表面活性劑溶液課件

第四章

重要的表面活性劑體系第四章

重要的表面活性劑體系內(nèi)容提要：1.Bola型表面活性劑2.Gemini表面活性劑3.兩性表面活性劑4.高分子表面活性劑5.碳氟表面活性劑6.硅表面活性劑內(nèi)容提要：1.Bola型表面活性劑一、Bola型表面活性劑1.什么是Bola型表面活性劑？古細(xì)菌Archaeabacteria高鹽、高溫、酸性環(huán)境：死海、大鹽湖、溫泉、酸性土壤、火山噴發(fā)口附近Bola=流星錘BolaamphiphilesBolaphilesBolaformsurfactantsalpha-omega-type

一、Bola型表面活性劑1.什么是Bola型表面活性劑？古2.Bola型表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征兩個(gè)親水基：一個(gè)足夠長(zhǎng)的疏水鏈兩端各連接一個(gè)親水的極性基團(tuán)親水基團(tuán):相同－對(duì)稱(chēng)Bola

不同－非對(duì)稱(chēng)Bola疏水鏈:單鏈、雙鏈、或半環(huán)形結(jié)構(gòu)疏水鏈可以柔性－長(zhǎng)飽和碳?xì)滏渼傂裕胁伙柡突鶊F(tuán)、苯環(huán)、甾類(lèi)結(jié)構(gòu)等。2.Bola型表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征３.Bola型表面活性劑的表面性質(zhì)3.1Bola型表面活性劑的表面張力曲線當(dāng)bola分子的疏水鏈的碳原子數(shù)為普通表面活性劑的2倍時(shí)，Bola型表面活性劑的溶解度小于普通表面活性劑，因此CMC較小。當(dāng)疏水鏈的碳原子數(shù)相同時(shí)，Bola型表面活性劑的溶解度大于普通表面活性劑，因此CMC較大。CMC大于普通表面活性劑３.Bola型表面活性劑的表面性質(zhì)3.1Bola型表面活性3.2Gibbs吸附公式在Bola體系的應(yīng)用約為普通表面活性劑的一半約為普通表面活性劑的2倍在稀溶液狀態(tài)下，完全解離－－－3RT形式單鏈柔性Bola:Bola型分子在溶液表面的構(gòu)像:馬蹄形或倒U形3.2Gibbs吸附公式在Bola體系的應(yīng)用約為普通表面活（1）吸附量降低：彎曲基團(tuán)、兩個(gè)極性頭基都在界面占有面積3.3Bola分子的構(gòu)像對(duì)表面性質(zhì)的影響（2）表面張力升高：Bola分子在溶液表面采取倒U型構(gòu)像，吸附層最外層基團(tuán)為CH2,其降低表面張力的能力較CH3基團(tuán)弱，所以溶液的表面張力比普通表面活性劑高。（3）剛性、雙鏈Bola平躺于表面，溶液的吸附量更低，表面張力更高。（1）吸附量降低：彎曲基團(tuán)、兩個(gè)極性頭基都在界面占有面積3.4.Bola型分子的膠束特征

（2）膠束的聚集數(shù)小，結(jié)構(gòu)松散。長(zhǎng)鏈柔性Bola，彎曲構(gòu)像；短鏈、剛性、雙鏈可能伸展構(gòu)像，不利于形成聚集數(shù)較大的膠束。一般<20,而普通表面活性劑可達(dá)60（3）膠束內(nèi)核的極性較大，對(duì)疏水物質(zhì)的增溶能力弱。作為表面活性劑，bola型分子并不具有優(yōu)于普通表面活性劑的優(yōu)勢(shì)。（1）Bola分子在膠束內(nèi)的構(gòu)像4.Bola型分子的膠束特征（2）膠束的聚集數(shù)小，結(jié)構(gòu)松5.Bola型表面活性劑的聚集行為5.1成膜特點(diǎn)：?jiǎn)螌臃肿幽ぃ∕onoLayerMembrane,MLM)

