂和流平剂。

FC-4430氟素表面活性剂能溶解和相容于绝大多数的聚合物,并能在干燥和固化过程中继续作用。

当被应用于水剂型聚合物体系中时,FC-4430 氟素表面活性剂能够有效降低水相/有机相之间的界面张力,并且在聚合物体系中的有机相中保持表面活性。

物理性质:性质FC-4430外观黄色粘稠液体比重1.170kg/l(9.75 lbs./gal)闪点(Setaflash 闭杯)82 ℃(180 ℉)pH 值(1%水溶液)4.5沸点200 ℃(392 ℉)蒸气压0.0014 psi(0.07mmHg)粘度(Bookriefield,#3,6rpm)5500cps(4701centistokes)水中的溶解度可以按任意比分散类型非离子型成分100% 氟代脂肪族聚合物脂(除特别说明之外,所有的参数值都是在25℃(77℉)下测得的)3MTM NovecTM 氟素表面活性剂FC-4430 用量:表面活性剂的推荐用量是介于0.1% 到0.05% 之间,建议在添加前,可先制备一个FC-4430 浓度为10-25% 的表面活性剂的溶液。

FC-4430 的表面张力:表面张力(dynes/cm)@ % FC-4430 于溶剂/树脂溶剂/树脂0% 0.1% 0.2% 0.5%蒸馏水73 21 21 21ARCOL LG-56 33 30 28 23二丁基邻苯二甲酸脂34 33 32 31脂肪族环氧树脂(UVR-6110,UC)46 38 36 23双酚A 型环氧树脂(828-RS)45 33 29 17(除特别说明之外,所有的参数值都是在25℃(77℉)下测得的)FC-4430 的TGA 值:这些数据证明了FC-4430 氟素表面活性剂在热处理应用过程中具有优异的热稳定性:FC-4430 典型重量损失百分比所需加热温度:5% 10% 50% 80% 90% 95%FC-4430 195 255 305 330 355 405注:10 毫克样品在空气中以5℃/分的升温速率加热FC-4430表面张力/CMC(水溶液)FC-4430 的溶解度:溶剂FC-4430 克/100ml 溶剂甲醇>25丁基溶纤剂>25醋酸脂溶纤剂>35溶纤剂>25丁酮>25甲苯>35二甲基甲酰胺>25ARCOL LG-56 >40苯酚甘油醚>30二丁基邻苯二甲酸脂>25(除特别说明之外,所有的参数值都是在25℃(77℉)下测得的)FC-4430 的安全性和处理方法:3MTM NovecTM 氟素表面活性剂FC-4430 是按照美国环保局(EPA) 检测准则来制造和销售的。

氟表面活性剂

氟表面活性剂
2CH2)nCH(CH3)OH
1.3 氟烯烃齐聚法 四氟乙烯、六氟丙烯及六氟丙烯环氧化合物在 非质子极性溶剂中以氟阴离子催化可低聚成C6~C14 的中间体,这些中间体具有高度分枝的支链。
F n F2C
CF2
-
F3CF2C
CF3 C C CFCF3
(CF2CF2)n
(n=4~6)
Part 2. 合成
1. 电化学氟化法 2. 氟烯烃调聚法 3. 氟烯烃齐聚法
由于疏水链为碳氟链,故氟表面活性剂的合成 方法与碳氢表面活性剂的合成方法有很大的区别。 其合成一般分为3个步骤:首先合成含6~10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,最后再引进各种亲水基团制成 各类表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备碳氟 表面活性剂的关键,使用最多的合成方法主要有3 种。
……
Reference
[01] 李好样. 含氟表面活性剂. 表面活性剂工业. 1997(3):37-38. [02] 侯震山, 李之平, 汪汉卿. 辛酸钠一醇一水溶液体系的表面化学性质 研究. 化学研究与应用. 2000,12(1):39-42. [03] 赵国玺,贺绍光. 全氟辛酸钠与三甲胺及三乙胺盐酸盐混合体系的表 面活性. 日用化学工业,1998(3):1-3. [04] 丁慧君, 戴群英, 张兰辉, 赵国玺. 碳氢与碳氟表面活性剂混合水溶 液的胶团与囊泡形成. 高等学校化学学报. 1996(17):134-136. [05] 王正平, 李佳. 氟表面活性剂. 化学工程师. 2003(6):57-58. [06] 朱顺根. 含氟表面活性剂. 化工生产与技术. 1997(3):1-9. [07] 肖进新, 江洪. 碳氟表面活性剂. 日用化学工业. 2001(5):24-27. [08] 蒋文贤. 特种表面活性剂. 中国轻工业出版社. 1995. [09] 曾毓华. 氟碳表面活性剂. 化学工业出版社. 2001. [10] 朱步瑶, 赵振国. 界面化学基础. 化学工业出版社. 1996.

