I tensioattivi fluorurati hanno un'elevata stabilità chimica

2020-09-21 00:06:31

Le proprietà uniche dei tensioattivi fluorurati sono spesso riassunte come "tre alti" e "due idrofobici", ovvero elevata attività superficiale, elevata stabilità termica ed elevata stabilità chimica; i suoi gruppi fluoroalchilici sono sia idrofobici che oleofobici.

La bassa tensione superficiale della soluzione acquosa di tensioattivo fluorurato può arrivare al di sotto di 20 mN/m, anche a circa 15 Mn/m. Generalmente, la concentrazione di applicazione del tensioattivo a catena di idrocarburi deve essere compresa tra 0,1% e 1% e la tensione superficiale della soluzione acquosa può essere ridotta solo a 30 ~ 35MN/m, mentre la tensione superficiale della soluzione acquosa può essere ridotta a meno di 20Mn/m quando il dosaggio del tensioattivo fluorocarburico è pari a 0,005% ~ 0,1%. I tensioattivi fluorurati sono così altamente attivi che la loro soluzione acquosa può essere distribuita sulla superficie dell'olio idrocarburico.

I tensioattivi fluorurati hanno un'elevata resistenza al calore, come il perfluoroalchil solfonato di potassio solido, che può essere utilizzato a temperature superiori a 300 ℃ dopo essere stato riscaldato a oltre 420 ℃. I tensioattivi fluorurati hanno un'elevata stabilità chimica, che può resistere all'azione di forti ossidanti, acidi forti e basi forti e può comunque mantenere una buona attività superficiale in questa soluzione. Se viene trasformato in tensioattivo solubile in olio, è possibile ridurre anche la tensione superficiale del solvente organico.

I risultati mostrano che l'elevata attività superficiale dei tensioattivi fluorurati è dovuta alla bassa gravitazione di van der Waals tra le molecole. La piccola tensione richiesta affinché le molecole di tensioattivo si spostino dalla soluzione acquosa alla superficie della soluzione porta all'aggregazione delle molecole di tensioattivo sulla superficie della soluzione, con conseguente formazione di un forte adsorbimento superficiale. Questo tipo di composti non solo ha una bassa affinità per l'acqua, ma ha anche una bassa affinità per gli idrocarburi, pertanto è idrofobico sia per l'acqua che per l'olio, ma la sua capacità di agire sulla tensione interfacciale dell'interfaccia olio/acqua non è forte. Ad esempio, quando il tensioattivo contenente fluoro è combinato con il tensioattivo idrocarburico, il tensioattivo contenente fluoro può adsorbirsi selettivamente sulla superficie dell'acqua, riducendo così la tensione superficiale; mentre il tensioattivo idrocarburico può essere adsorbito sull'interfaccia olio/acqua per ridurre la tensione interfacciale, ciò migliorerà sicuramente la bagnabilità della soluzione acquosa.

Il tensioattivo fluorurato è un'importante varietà di tensioattivi speciali, che ha molti usi insostituibili. I tensioattivi fluorurati utilizzano principalmente perfluoroalchile o perfluoroenile o alchile parzialmente fluorurato come gruppi idrofobici, e quindi introducono opportuni linker e gruppi idrofili come richiesto. A seconda delle diverse proprietà dei gruppi idrofili vengono preparate diverse serie di tensioattivi fluorurati, quali anionici, cationici, non ionici e anfoteri.