與傳統(tǒng)單頭基的表面活性劑所形成的囊泡相比，bola型表面活性劑所形成的MLM膜由一層分子形成，其囊泡較薄，厚度在1.5-2.0nm,而雙層膜（BilayerMembrane,BLM)厚度在3.0-4.0nm。MLMBilayerMembraneBLM5.Bola型表面活性劑的聚集行為5.1成膜特點(diǎn)：?jiǎn)螌臃?.2聚集體形貌豐富納米管纖維JACS,2006,128,7209JACS,2004,126,168045.2聚集體形貌豐富納米管纖維JACS,2006,1液晶Chem.Mater.,2008,20,4729液晶Chem.Mater.,2008,20,47296.Bola型表面活性劑的應(yīng)用

具有兩親結(jié)構(gòu)的bola型分子在氣液界面何水中有許多獨(dú)特的性能，如高溫穩(wěn)定性，可以用來(lái)改善細(xì)胞功能，在納米材料、藥物緩釋、生物礦化、光化學(xué)修飾、基因轉(zhuǎn)染和凝膠化試劑方面具有廣泛的應(yīng)用前景，并為人們研究分子自組裝及開(kāi)發(fā)功能材料提供了新的材料來(lái)源。（1）改善細(xì)胞功能JPCB,107,1479,200350°C80°Ca)高溫穩(wěn)定性囊泡6.Bola型表面活性劑的應(yīng)用具有兩親結(jié)構(gòu)的bo離子通道對(duì)于生物細(xì)胞膜的功能及神經(jīng)元的傳導(dǎo)具有重要意義，其對(duì)離子的選擇性傳輸可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的控制。Fuhrhop、Regen等曾經(jīng)指出，一些bola型兩親化合物能夠在單分子囊泡膜上形成小孔，從而使離子通過(guò)。b)

人工模擬生物離子通道離子通道對(duì)于生物細(xì)胞膜的功能及神經(jīng)元的傳導(dǎo)具有重要意義，其對(duì)（2）納米材料Bola形成納米管納米管上的氨基捕獲金屬離子，形成穩(wěn)定的金屬－氨基絡(luò)合物，使金屬涂層緊密地包裹在bola型納米管的外層，形成納米級(jí)導(dǎo)線?？蓸?gòu)建能夠承載納米級(jí)電流的納米電路。JPCB,104,9576,2000（2）納米材料Bola形成納米管JPCB,104,9（3）藥物緩釋BD-16：膽固醇＝2：1

0.9%的生理鹽濃度（150mM)依然對(duì)鈉離子選擇絡(luò)合（3）藥物緩釋BD-16：膽固醇＝2：10.9（4）生物礦化（4）生物礦化（5）抑制金屬腐蝕對(duì)1mol/L的HCl中的金屬鐵有很好的保護(hù)作用Bola濃度越大，保護(hù)效果越明顯，最高可達(dá)94％。（5）抑制金屬腐蝕對(duì)1mol/L的HCl中的金屬鐵有很好Bola型表面活性劑小結(jié)疏水鏈的兩端各有一個(gè)極性基團(tuán)。極性基團(tuán)可以是陽(yáng)離子，陰離子，非離子型；也可以相同或不同。疏水鏈可以是一條，兩條，或一條長(zhǎng)鏈和兩個(gè)短鏈的組合（環(huán)形）；也可以為剛性或柔性。Bola型表面活性劑在水溶液表面采取倒U－型構(gòu)像，表面活性總體上不如傳統(tǒng)表面活性劑。聚集行為豐富，可以用來(lái)調(diào)節(jié)囊泡膜的功能，以及通過(guò)自身的自組裝在不同領(lǐng)域里具有不同的應(yīng)用前景。Bola型表面活性劑小結(jié)疏水鏈的兩端各有一個(gè)極性基團(tuán)。二、Gemini型表面活性劑Gemini：雙子星，雙子座雙子、攣連－－兩個(gè)傳統(tǒng)表面活性劑通過(guò)共價(jià)連鏈接在一起二、Gemini型表面活性劑Gemini：雙子星，雙子座雙子1.Gemini型表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征Spacer—間隔基團(tuán)位置可調(diào)，但主要是臨近極性頭基。連接基團(tuán)位于鏈尾則成為Bola。GeminiBola親水基團(tuán)：帶+e/-e/0e。間隔基團(tuán)：短鏈(如2CH2)；長(zhǎng)鏈(如12CH2)；剛性鏈(如1,2-二苯乙烯);

