含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为疏水基部分,然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团,根据亲水基团性质的不同可以分为阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。那么，含氟表面活性剂的合成应用是怎样的呢？表面活性剂具有如下特点：
（1）不受大部分有机试剂的影响;
（2）耐热、耐氧化性好;
（3）同时兼具疏水性、疏油性;
（4）是高强度、低绝缘系数的绝缘体且不产生静电;
（5）有非常低的表面张力或表面能。
以上特点概括起来也就是所谓的"三高"、"两憎",即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油[1]。这些特性也确定了含氟表面活性剂有着独特而广泛的用途。
1 含氟表面活性剂的合成
含氟表面活性剂的合成一般分三步: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,最后引进各种亲水性基团制成各类含氟表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备含氟表面活性剂的关键。含氟烷基的工业化生产方法主要是电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。
低聚物可进一步与醇反应( ) , 再采用常规的有机化学法形成表面活性剂, 如:
2含氟表面活性剂的应用
由于氟表面活性剂具有的表面活性,使其具有极为重要的用途,可用于条件苛刻和一般碳氢表面活性剂不适用的场合。氟表面活性剂已被广泛应用于化工、石油工业等许多行业,这里就比较成熟的几种应用作简单介绍。
3在皮革工业中的应用
3.1用于制皮工艺中
在皮革制造加工工艺中,氟碳表面活性剂作为润湿、乳化、分散、匀染助剂,常被用在各工序的浸浴中,可以提高效率、改善效果、减少工艺操作时间和最终提高整理皮革产品的质量。
3.2用于皮革防水防油剂的制备
皮革防水防油剂,国外于50年代开始研究,在80年代有了工业化规模的产品,如德国HOSHT公司的Nuvala系列、美国3M公司的ScotchgardFc系列、日本旭硝子公司的AsahtGuardAG系列以及日本住友公司的SumifloilEM系列等的含氟防水防油皮革处理剂的产品。
3.3用作制备皮革涂饰剂乳液的高效乳化剂
乳化剂在乳化液聚合过程中及聚合后起着保护聚合物胶粒,防止聚凝的作用。皮革涂饰剂乳液(如丙烯酸树脂乳液)的制备过程中,用到了大量的表面活性剂来作乳化剂。与一般的碳氢表面活性剂相比,含氟表面活性剂用作高效乳化剂,用量少而有效地防止水性分散体系粒子的胶凝和沉淀,另外,含氟表面活性剂具有优异的化学稳定性、耐热性、电绝缘性、自润滑性、耐大气老化等功能和特点,可以适当改善皮革涂饰剂的性能,提高其耐水、耐有机溶剂的性能。
4 结 语
虽然含氟表面活性剂的用途已经如此广泛,但它科技含量高、技术水准高、而且制造难度大、成本较高,导致它的发展相对比较落后。不过由于含氟表面活性剂特殊的性能,使其在一些特殊甚至苛刻的环境起着其它表面活性剂无法替代的作用,显示出的生命力。可以想象,一旦氟表面活性剂的成本降低下来,其应用范围将更加广阔,极可能改变几乎所有行业的前景。因此,如何加大研究开发力度,找到适合工业化大生产的新工艺方法,以降低含氟表面活性剂的成本,扩大其应用范围等将是今后国内相关行业面临的主要课题.
