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含氟表面活性剂类有机缓蚀剂在化学电源中的应用

文章来源:本站人气:195发表时间:2019-07-08

在国外,应用于碱性锌锰电池中的疏水基为碳氢链的代汞缓蚀剂有被含碳氟链的表面活性剂缓蚀剂取代的趋势。碳氟链也称全氟烷基,是指碳氢链中的氢原子全部被氟原子取代了的基团,含有碳氟链的表面活性剂与一般普通含碳氢链的表面活性剂相比具有许多特殊的性质。在碳氟链中,由于氟原子的电负性特别大,邻近氟原子之间会有相当大的斥力,因而倾向于氟原子彼此尽可能离的远一些。当C-C的键长固定以后,同一边的相邻两个氟原子会彼此错开一些,这样氟原子之间的斥力会相对小一些,结果,氟原子的排列是围绕碳链的主轴做螺旋状分布。碳链被周围的氟原子包裹,会产生屏蔽效应。氟原子所带的多余负电荷,会形成一种负电保护层。由于同性电荷相斥,使得亲核试剂难以接近碳氟链分子。在碳氟链中的C-C链比较牢固。这是由于C-F键的高度极化,全氟烷碳链上的各个碳原子都带有较大的多余正电荷,同时全氟烷分子中的碳链被整个带有多余负电荷的氟原子所包围,根据异电相吸原理,倾向于使增大,强度变大。因而这类化合物的热稳定性和化学稳定性都很高 ,能耐高温 ,不怕强酸 、强碱 ,甚至强氧化剂也不能将其破坏。

氟表面活性剂

含氟表面活性剂具有最高的表面活性,这是由于C-F键不易极化,C-F键之间的范德华引力比C-H键的要小的缘故。由于碳氟化合物分子间的引力很小,而表面张力是分子间作用力的体现,因此,碳氟化合物的表面张力必然很低。由于碳氟化合物分子间的范德华引力小,含氟表面活性剂在水溶液中自内部移至表面,比碳氢化合物所需的力要小。从而导致强烈的表面吸附和很低的表面张力。
正由于碳氟链的范德华引力小,它不仅与水的亲和力小,而且与碳氢化合物的亲和力也小,这就使得它不仅“憎水”,而且具有“憎油”的特征。含氟表面活性剂还具有摩擦系数小、绝缘性能好和毒性小的特性。

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