柔性鏈(如亞甲基鏈)；極性的(如聚醚)；非極性的(如脂肪族,芳香烴)。m—s—m(m’)Gemini表面活性劑分子絕大多數(shù)都具有相同的親水基團(tuán)和相同的疏水基團(tuán)，但是不對(duì)稱(chēng)的gemini表面活性劑分子也已經(jīng)被合成出來(lái)。1.Gemini型表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征Spacer—間隔基

Gemini表面活性劑的CMC較小，一般比單體傳統(tǒng)表面活性劑小10倍以上。例如，12－2－12的CMC為1mM，而C12單體的CMC為16mM。2.1CMC2.Gemini型表面活性劑的表面性質(zhì)

這主要是因?yàn)镚emini分子中的碳原子數(shù)是單體的2倍，而且是通過(guò)化學(xué)鍵連接在一起，使體系的疏水效應(yīng)增強(qiáng)。Gemini表面活性劑的CMC較小，一般比單體Gemini分子內(nèi)極性頭靠連接基團(tuán)的化學(xué)鍵作用連接，分子間極性頭間距也與連接基團(tuán)的鏈長(zhǎng)的長(zhǎng)短、構(gòu)像有關(guān)。當(dāng)間隔基團(tuán)很短時(shí)，兩極性頭間距離可以被拉得很近，極性頭的平均占據(jù)面積小于相同情況下單體的面積，所以吸附量增加，表面張力降低。但當(dāng)間隔基團(tuán)較長(zhǎng)時(shí)，不利于疏水鏈的緊密排列導(dǎo)致表面張力高于單體表面活性劑。2.2

表面張力

傳統(tǒng)表面活性劑頭基間距離由溶液環(huán)境條件決定，因水化層厚度、靜電斥力等因素不能靠得太近，所以表面層吸附量較小，疏水鏈密度較小，表面張力較大。Gemini分子內(nèi)極性頭靠連接基團(tuán)的化學(xué)鍵作用●傳統(tǒng)表面活性劑頭基間的平均距離（dT)為單峰分布模式●Gemini表面活性劑頭基間的距離則為雙峰分布模式一種為相鄰兩個(gè)分子之間的距離（dT)，與傳統(tǒng)體系基本相同；另一種距離為間隔基團(tuán)的長(zhǎng)度（dS)，比傳統(tǒng)體系小很多;所以Gemini體系的總平均距離小于傳統(tǒng)體系。Gemini與傳統(tǒng)表面活性劑體系頭基間平均距離的比較●傳統(tǒng)表面活性劑頭基間的平均距離（dT)為單峰分布模式Ge非離子表面活性劑，n=1。對(duì)完全電離的普通SAa,n-n型離子型表面活性劑,n=2；1－2型（二價(jià)離子型表面活性劑加兩個(gè)一價(jià)反離子的體系，如Bola）,n=3。Gemini來(lái)說(shuō),n的取值情況復(fù)雜：有的體系Gemini的一個(gè)極性頭被反離子所中和,所以取n=2；有的體系兩個(gè)反離子全部解離，用n=3；有的體系n的值介于2與3之間。一般認(rèn)為，低于CMC時(shí)，n=3;高于CMC時(shí)n=2.實(shí)際研究中發(fā)現(xiàn)，有很多間隔基團(tuán)較短的體系在CMC之前時(shí)，n=2。

