1、陽離子氟表面活性劑在氟表面活性劑的整個生產(chǎn)和應用中占據(jù)著十分重要的地位。目前,使用最為廣泛的陽離子氟表面活性劑主要以電解氟化產(chǎn)物全氟烷基磺酰氟(CnF2n+1SO2F)、全氟烷基酰氟(CnF2n+1COF)為基礎原料、分別與N,N-二甲基丙二胺[NH2(CH2)3N(CH3)2]反應,得到CnF2n+1SO2NH(CH2)3N(CH3)2和CnF2n+1CONH(CH2)3N(CH3)2兩種中間體,最后通過酸化或季銨化引入親水基團,從而

2、得到胺鹽型和季銨鹽型兩大類陽離子氟表面活性劑。由于起始原料全氟辛基磺酰氟的成本要低廉得多,因而C8F7SO2NH(CH2)3N(CH3)2衍生的胺鹽型和季銨鹽型就成了應用最為廣泛的兩類陽離子型氟表面活性劑。由于該類型陽離子氟表面活性劑工業(yè)應用性較強,報道多為專利,公開發(fā)表的研究論文不多。其結構與性能關系方面的研究相對缺乏。本文以全氟辛基磺酰氟(C8F17SO2F)為基礎,合成了四種N-[γ-(二烷基氨基)烷基]全氟辛基磺酰胺的鹽酸鹽[C

3、8F17SO2NH(CH2)nN+HR2Cl]和四種季銨鹽[C8F17SO2NH(CH2)nN+R2(CH3)I-]陽離子型氟表面活性劑。通過測定溶解性、表面張力、在石蠟表面的接觸角、發(fā)泡力和泡沫穩(wěn)定性,研究了這些陽離子氟表面活性劑在水溶液中的溶解性、表面活性、潤濕性能及泡沫性能,其中C8F17SO2NH(CH2)2N(CH3)2HCl和C8F17SO2NH(CH2)2N(CH3)3I的溶解性較差導致表面活性、對石蠟表面的潤濕性及起泡性

4、很差。研究結果表明,這些陽離子氟表面活性劑的cmc和γcmc都很低,說明其表面活性都很高,在一定范圍內(nèi)改變中間碳氫間隔基的長度和親水頭基大小主要影響表面活性劑的水溶性,但對其表面活性影響較小,它們的潤濕性能和泡沫性能均呈現(xiàn)相似的規(guī)律。原因可能是由于全氟辛基的強疏水性,其降低表面張力的能力和效率主要決定于氟碳鏈的長度,掩蓋了中間碳氫間隔基的長度和親水頭基大小對其表面活性的影響。因此,選擇該類型的陽離子氟表面活性劑時,可以不考慮端基基團的細

5、微變化對性能的影響,工業(yè)上應用可以優(yōu)先選擇溶解性好,合成工藝比較成熟,成本較低的陽離子氟表面活性劑。
　　 繼續(xù)研究了六氟丙烯三聚體衍生的陰離子型氟表面活性劑全氟壬烯氧基苯磺酸鈉(C9F17OC6H4SO3Na,簡稱OBS)與反電性的碳氫表面活性劑——烷基季銨鹽[CnH2n+1NR3Br(CnNR),n=8,10,12,R=CH3(M),CH2CH3(E)]的復配性能,結果表明,通過與CnNR復配,OBS的cmc和γcmc均大幅

6、下降,達到了全面增效的結果。不同摩爾比的OBS-CsNE混合體系中,摩爾比為1:1時表面活性最好,cmc和γcmc均最小;偏離等摩爾比時,OBS過量時混合體系的cmc小于CsNE過量時混合體系的cmc,但γcmc相差不大。與單體系相比,OBS-C8NE混合體系的Γtm明顯增大、Amin明顯變小。OBS與不同疏水鏈長的CnNE復配時,cmc規(guī)律為:CsNE＞C10NE＞C12NE,表明CnNE疏水鏈長的增加能降低混合體系的cmc。通過比較