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一种新型含氟烷基磺酸盐表面活性剂的合成与性能
施锦辉, 黄键, 申晓萍, 王晓颖, 丁菊香
南通海关综合技术中心, 江苏南通
含氟表面活性剂是碳氢链中的氢原子部分或者全部被氟原子取代,形成具有氟碳链憎水基的一类表面活性剂。含氟表面活性剂的独特性能可概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性以及憎水憎油性,是含氟聚合物生产中不可或缺的助剂,在工业生产、科学领域和日常生活中的应用日益广泛,但传统全氟长链表面活性剂有一些不利因素,如耐久性强、难降解、有很强的迁移能力,已经引起社会的普遍关注,开发可以替代传统全氟长链表面活性剂的产品已经成为有机氟化学研究的热点。
众所周知,含氟烷基磺酸盐表面活性剂具有很多优良性能,如优异的稳定性、表面性能、抗静电性和低刺激性等,可生物降解性能是最重要的性能。含氟表面活性剂用途极为广泛,可以运用到化工、机械、皮革、涂料油墨、纺织、石油、煤炭、电气、采矿、橡胶塑料、造纸业等领域。
本实验以马来酸酐、1H,1H,7H-十二氟庚醇和环氧乙烷作为原料,用亚硫酸氢钠磺化得到一种新型含氟烷基磺酸盐表面活性剂,为顺丁烯二酸单-(1H,1H,7H-十二氟庚基乙氧基)乙醇酯磺酸钠H(CF2)6CH2OCH2CH2OCOCH(SO3Na)CH2COOH(简称FEOS-1),通过FT-IR、1 H NMR和19F NMR等方法对结构进行表征。研究了含氟表面活性剂的热稳定性,结果表明:FEOS-1开始热降解温度为
240 ℃,并最终在340 ℃降解完全。说明含氟烷基磺酸盐表面活性剂具有相当高的热降解温度,能够适用于温度较高的环境,并且有较高的表面活性和较好的水溶性。
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