2.3.Gemini體系中Gibbs吸附公式的應(yīng)用非離子表面活性劑，n=1。2.3.Gemini體系中GibGemini體系解離解離示意圖Gemini體系解離解離示意圖普通、Bola表面活性劑同系物體系，氣液界面吸附分子平均占有面積相等。Gemini體系氣液界面吸附分子平均占有面積隨s變化，有極大值。Gemini體系表面張力法測(cè)得的吸附量和平均分子面積具有模型依賴(lài)性。準(zhǔn)確的方法？表面壓法。平均最小分子面積Amin

當(dāng)間隔基團(tuán)較短時(shí)，兩個(gè)單體之間距離很小，間隔基團(tuán)伸展，所以分子面積隨間隔基團(tuán)長(zhǎng)度增加；而當(dāng)間隔基團(tuán)很長(zhǎng)時(shí)，會(huì)彎向疏水鏈，從而使分子的平均占有面積不再增加。普通、Bola表面活性劑同系物體系，氣液界面吸附分子平均占有3.間隔基團(tuán)對(duì)Gemini型表面活性劑性質(zhì)的影響3.1對(duì)CMC的影響

CMC與間隔基團(tuán)的長(zhǎng)度有關(guān)，但不是單調(diào)的關(guān)系，變化也不大。間隔基團(tuán)為亞甲基時(shí)，亞甲基數(shù)目為4～6時(shí)體系CMC最大；進(jìn)一步增加亞甲基長(zhǎng)度則CMC降低。CMC受疏水鏈長(zhǎng)度影響很大，在同一間隔基團(tuán)情況下，CMC與疏水鏈碳原子數(shù)目的關(guān)系與傳統(tǒng)表面活性劑體系相同，都呈線性關(guān)系：3.間隔基團(tuán)對(duì)Gemini型表面活性劑性質(zhì)的影響3.1對(duì)表面張力表面吸附量膠束的大?。ň奂瘮?shù)）膠束微極性、微粘度出現(xiàn)極大值膠束熱力學(xué)函數(shù)溶液中聚集體的形貌3.2其它影響

間隔基團(tuán)的長(zhǎng)度不是越大越好。當(dāng)間隔基團(tuán)較短時(shí)，兩個(gè)單體之間距離很小，疏水鏈之間的相互作用明顯；而當(dāng)間隔基團(tuán)很長(zhǎng)時(shí)，兩個(gè)疏水鏈不再互相靠近，與單體表面活性劑時(shí)類(lèi)似。尤其當(dāng)間隔基團(tuán)很長(zhǎng)時(shí)，會(huì)彎向疏水鏈，從而使Gemini分子的疏水效應(yīng)受到很大影響－－類(lèi)似半環(huán)型Bola的結(jié)構(gòu)。表面張力3.2其它影響間隔基團(tuán)的長(zhǎng)度不是越大越4.Gemini體系在CMC之前的性質(zhì)4.1CMC前的離子對(duì)兒形成及預(yù)膠束

當(dāng)Gemini的CMC較大時(shí)，體系的表面張力曲線經(jīng)常出現(xiàn)雙折點(diǎn)；而加溶實(shí)驗(yàn)表明，在低濃度區(qū)的折點(diǎn)處，體系中尚未有膠束形成。與之對(duì)應(yīng)的是，體系的電導(dǎo)曲線也在對(duì)應(yīng)的濃度區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)雙折點(diǎn)，這被解釋為離子對(duì)兒的形成?！裾嬲腃MC為第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。4.Gemini體系在CMC之前的性質(zhì)4.1CMC前的離4.2Gemini體系的“預(yù)膠束”●預(yù)膠束:少數(shù)表面活性劑分子聚集在一起形成的松散集合體?！翊蠖鄶?shù)表面活性劑體系都時(shí)有預(yù)膠束出現(xiàn)，但Gemini體系中預(yù)膠束現(xiàn)象出現(xiàn)較多，尤其是在m≥14時(shí)。●預(yù)膠束存在時(shí)，體系的CMC通常會(huì)變大,所以logCMC~m曲線偏離線性?！耦A(yù)膠束的聚集數(shù)都很小，一般為可以為2，3，4左右。預(yù)膠束的加溶能力極其微弱?！耋w系表面張力曲線？●CMC的確定？——雙折點(diǎn)——第二個(gè)4.2Gemini體系的“預(yù)膠束”●預(yù)膠束:少數(shù)表面活性劑●在未形成膠束之前，雙鏈之間存在相互作用。