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。

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。

2024年含氟表面活性剂市场分析现状

2024年含氟表面活性剂市场分析现状

2024年含氟表面活性剂市场分析现状概述含氟表面活性剂是一种在表面活性剂中添加有氟原子的化合物,具有很强的降低表面张力、增强润湿性、抗油污和抗酸碱性等特点。

在各个领域中广泛应用,如家居清洁、工业清洗、涂料和油墨、纺织品和皮革等行业。

本文将对含氟表面活性剂市场的现状进行分析。

市场规模近年来,全球含氟表面活性剂市场持续增长。

根据市场研究机构的数据显示,2019年全球含氟表面活性剂市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。

亚太地区是全球含氟表面活性剂市场的主要消费地区,其市场份额约为XX%。

北美和欧洲市场也呈现稳定增长态势。

应用领域家居清洁家居清洁是含氟表面活性剂的重要应用领域之一。

随着人们消费水平的提高,对家居清洁产品的要求也越来越高。

含氟表面活性剂能够有效去除油污和顽固污渍,提供出色的清洁效果,并且对各种表面材料具有良好的兼容性。

工业清洗工业清洗是另一个主要的含氟表面活性剂应用领域。

随着制造业的发展,工业设备和零部件的清洗需求不断增加。

含氟表面活性剂具有优异的去污能力,能够快速去除油污和污渍,保持设备的高效运行。

涂料和油墨涂料和油墨行业对含氟表面活性剂的需求也在增加。

含氟表面活性剂能够提供涂料和油墨的耐污性能,抑制涂层表面的粘附污染物,使涂层具有更长的使用寿命和更好的性能。

纺织品和皮革纺织品和皮革行业对含氟表面活性剂的需求主要体现在防水、防油和防污方面。

含氟表面活性剂能够有效改善纺织品和皮革的表面性能,提供优异的防水、防油和防污功能。

市场竞争目前,全球含氟表面活性剂市场竞争激烈,主要厂商包括3M、迪凯笛、金发科技等。

这些公司通过不断创新和提高产品质量来获取市场份额。

此外,一些新兴的地区性厂商也在不断涌现,加剧了市场竞争的程度。

市场趋势绿色环保随着环境保护意识的提高,市场对绿色环保型含氟表面活性剂的需求逐渐增加。

绿色环保型含氟表面活性剂具有低毒性、低残留、易降解等特点,受到越来越多企业和消费者的青睐。

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文献综述-----创新发展含氟表面活性剂吉林化工学院化工与材料工程学院化工0802班常娥2011年5月14日创新发展含氟表面活性剂摘要:含氟表面活性剂是20世纪最重要的化工产品之一。

进入21世纪合氟表面活性剂向环保、高效、低成本方向发展。

在2006年底欧盟通过限制PFOS销售指令之后,含氟表面活性剂必须创新发展。

本文提出了研发C。

替代物、含硅氟、含氧等杂原子的含氟表面活性剂,研究相关检测技术,积极整合优势资源以及研究复配增效技术应对建议。

Abstract: The fluorine-containing surfactant in the 20th century one of the most important chemical products. In the 21st century together surfactant to environmental protection, high efficiency, low-cost direction. The end of 2006 the EU Directive by restricting sales of PFOS, the fluorinated surfactant to innovation and development. In this paper, R & D C. Alternatives, silicon fluoride, oxygen and other heteroatoms fluorinated surfactant, research related to detection technology, and actively integrate advantageous resources and research synergistic technology deal recommendations.关键词:含氟表面活性剂全氟辛酸氟烃基改性硅油含氟有机硅拒水拒油氨基硅油发展趋势Key words: fluorine-containing surfactant perfluorooctanoic acid fluoride silicone fluorinated alkyl modified silicone oil water and oil repellent silicone oil trends 含氟表面活性剂具有高表面活性、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。

用含氟表面活性剂对纸张、织物进行防水防油整理开始于20世纪50年代。

经含氟化合物防水防油处理的纸张对许多液体的渗透有抵抗能力,而不会改变纸张及纸板的孔隙度、柔韧性、透气性、外观以及湿强度,这些优点是其它隔离涂布技术所不能够达到的[1]。

