氟碳表面活性劑元素特性你知道嗎

氟碳表面活性劑中氟元素是電負性強的元素，它具有高氧化勢、高電離能，甲基磺酰氯廠發現這種特性一方面造成氟—碳鍵（F—C）鍵能高（實際上氟—碳鍵是已知鍵能比較高的共價鍵），因而氟碳鏈結構遠比碳氫結構穩定；另一方面氟原子非常難以被極化，使氟碳鏈極性比碳氫鏈小。正是因為這種低極性，使氟碳鏈疏水作用遠比碳氫鏈強烈（其實，低極性不但使氟碳鏈疏水，而且還疏油—這里油是指碳氫類化合物）；另外，低極性又導致氟碳鏈相互間作用力弱。

1、在極低應用濃度下便能顯著降低水溶液的表面張力。有些氟碳表面活性劑（如Dupont的Zonyl系列產品）在50~100ppm時便可將水溶液表面張力降到18~20dyn/cm。這主要是氟碳鏈疏水作用強烈，相互間分子作用力弱的原因。

2、高的表面活性，即可將水溶液表面張力降到極低水平。像全氟羧酸可以使水溶液表面張力降至15~16dyn/cm。這是因為氟碳表面活性劑中的氟碳鏈在水溶液表面形成排列整齊的單分子膜，就像在溶液表面鋪了一層氟碳化合物，而氟碳化合物是典型的低表面能材料，如聚四氟乙烯表面能為19dyn/cm。

另外，氟碳表面活性劑還具有高的穩定性。這是因為一方面氟—碳鍵（F—C）鍵能高，很難被破壞；另一方面氟原子對碳—碳鍵（C—C）具有屏敝效應。氟原子的半徑比氫原子大，可有效地將全氟化的碳—碳鍵（C—C）屏敝保護起來，減少碳—碳鍵（C—C）被破壞的可能，但同時氟原子半徑又沒有大到足以在全氟碳鏈中引起立體張力的程度，因此使氟碳鏈更加穩定。