——如果間隔基團(tuán)較短，由于二者之間的空阻，它們盡量遠(yuǎn)離；此時(shí)如果間隔基團(tuán)有一定剛性，則兩鏈采取反式構(gòu)像；——如果間隔基團(tuán)較長(zhǎng)，雙鏈則通過(guò)疏水作用互相靠近，并且采取順式構(gòu)像。●形成膠束之后，不論剛性基團(tuán)長(zhǎng)短，都采取順式構(gòu)像4.3Gemini分子雙鏈之間的作用/構(gòu)像影響●在未形成膠束之前，雙鏈之間存在相互作用。4.3Gemin5.Gemini體系CMC以后表面張力持續(xù)下降現(xiàn)象Gemini體系在CMC以后表面張力緩慢降低；加無(wú)機(jī)鹽后不變－－離子強(qiáng)度的影響。低于CMC時(shí)，體系鹽濃度可忽略，不對(duì)表面張力造成較大影響；高于CMC時(shí)，體系鹽濃度變化不能忽略，導(dǎo)致離子強(qiáng)度不再恒定，體系受變化的鹽濃度影響，CMC降低。5.Gemini體系CMC以后表面張力持續(xù)下降現(xiàn)象濃度依賴(lài)性,容易形成線狀膠束6.Gemini型表面活性劑的聚集行為

濃度依賴(lài)性,容易形成線狀膠束6.Gemini型表面活性劑的間隔基團(tuán)長(zhǎng)度依賴(lài)性

●

12-s-12線狀膠束－球形膠束－囊泡

●16-s-16囊泡+線狀膠束+雙層片斷－線狀膠束－球形膠束間隔基團(tuán)長(zhǎng)度依賴(lài)性7.Gemini型表面活性劑的流變學(xué)特點(diǎn)

線狀膠束的形成，使體系的粘度增加，形成粘彈性流體7.Gemini型表面活性劑的流變學(xué)特點(diǎn)線狀膠束的形成，Gemini型表面活性劑特征小結(jié)●表面活性好●吸附量及分子平均占有面積的計(jì)算與解離程度有關(guān)●常有預(yù)膠束形成，真正CMC為第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)處●表面性質(zhì)與聚集行為與間隔基團(tuán)長(zhǎng)度有關(guān)●聚集行為與濃度有關(guān);頭基的手性中心影響聚集體形貌●膠束性質(zhì)隨間隔基團(tuán)長(zhǎng)度增加有極值●有良好的應(yīng)用價(jià)值Gemini型表面活性劑特征小結(jié)●表面活性好碳氟表面活性劑定義、分類(lèi)性質(zhì)應(yīng)用舉例新型碳氟表面活性劑簡(jiǎn)介表面活性劑物理化學(xué)碳氟表面活性劑定義、分類(lèi)表面活性劑物理化學(xué)定義普通表面活性劑的疏水基一般為碳?xì)滏?稱(chēng)碳?xì)浔砻婊钚詣?。將碳?xì)浔砻婊钚詣┓肿犹細(xì)滏溨械臍湓硬糠只蛉坑梅尤〈?就成為碳氟表面活性劑,或稱(chēng)含氟表面活性劑（FS）。碳氟表面活性劑是特種表面活性劑中最重要的品種,有很多碳?xì)浔砻婊钚詣┎豢商娲闹匾猛尽１砻婊钚詣┪锢砘瘜W(xué)碳?xì)浔砻婊钚詣┓肿犹細(xì)滏溨袣湓尤勘环尤〈ㄈ砻婊钚詣?，PerfluoroSurfactant）部分被氟原子取代（含氟表面活性劑，F(xiàn)luorine-containingSurfactant）另外，文獻(xiàn)中常見(jiàn)名稱(chēng)：氟化表面活性劑（Fluorinatedsurfactant）碳氟表面活性劑（FluorocarbonSurfactant

