氟碳表面活性剂的分类与应用

发布日期:2021/9/8 10:05:22

氟碳表面活性剂是指非极性基团碳氧链中的氧原子全部或部分被氟原子取代后所形成的具有疏水疏油的碳氟链段的表面活性剂，是目前表面活性异的一类表面活性剂。

氟碳表面活性剂的优异性能具体可概括为“三高”、“两憎”，即高的化学活性、高的热稳定性、高的化学稳定性、憎水憎油性能。因其特殊性能，目前已在洗涤剂、食品、化妆品、石油化工、涂料、塑料、橡胶、消防、感光材料、医疗器械等诸多领域广泛应用。

通常来说，氟碳表面活性剂分为离子型和非离子型两大类，其中离子型表面活性剂又分为阴离子、阳离子和两碳表面活性剂。本文将为大家一一介绍：

阴离子型氟碳表面活性剂

阴离子型氟碳表面活性剂是应用得比较多且比较早使用的一种离子型表面活性剂，其表面活性剂分子极性部分在水中离解后带负电荷。按照阴离子极性基团的结构分类可分为羧酸盐型（RfCOOM）、磺酸盐型(RfSO3M)、磷酸盐型(RfOPO3M)和硫酸盐型（RfOSO3M）等，工业上应用以前三者为主。

羧酸盐类氟碳表面活性剂一般在强酸或者高价阳离子水溶液中的溶解度较小，但热稳定性较高；

磺酸盐类氟碳表面活性剂相对具有更好的耐氧化性，对强酸、电解质敏感性小；

磷酸盐类氟碳表面活性剂相对发泡性能较差，一般用于消泡剂。

阳离子型氟碳表面活性剂

阳离子型氟碳表面活性剂大部分都是有机胺的衍生物，是由氟碳非极性链直接或间接与季铵基团、质子化氨基或杂环碱相连。此类氟碳活性剂在水中离解成带正电荷的表面活性离子和带负电的共离子，对电解质及介质的pH值较为敏感。

由于大多数物质表面颗粒带负电荷，因此阳离子型活性剂易被吸附。这一特征使其经常被用于废水处理。因为阳离子含氟表面活性剂被吸附后中和了污泥颗粒表面的电荷，使污泥更容易互相碰撞，从而聚集形成沉淀物，达到处理废水的目的。

两性离子型氟碳表面活性剂

同时存在碱性（或阳离子）基团和酸性（阴离子）基团是两性型氟碳表面活性剂分子的明显特征，碱性基团主要是氨基或者季铵基，酸性基团主要是磺酸基、羧酸基、磷酸基等。两性氟碳表面活性剂随介质的pH不同时表现为阴离子表面活性剂特征或阳离子表面活性剂的特征。

两性离子型氟碳表面活性剂在化工方面的应用特别广泛，是泡沫灭火剂的主要配料之一。此外，由于其具有优良乳化性能，常被用作氟碳材料、纸张、皮革等产品制造过程中的乳化剂。

非离子型氟碳表面活性剂

非离子型氟碳表面活性剂主要可分为聚乙二醇型、亚砜型、多元醇型和聚醚型四大类，其中以聚乙二醇型应用和研究最多。非离子型氟碳表面活性剂比其他类型活性剂更易溶于水、有机溶剂，与其他类型活性剂的相容性也更好。此外，由于其在水溶液中不电离，基本不受介质pH值和无机盐的影响。但因为非离子型氟碳表面活性剂的极性基为一定数量的含氧醚键/羟基组成，故不能应用于强氧化介质，以免造成醚键断裂。