高偉偉論文改

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1、、F閔/t砂用撈勿學幌?？粕厴I(yè)設計（論文）題目：氟表面活性劑的研究與應用學生姓名：高偉偉系別：化學化工系專業(yè)年級：應用化工技術2009級1班指導教師：于楚男2012年6月20日氟表面活性劑研究與應用普通表面活性劑分子中碳氫鏈上的氮原于部分或全部被氟原子取代，就成為氟表面活性劑。H前使用的氟表面活性劑大多為碳氫鏈被全氟化的產品。活性劑是近年來迅速發(fā)展的一類表面活性劑，是特種表面活性中最重要的品種，也是迄今為止在表面活性劑中表面活性最高的-?種。ABSTRACT目錄第一章、氟表面活性劑特性41.1氟表面活性劑的特性41.1.1高表面活性41.1.2高熱穩(wěn)定性41.1?3高化學惰性41.1.

2、4其他特性4第二章、氟表面活性劑的結構62.1氟表面活性劑的結構62.2氟表面活性劑的分類6第三章、氟表面活性劑的合成3.1電化學氟化法3.2調聚法3.3齊聚法3.4工藝評價第四章、氟表面活性劑的性能4.1氟表面活性劑的物理性質4.2氟表面活性劑的穩(wěn)定性4.3氟表面活性劑的表面活性第五章、氟表面活性劑的應用5.1在石汕工業(yè)中的應用5.2在消防領域的應用5?3在涂料領域的應用5.4在表面處理中的應用5.5在造紙工業(yè)屮的應用第一章氟表面活性劑的特性氟表面活性劑具有“三高二憎”特性，所謂“三高”是指南表面活性、高熱穩(wěn)定性和高化學惰性。所謂“二憎”指其同時具有憎水性和憎油性。1.1高表面活性在各

3、類表面活性劑中，氟表面活性劑的活性最佳，這是出于氮碳化合物具有極低的表面能。又由于氟表面活性劑的全氨烷基兼有流水和疏油兩種性能，故其在有機溶劑中也具有良好的表面活性，尤其是引進極性較低的親油基時，更能有效地降低溶劑的表面張力。它在用量很少時即可發(fā)揮顯著作用。1.2、咼熱穩(wěn)定性氟原子體積比氫原子大，使C-C因氟原子的屏蔽作用而得到保護，故氟表面活性刑具有較高的耐熱穩(wěn)定性。1.3、高化學惰性氟表面活性劑不會與各種強氧化劑、強酸和強堿發(fā)生反應而分解，在強電解質中穩(wěn)定。1.4、其他特性1.4.1優(yōu)良的互配性氟表面活性劑在水中會形成含水的穩(wěn)定液晶，形成不溶于水的活性劑，分散在水屮，而且在這種情況下

4、其表而活性更為顯著。氟表而活性劑與碳氫表而活性劑復配性能好，復配品具有更高的表面活性。1.4.2低毒性一般氟表面活性劑的毒性不比坯類表面活性劑大，加之其使用濃度很低，故是安全的。除上述性能外，氟表面活性劑還具有優(yōu)良的潤濕性、滲透性、斥油性、低摩擦性、抗靜電和防污等性能。出于氟表面活性劑的這些獨特性能，因此應用廣泛，可以實現(xiàn)改進生產工藝條件、提高產品質量檔次、增加產量、降低消耗、節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高生產效率等效果。特別是在一些特殊應用領域，有著其他表面活性劑無法替代的作用。然而氟表面活性劑也有不足Z處。首先，盡管表面活性劑降低水的表面張力有很好的作用，但降低油/水界面張力的能力卻不佳。

5、所以在應用上常采用分子內成分子外的碳氟鏈和碳氫鏈復配的方法，取長補短。其次，從應用上看，氟表面活性劑的一些品種在高溫下溶解度很小，其溶解度超過臨界膠束濃度的溫度即克拉夫特(KMf5t)點很咼。第二章劑的結構和分類2.1、氟表面活性劑的結構從結構上看，氟表面活性劑與坯類表曲活性劑相似，都由親水基與流水基組成，由穩(wěn)定的高氟碳基團紐?成，這部分可根據(jù)使用需要(預防熱氧腐蝕程度)而改變其鍵長和結構。從本質上看，這部分是減少表面張力的主要原因，也使得氟表面活性劑不同于傳統(tǒng)的碳氫和硅表面活性劑。頭部的X代表親溶劑基團，-?般是水溶性基團，但為了在無水系統(tǒng)中使用，也可設計成油溶性基團。氟表面活性劑中的

6、憎水基碳鏈可以是直鏈，也可以是支鏈或芳香結構。組成的碳氟鏈可能只含有碳和氟兩種元素，如GF?旳一，也可能同時含有其他元素，如含有C、F、H三種元素的GF2MH2CH2—;含有C、F、0三種元素的CnF2n+lOCF2CF2-含有C、F、0、H元素的CnF2n+10CH2CH2一；含有C、F、C1三種元素的CF3CC12(CF2CFC1)CF2-；含有C、F、H、Si四種元素的CnF2n+1CH2CH2Si(CH3)2-等。部分氟化的憎水基，結構中存在碳氟鏈段和碳氫鏈段兩個互不相親的部分，因此這類氟表而活性同的性質。結構屮的碳包鏈段使部分氟化的氟表而活性劑在非極性的碳氫化合物溶劑中，比全氟

7、化的氟表面活性劑有較好的溶解性，熔點較低，揮發(fā)性也小，其弒代酸的酸性比全氟坯基竣酸弱。隨著氟化程度的増加，憎水性逐漸加強，其水溶性、臨界膠束濃度、Kra5ft點等性質都呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。1.2氟表面活性劑的分類氟表面活性劑的極性基和碳氫表面活性劑是相同的，不同的是氟表面活性劑的疏水基是一個碳氟鏈cj2n+1-。所以依據(jù)極性基結構的不同，可以將氟表而活性劑分為離了型和非離了型兩大類。離了型氟表面活性劑又可分陰離了型氟表面活性劑、陽離子