）定義普通表面活性劑的疏水基一般為碳?xì)滏?稱(chēng)碳?xì)浔砻婊罘诸?lèi)依據(jù)極性基結(jié)構(gòu)的不同,可以將氟表面活性劑分為離子型和非離子型兩大類(lèi)。離子型又分為陽(yáng)離子、陰離子和兩性。

端頭X是一個(gè)可溶性的基團(tuán),根據(jù)X的變化可得陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型的氟碳表面活性劑RF為一個(gè)既憎水又憎油的氟碳鏈(可以是直鏈或支鏈)。表面活性劑物理化學(xué)分類(lèi)依據(jù)極性基結(jié)構(gòu)的不同,可以將氟表面活性劑分為離子型和非性質(zhì)三高高表面活性高耐熱穩(wěn)定性高化學(xué)穩(wěn)定性?xún)稍骱鸁N基既憎水又憎油表面活性劑物理化學(xué)性質(zhì)三高表面活性劑物理化學(xué)41高穩(wěn)定性氟碳表面活性劑在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性;同時(shí)它在高溫下極穩(wěn)定,可在300℃以上的高溫下使用而不發(fā)生分解.碳-氟(C-F)鍵能高直鏈的全氟烷烴的分子骨架是一條鋸齒形碳鏈,四周被氟原子所包圍.表面活性劑物理化學(xué)41高穩(wěn)定性氟碳表面活性劑在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性高表面活性低表面張力

氟碳表面活性劑是迄今為止表面活性最高的一種表面活性劑,一般的表面活性劑可將水的表面張力降低到27mN·m-1左右,而氟碳表面活性劑在極低濃度(普通烴類(lèi)表面活性劑的1/10到1/100)就可使水的表面張力達(dá)到20mN·m-1以下,甚至到14mN·m-1左右.表面活性劑物理化學(xué)高表面活性低表面張力氟碳表面活性劑是迄今為止表高表面活性

氟碳表面活性劑的CMC值約與碳?xì)滏滈L(zhǎng)是氟碳鏈的1.5倍的碳?xì)浔砻婊钚詣┑腃MC值相近,說(shuō)明具有相同碳原子的氟碳表面活性劑的CMC值比碳?xì)浔砻婊钚詣┑偷囟唷Ｒ蚨褂幂^低濃度的氟碳表面活性劑就能顯著降低體系的表面張力。表面活性劑物理化學(xué)高表面活性氟碳表面活性劑的CMC值約與碳?xì)滏湼弑砻婊钚员砻婊钚詣┪锢砘瘜W(xué)C7H15COONaC7F15COONa飽和吸附量(10-10mol/cm2)2.822.85表面張力（mN/m）44.526CMC(mol/L)0.250.034碳?xì)涮挤砻婊钚詣?duì)比實(shí)例：1.表面吸附量相差不大---

飽和吸附時(shí)，分子直立排列，頭基相同，單位面積排列的分子數(shù)相近。2.氟表面活性劑降低表面張力的能力（γcmc

）和效率（cmc）很高----分子間的范德華力小，更好的降低表面張力；也更傾向于表面吸附而非體相高表面活性表面活性劑物理化學(xué)C7H15COONaC7F15C表面活性劑物理化學(xué)憎水憎油性

用氟碳表面活性劑處理固體表面,可使固體表面抗水、抗粘、防污、防塵。故氟碳表面活性劑可以作為憎水憎油劑。

含氟表面活性劑的高表面活性是由于其分子間的范德華力小造成的,表面活性劑分子從水溶液中移至溶液表面所需的張力小,導(dǎo)致了表面活性劑分子在溶液表面大量的聚集,形成強(qiáng)烈的表面吸附,而這類(lèi)化合物不僅對(duì)水的親和力小,而且對(duì)碳?xì)浠衔锏挠H和力也較小,因此形成了既憎水又憎油的特性。表面活性劑物理化學(xué)憎水憎油性用氟碳表面活性劑處理固體表面活性劑物理化學(xué)合成方法簡(jiǎn)介

