تجذب المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة التي تحتوي على السيليكون انتباه الناس

2020-09-17 19:15:05

المواد الخافضة للتوتر السطحي التقليدية المحتوية على الفلور هي في الأساس نوع سلسلة واحدة. في الوقت الحاضر، تجذب المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة ذات السلسلة المزدوجة اهتمامًا كبيرًا. هناك نوعان من المواد الخافضة للتوتر السطحي الفلوروكربونية ذات السلسلة المزدوجة. النوع الأول هو أن السلسلة المزدوجة هي سلسلة الفلوروكربون، والنوع الثاني هو السلسلة المزدوجة، وهي سلسلة فلور الكربون والهيدروكربون على التوالي. غالبًا ما يُطلق على هذا الأخير اسم المواد الخافضة للتوتر السطحي الهجين.

في السنوات الأخيرة، جذبت المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة التي تحتوي على السيليكون انتباه الناس بسبب خصائصها الفريدة. تنتمي كل من المواد الخافضة للتوتر السطحي المحتوية على الفلور والمواد الخافضة للتوتر السطحي المصنوعة من السيليكون إلى مواد خافضة للتوتر السطحي خاصة. من المتوقع أن يكون للمواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة المحتوية على السيليكون نشاط سطحي عالي في محلول مائي من الإيثانول بتركيز عالٍ. يمكن استخدامه ليس فقط في النظام المائي ولكن أيضًا في النظام غير المائي. كما أن المادة الخافضة للتوتر السطحي المفلورة التي تحتوي على السيليكون لها أيضًا تأثير تشحيم ممتاز. وقد أظهرت بعض الدراسات أيضًا أن السيليكون المحتوي على مواد خافضة للتوتر السطحي المفلورة له نشاط عالي مضاد لفيروس نقص المناعة البشرية 1.

كما تم إحراز تقدم كبير في التعديل الكيميائي لسلاسل الفلوروكربون في المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة لمنحها المزيد من الوظائف الخاصة. وعلى النقيض من التكوين المتعرج لسلسلة الهيدروكربون، فإن سلسلة الفلوروكربون لها تكوين جامد. يقوم بعض الأشخاص بإدخال رابطة الأثير في سلسلة الفلوروكربون لجعلها أكثر مرونة وقابلة للذوبان في الماء. إن إدخال الذرات غير المتجانسة يجعل سلسلة الفلوروكربون أكثر تنوعًا. إن تاريخ المادة الخافضة للتوتر السطحي المفلورة كمنتج صناعي ليس طويلاً جدًا، ويحتاج مجال تطبيقها إلى مزيد من التطوير. ومع البحث التدريجي وفهم أدائه وتطبيقه، يُعتقد أن تنوع هذا النوع من المنتجات وإنتاجه سيستمر في التوسع. بالمقارنة مع الدول الأجنبية، لا تزال هناك فجوة كبيرة في مجالات التطوير وأبحاث الأداء وتطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة في الصين. مع تطور الاقتصاد الوطني الصيني والتعزيز المستمر للقوة الوطنية الشاملة، فإن تطوير وتطبيق هذا المنتج الجديد والتكنولوجيا الجديدة للمواد الخافضة للتوتر السطحي المحتوية على الفلور سوف يقدم آفاقًا واسعة.

مادة خافضة للتوتر السطحي يتم فيها استبدال ذرات الهيدروجين من السلسلة الهيدروكربونية في جزيء الفاعل بالسطح كليًا أو جزئيًا بذرات الفلور.

يمكن تسمية المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة بكل من المواد الخافضة للتوتر السطحي الفلوروكربونية والمواد الخافضة للتوتر السطحي الفلوروكربونية. يمكن تلخيص خصائصها الفريدة بأنها "ثلاثية عالية" و"اثنان كارهة للماء"، أي نشاط سطحي مرتفع، وثبات حراري عالي، وثبات كيميائي عالي. مجموعات الفلوروألكيل الخاصة به كلاهما كارهة للماء وكارهة للزيوت. ترتبط الخصائص الفريدة للمواد الخافضة للتوتر السطحي للفلور بخصائص ذرات الفلور وروابط فلور الكربون. أولًا، نظرًا لأن الفلور عنصر ذو سالبية كهربية عالية، فإن طاقة الرابطة لرابطة C-F عالية جدًا. ثانيا، نصف قطر ذرة الفلور المرتبطة تساهميا أكبر من ذرة الهيدروجين، والتي يمكن أن تحمي بشكل فعال رابطة CC البيرفلورية. ولذلك، فإن المواد الخافضة للتوتر السطحي الفلور لها ثبات حراري وكيميائي عالي.

عادة ما يكون التوتر السطحي لمحلوله المائي أقل من 20Mn/m، ولا يمكنه تقليل التوتر السطحي للماء فحسب، بل أيضًا التوتر السطحي للزيت.

هذا النوع من الفاعل بالسطح مستقر في الخاصية الكيميائية، ومقاوم للأحماض والقلويات ودرجات الحرارة العالية. يمكن استخدامه كعامل إطفاء حريق بالزيت والماء وكذلك تثبيط تبخر الزيت والماء. المواد الخافضة للتوتر السطحي المفلورة شائعة الاستخدام هي بيرفلوروكتانوات الصوديوم وبيرفلوروكتان سلفونات الصوديوم. نظرًا لارتفاع سعرها، فإن استخدام هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي محدود.