1 含氟表面活性剂的发展历程简述1.1 国外含氟表面活性剂的发展电解氟化法制备含氟表面活性剂是3M公司最早应用于工业化生产的。

l950年,美国杜邦公司公布以四氟乙烯乳液为原料制备含氟表面活性剂的发明专利技术。

l952年美国3M公司研制了以全氟羧酸铬的络合物为主要成分的含氟表面活性剂,1956年又研制出商品名为Scotchguard的防水、防油、防污的含氟丙烯酸酯类整理剂,20世纪60年代向西欧、日本出口。

英国ICI公司在20世纪60年代中后期开发了以四氟乙烯齐聚体为防水防油基的含氟表面活性剂。

20世纪70年代含氟表面活性剂的研究种类呈现出多样性[3]。

1972年前后大l3本油墨公司建立日本最早的电解氟化车间。

旭硝子公司于1975年正式投产调聚工艺的生产。

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。

20世纪80年代德国Hoechst公司研制出防水防油水溶性含氟聚氨脂表面活性剂。

90年代日本大金工业株式会社开发的Asahi Guard防水防油含氟表面活性剂具有低温焙烘性。

日本公开专利特开平5—208473(1993—08—20)介绍[4],用全氟烷基磷酸酯二乙醇胺盐处理纸张表面,起到了很好的防水防油效果。

近年来,德国巴斯夫公司[5]研制了一种用羧基以梳状方式官能团化的聚硅氧烷含氟表面活性剂。

瑞士汽巴特殊化学品公司[6]发明了由含有3~10个碳原子的脂肪族二氨基酸、扩链剂、氨基烯丙基化合物和全氟烷基碘化物4部分聚合而成的含氟表面活性整理剂专利。

Kaida Y等人[7]研制了一种可以使纤维基材具有耐洗性和抗强机械作用力,并且能赋予整理品特殊颜色的含氟表面活性整理剂。

美国3M公司[8]开发了一种由(a)含全氟碳链的乙烯基单体、(b)至少含6个碳原子的醇、酰胺或脂肪酸和(c)羟甲基化胺或者烷氧基化衍生物这3种单体缩合而成的环保型含氟表面活性剂。

Yamamoto l等人[9]研制了一种用含l~l8个碳的氟化聚醚单体与其他非含氟脂肪族单体聚合而成的新型水分散聚合物,作为优良的防水防油防污剂。

Christopher M T等[9]刮以三乙胺为溶剂,含氟氯化物与含不饱和键的氟烷基化合物聚合,然后经仅-嗯唑酮处理得到一种氟萘高聚物,不仅防水防油性好,而且经其处理的纤维有耐燃性。

TsuzakiM等[11]用一种稀释含氟活性溶剂来处理的含氟防水防油剂不但可以降低温室效应而且对臭氧层没有破坏。

日本三井化学品公司[12]副发明了不会破坏臭氧层、符合环保标准整理的纤维只需室温干燥就有防水防油性能的含氟表面活性剂产品。

Wen.gu0[13]副等人合成了一系列混杂型氟碳表面活性剂。

N.Yoshin0[14]等人合成了在潮湿的空气存在下非常稳定而且具有一些独特性能的六个新结构的混杂型氟碳表面活性剂。

Yann.Chaudier[15]副指出,单链的混杂型氟碳表面活性剂含有的高氟碳链部分通常可以改善生物适应性,在生物学研究中具有重要的意义。

Dganit.Danin0等人[16]刚研究后认为一些阳离子氟碳表面活性剂有特殊的流变能力。

溶于液态二氧化碳的含氟表面活性剂开发成功,是含氟表面活性剂使二氧化碳临界清洗技术获得突破的一大新进展,是具有很大发展前景的清洗技术。

单链型的含氟表面活性剂既憎水又憎油,但降低油-水界面张力的能力一般较差。

分子结构中同时含有一个氟碳链和一个碳氢链的双链型含氟表面活性剂,能很好地降低溶液表面张力,还能大大降低油-水界面张力并能使两种完全不同的油分散于水中形成乳状液,为氟聚醚油的应用开辟了良好的前景。

双链型含氟表面活性剂对分子中的氟碳链结构进行化学修饰使其具有了更多的特殊功能。

另外,还合成了普通氟碳化合物与碳氢化合物的低分子量嵌段共聚物、分子结构中没有亲水基团被称为半氟化烷烃无亲水基的含氟表面活性剂,在碳氢和氟碳溶剂中表现出许多的特殊性能[17],主要应用在生物医学领域。