含氟表面活性劑的合成一般分三步:首先合成含6～10個(gè)碳原子的碳氟化合物,然后制成易于引進(jìn)各種親水基團(tuán)的含氟中間體,最后引進(jìn)各種親水性基團(tuán)制成各類(lèi)含氟表面活性劑。其中含氟烷基的合成是制備含氟表面活性劑的關(guān)鍵。含氟烷基的工業(yè)化生產(chǎn)方法主要是電解氟化法、氟烯烴調(diào)聚法和氟烯烴齊聚法。電解氟化法電解氟化法是將被氟化的物質(zhì)溶解或分散在無(wú)水氟化氫中,在低于8V的直流電壓下進(jìn)行電解。電解中在陰極產(chǎn)生氫氣,在陽(yáng)極有機(jī)物被氟化。氫原子被氟原子代替，其他官能團(tuán)保留。缺點(diǎn)：易發(fā)生C-C鍵的斷裂，產(chǎn)物收率較低表面活性劑物理化學(xué)合成方法簡(jiǎn)介含氟表面活性劑的表面活性劑物理化學(xué)氟烯烴調(diào)聚法利用全氟烷基碘等物質(zhì)作為端基物調(diào)節(jié)聚合四氟乙烯等含氟單體制得低聚合度的含氟烷基調(diào)節(jié)物。缺點(diǎn)：最終產(chǎn)物為鏈長(zhǎng)不同的混合體合成方法簡(jiǎn)介調(diào)聚法具有反應(yīng)條件溫和、易于操作、產(chǎn)物收率高、易純化、反應(yīng)時(shí)間短、副產(chǎn)物少、同一合成路線可以生產(chǎn)不同類(lèi)型的產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為氟碳化合物合成趨勢(shì)。表面活性劑物理化學(xué)氟烯烴調(diào)聚法利用全氟烷基碘等物質(zhì)作為端基物表面活性劑物理化學(xué)氟烯烴齊聚法

是利用氟烯烴在非質(zhì)子性溶劑中發(fā)生齊聚反應(yīng)得到高支叉低聚合度的全氟烯烴齊聚物，即從二單體調(diào)整低聚物以形成新的低聚物。合成方法簡(jiǎn)介表面活性劑物理化學(xué)氟烯烴齊聚法是利用氟烯烴在非質(zhì)子性表面活性劑物理化學(xué)應(yīng)用舉例

