论文部分内容阅读
含氟表面活性剂因其具有高表面活性、优良的化学稳定性和热稳定性以及卓越的憎水憎油性,而被广泛应用于日用品领域及各工业领域。开发高效环境友好型含氟表面活性剂已成为当务之急。本文以二甲胺、二正丁胺和己二胺等廉价胺和3-全氟己基-1,2-环氧丙烷为原料合成了系列含氟单链型及Gemini型表面活性剂。产物种类包括季铵盐型、铵盐型和磺酸盐型三种含氟表面活性剂。主要取得了以下成果：1.表面活性剂的合成及结构表征。首先二甲胺、二正丁胺和己二胺与3-全氟己基-1,2-环氧丙烷进行开环反应,得各种易于引进亲水基团的含氟中间体,再通过季铵化、胺化及磺化反应分别得到相应的季铵盐型、胺盐型和磺酸盐型氟表面活性剂。通过红外(FT-IR)、氢谱(1H NMR)、氟谱(19F NMR)和质谱(MS)等手段对终产物进行了结构分析及表征。2.表面活性剂的性能表征。本文重点对Gemini型含氟表面活性剂进行了性能研究。利用表面张力法和电导法研究了各表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)、表面张力(γ)、抗盐性、耐温性、表面最大吸附量(Γmax)、分子最小吸附面积(Amin)及其热力学参数(△Gagg0,△Gads0,△Hagg0,-T△Sagg0)。此外,还通过接触角仪表征了Gemini型表面活性剂的润湿性。结果表明：Gemini型表面活性剂的cmc要比单链表面活性剂的cmc低2-3个数量级；相同浓度时Gemini型表面活性剂使水溶液表面张力降低的程度远远大于单链含氟表面活性剂。Gemini型氟表面活性剂具有良好的耐温性及抗盐性；Gemini型氟表面活性剂的润湿性能随浓度的增大而增强。热力学函数的考察结果表明：2C6FC3-Me.HCl(Gemini胺盐)和2C6FC3-Sul(Gemini磺酸盐)的胶束化过程是熵驱动过程,但2C6FC3-Me(Gemini季铵盐)的胶束化过程在低温下是熵驱动过程,而在高温下则是焓驱动过程。