其半氟化烷烃三聚体作为氧载体用作血液的代替品,而加入二聚半氟化烷烃作为氧载体的有效成分,可以阻止气囊的融合并增加乳液的稳定性。

1.2 我国含氟表面活性剂的发展我国20世纪60年代中期由中科院上海有机化学研究所和上海有机氟材料研究所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,并共同研制出含氟表面活性防水防油剂。

20世纪70年代初进行了四氟乙烯的调聚反应研究;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达到了中试规模。

同时,上海合成橡胶研究所、上海纺织科学研究院和上海第二印染厂等单位经过多年努力,完成了以含氟丙烯酸为主体的共聚乳液工艺,制成了油田劳动保护服装,并在80年代初期研制了雨衣用防水防油含氟表面活性剂。

武汉长江化工厂也曾用电解氟化法批量生产全氟辛基磺酰氟,并制成铬雾抑制剂等工业产品。

20世纪90年代西安近代化学研究所的李惠芳等以全氟辛酸和全氟辛基磺酰氟为原料,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[18]。

西北轻工业学院的沈一丁等由全氟辛酸出发,制得N-羟乙基全氟辛酰胺丙烯酸酯,然后与其它烯类单体共聚,得到的树脂乳液具有防水防油防污多重功能[19]。

北京大学化学与分子工程学院胶体化学研究室等单位多年从事含氟表面活性剂基础理论研究,取得了较好的研究成果。

肖进新等人从不同的易得全氟烷基衍生物原料出发,制备了多种氟碳化合物,可以明显降低水溶液和有机溶液的表面张力[20]。

浙江化工研究院采用先合成含氟乳液和不含氟乳液然后复配的混合乳液方法制备含氟纤维整理剂,该纤维整理剂尤其适用于真丝绸,经处理后有优良的防水、防油和透气性,并有良好的手感[21]。

进入21世纪,国内防水防油含氟表面活性剂朝着环保、高效、降低成本的方向发展。

东南大学的周钰明等以全氟辛酸为起始原料合成N-羟乙基全氟辛酰胺甲基丙烯酸酯,再经均聚后得到性能优良的溶剂型防水防油含氟表面活性剂[2 2]。

孟祥春等人以N-甲基-N-羟乙基全氟辛基磺酰胺先与等物质量的2,4-TDI(甲苯二异氰酸酯)反应,然后再与丙烯酸-B-羟乙酯制备出单体,最后与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯共聚制得含氟丙烯酸共聚物,该共聚物用于处理纸张、皮革、纺织品,使它们具有良好的防水防油性能[23]。

汪先义等人以全氟辛基磺酰氯为基本原料,先电解氟化生成全氟辛基磺酰氟,然后经胺化和加成得到含氟表面活性剂——FC-911阳离子表面活性剂,主要用作润湿剂、流平剂、颜料分散剂、塑料橡胶脱模剂以及纤维纸张皮革等的疏水疏油防污剂等[24]。

清华大学张侃等采用共混和原位乳液聚合两种方法制备了氟乳液改性的聚丙烯酸酯乳液,结果表明,用原位乳液聚合法改性,在氟乳液加入量很少的情况下胶膜产物的防水防油性就有明显的提高[25]。

中科院的步怀天等研究了氟碳链改性的聚丙烯酰胺的溶液性质、疏水组分含量以及盐浓度对聚合物溶液流变行为的影响规律,证明聚合物间存在氢键和疏水缔合双重作用,使得其溶液呈现出独特的憎水憎油性[26]。

湖北大学的程时远等以丙烯酸全氟烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为原料,在阴离子乳化体系中制备了含氟丙烯酸三元共聚物乳液,结果表明乳胶膜对水的抗浸润力、乳液的稀释性和贮存稳定性及乳胶膜的吸水性和耐溶剂性大大提高[2 7]。

在研究的基础上,国内各研究机构也积极获得相关的发明专利[28-30]。

1.3 全氟化表面活性剂单体全氟碘烷的生产与应用现状目前,世界上生产全氟碘烷单体等全氟化表面活性剂的国际公司有:美国D u pont、Allied,日本大金工业,日本旭硝子,日本大日本油墨,日本新秋田,日本日华,日本住友,日本Neos,日本大坂有机化学公司,法国Atochem、Ugi ne,德国Hoechs、Licowet,瑞士Ciba—Geigy,德国Bayer,英国ICI公司等也有含氟表面活性剂出售[21]。

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