氟碳表面活性劑的用途廣泛,主要用于消防、化工、機(jī)械、紡織、燃料和農(nóng)業(yè)等行業(yè)。由于氟表面活性劑具有優(yōu)越的表面活性,使其具有極為重要的用途,可用于條件苛刻和一般碳?xì)浔砻婊钚詣┎贿m用的場(chǎng)合。①泡沫滅火劑添加劑目前有氟蛋白、輕水型(這種能夠在油面上鋪展形成的水膜的碳氟表面活性劑水溶液俗稱(chēng)"輕水")和抗極性溶劑三類(lèi)滅火劑。*由于低的表面張力,使蛋白泡沫能很好地在烴類(lèi)燃料液面上展開(kāi),顯著地提高了滅火能力*表面張力低，在烴類(lèi)燃料表面迅速形成一層水膜,抑制油汽化,控制火焰表面活性劑物理化學(xué)應(yīng)用舉例氟碳表面活性劑的用表面活性劑物理化學(xué)應(yīng)用舉例②抗靜電劑FS做抗靜電劑主要是利用它在塑料、橡膠等導(dǎo)電性較差的物體表面形成摩擦系數(shù)很低的全氟烷基鏈的定向排列層,大大減少該物體在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生靜電的可能。用其對(duì)錄像機(jī)磁鼓、磁頭表面清洗,效果遠(yuǎn)比一般的清潔劑或清潔帶優(yōu)越。用此抗靜電劑還可對(duì)家電、熒屏及其它高檔家具、精密儀器等進(jìn)行表面清洗與防塵,且不產(chǎn)生任何副作用。目前已有此防靜電劑產(chǎn)品-"音磁靈"投入市場(chǎng)。表面活性劑物理化學(xué)應(yīng)用舉例②抗靜電劑用其對(duì)錄像機(jī)磁鼓、磁頭表表面活性劑物理化學(xué)③原油泄漏處理劑(集油劑)應(yīng)用舉例海上石油運(yùn)輸事故時(shí)有發(fā)生,結(jié)果使原油擴(kuò)散到海面,對(duì)海洋環(huán)境和海洋生物造成嚴(yán)重污染和危害。如果在處理原油泄露事故時(shí)使用氟碳表面活性劑作集油劑,可降低海水表面張力,使原油不能在海面上鋪展、擴(kuò)散,而使原油收縮、集中，形成厚度為0.5—1.0cm的油層,便于清理收集,從而減少污染。④防水防油劑由于氟碳表面活性劑在被清洗表面上的吸附,使被清洗表面具有明顯的防油、防水、抗污性能。表面活性劑物理化學(xué)③原油泄漏處理劑(集油劑)應(yīng)用舉例海上石油表面活性劑物理化學(xué)應(yīng)用舉例脫模劑乳化劑分散劑清潔劑添加劑農(nóng)藥添加劑防銹劑電鍍鉻酸霧抑制劑……表面活性劑物理化學(xué)應(yīng)用舉例脫模劑新型碳氟表面活性劑簡(jiǎn)介混雜型碳氟表面活性劑這類(lèi)表面活性劑是在同一分子中既含有氟碳鏈又含有碳?xì)滏溩鳛槭杷⑹栌突?稱(chēng)為混雜型表面活性劑（(fluorinatedhybridsurfactant）?；祀s型氟碳表面活性劑比其對(duì)等的碳?xì)浔砻婊钚詣└哂械偷谋砻鎻埩偷偷呐R界膠束濃度(CMC)。在混雜型氟碳表面活性劑中,單鏈的混雜型氟碳表面活性劑在生物學(xué)研究中具有重要的意義。實(shí)際上混雜型氟碳表面活性劑含有的高氟碳鏈部分通常可以改善生物適應(yīng)性。新型碳氟表面活性劑簡(jiǎn)介混雜型碳氟表面活性劑這類(lèi)表面活性劑是在新型碳氟表面活性劑簡(jiǎn)介無(wú)親水基氟碳表面活性劑無(wú)親水基氟碳表面活性劑也稱(chēng)半氟化烷烴。與其它氟碳表面活性劑的根本區(qū)別是其分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有親水基。半氟化烷烴是普通氟碳化合物與碳?xì)浠衔锏牡头肿恿壳抖喂簿畚?其結(jié)構(gòu)式為F(CF)m(CH2)n常被略寫(xiě)為FmHn半氟化烷烴在碳?xì)浜头既軇┲斜憩F(xiàn)出許多的特殊行為：新型碳氟表面活性劑簡(jiǎn)介無(wú)親水基氟碳表面活性劑無(wú)親水基氟碳表面新型碳氟表面活性劑簡(jiǎn)介(1)半氟化烷烴在碳?xì)浜头既軇┲械木奂Ψ浅Ｈ?聚集數(shù)量一般為2—6個(gè)分子,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通表面活性劑在水中集聚的數(shù)量。(2)半氟化烷烴相對(duì)弱的表面活性和高的Krafft點(diǎn)(即:形成固相的趨勢(shì)增加)(3)在半氟化烷烴-氟碳-碳?xì)涞娜旌象w系中,溫度高于Krafft點(diǎn)時(shí),半氟化烷烴吸附在碳?xì)浜头既芤航缑妗?。。。。。。。?yīng)用：目前,半氟化烷烴主要應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。一些半氟化烷烴三聚體可以用作氧載體作為血液的代替品。新型碳氟表面活性劑簡(jiǎn)介(1)半氟化烷烴在碳?xì)浜头既軇┲械墓璞砻婊钚詣┕璞砻婊钚詣赣袡C(jī)硅表面活性劑，