全氟辛酸三烷基铵的表面活性、润湿及泡沫性能

通过测定全氟辛酸三甲/乙/丙/丁铵[C7F15COONH(CnH2n+1)3,n=1,2,3,4,简称为TMHPFO,TEHPFO,TPHPFO,TBHPFO]水溶液的表面张力、泡沫及在石蜡表面的接触角,研究三烷基铵反离子对氟表面活性剂的影响。表面张力实验表明,反离子为三甲/乙/丙铵离子时,氟表面活性剂具有极高的表面活性,其表面活性不仅高于普通的全氟辛酸盐(如钠盐),而且高于已报道的反离子为四烷基铵的全氟辛酸盐,说明反离子结构的很小改变对氟表面活性剂的表面活性有很大影响。在石蜡表面润湿性的规律为:TPHPFO>TEHPFO≈TMHPFO>>TBHPFO。全氟辛酸三甲/乙/丙铵水溶液的发泡力和泡沫稳定度随着反离子增大而增强,说明反离子的碳氢链在表面吸附层的插入更利于发泡及泡沫稳定。TBHPFO受溶解度的限制导致表面活性相对较低,起泡性和润湿性极差。

四氟乙烯五聚体氧基苯磺酸钠与辛基三乙基溴化铵的相互作用

研究不同摩尔比的正负离子碳氢-碳氟表面活性剂——辛基三乙基溴化铵[C8H17N（CH2CH3）3Br,C8NE]与四氟乙烯五聚体氧基苯磺酸钠（C10F19OC6H4SO3Na,6201）混合溶液的表面张力,得到其临界胶束浓度（CMC）、最低表面张力（γCMC）、总饱和吸附量、不同表面张力时表面吸附层的组成;利用Gibbs-Duhem方程求得CMC处的胶团组成。采用规则溶液理论计算胶团中分子间相互作用参数（β^m）以及CMC后的胶团组成。C8NE-6201复配体系的CMC明显小于单体系,这与β^m负值很大相符（胶团内分子相互作用强）。但复配体系γCMC较6201单体系变化很小,这可能由于6201疏水链过长导致和C8NE复配后溶解性较差。6201自身的强疏水性使其成为表面吸附层和胶团在初始形成时的主导组分,而反电性C8NE参与提供协同作用。但是CMC后的胶团组成中6201的摩尔分数x6201^m基本维持在0.60.7附近,说明对于CMC后胶团的形成正负电性作用占主导。

加盐导致的全氟辛酸盐表面活性的反常行为

通过测定全氟辛酸铵(APFO)、全氟辛酸三甲铵(TMHPFO)、全氟辛酸三乙铵(TEHPFO)在不同浓度NaCl(0.1,0.3,0.5 mol?L-1)存在时水溶液的表面张力曲线,考察不同反离子的氟表面活性剂其表面活性随无机盐浓度的变化.结果表明,NaCl对APFO的胶束化有明显的促进作用;对于TMHPFO和TEHPFO则在NaCl浓度较低时有很小的促进作用,NaCl浓度较高时由于Na+和N(CH3)+3(或N(CH2CH3)+3)之间的离子交换作用反而临界胶束浓度(cmc)增大.APFO,TMHPFO的最低表面张力(γcmc)随着NaCl浓度的增大而增大.而对于TEHPFO,少量NaCl的加入有利于降低γcmc、然后随着NaCl浓度的增大TEHPFO的γcmc增大.这说明,加盐溶液中始终存在着屏蔽效应和离子交换作用的竞争,随着NaCl浓度增大离子交换趋势增大;对于疏水性较高的三乙铵离子在NaCl存在的情况下离子交换作用导致的γcmc升高需要更高的NaCl浓度才能显现.通常认为外加无机盐是增强表面活性剂的表面活性的方法之一,本工作表明,对于有些反离子为有机阳离子的氟表面活性剂,外加无机盐,如NaCl,不仅不能起到显著的增效作用,浓度大时甚至会降低表面活性剂的效能.所以这类表面活性剂在实际使用时应尽量避免高盐环境.