フッ素系界面活性剤の独特の特性は、多くの場合、「3 つの高さ」と「2 つの疎水性」、つまり、高い表面活性、高い熱安定性、および高い化学的安定性として要約されます。そのフルオロアルキル基は疎水性と疎油性の両方を持っています。
フッ素系界面活性剤水溶液の低い表面張力は、20 mN/m 以下、さらには約 15 Mn/m に達することがあります。一般に、炭化水素鎖界面活性剤の適用濃度は0.1%〜1%である必要があり、水溶液の表面張力は30〜35Mn / mまでしか低下できませんが、フルオロカーボン界面活性剤の添加量が0.005%〜0.1%の場合、水溶液の表面張力は20Mn / m未満まで低下できます。フッ素系界面活性剤は非常に活性が高いため、その水溶液は炭化水素油の表面に広がる可能性があります。
フッ素系界面活性剤は耐熱性が高く、固体のパーフルオロアルキルスルホン酸カリウムは420℃以上に加熱した後、300℃以上の温度でも使用できます。フッ素系界面活性剤は化学的安定性が高く、強力な酸化剤、強酸、強塩基の作用に耐えることができ、この溶液中で良好な表面活性を維持できます。油溶性界面活性剤にすると有機溶剤の表面張力も下げることができます。
結果は、フッ素化界面活性剤の高い表面活性は、分子間のファンデルワールス重力が低いためであることを示しています。界面活性剤分子が水溶液から溶液表面に移動するのに必要な小さな張力により、溶液表面で界面活性剤分子が凝集し、強力な表面吸着が形成されます。この種の化合物は水に対する親和性が低いだけでなく、炭化水素に対する親和性も低いため、水にも油にも疎水性ですが、油/水界面の界面張力に作用する力は強くありません。例えば、フッ素含有界面活性剤を炭化水素系界面活性剤と組み合わせると、フッ素含有界面活性剤が水の表面に選択的に吸着し、表面張力が低下する。炭化水素系界面活性剤は油/水界面に吸着して界面張力を低下させることができ、水溶液の濡れ性を確実に向上させます。
フッ素系界面活性剤は、重要な特殊界面活性剤の一種であり、かけがえのない用途が数多くあります。フッ素系界面活性剤は主にパーフルオロアルキルやパーフルオロエニル、部分フッ素化アルキルなどを疎水基として用い、必要に応じて適切なリンカーや親水基を導入します。親水基の性質に応じて、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性などのフッ素系界面活性剤が用意されています。
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