无亲水基氟碳褒面活性剂
无亲水基氟碳表面活性剂与以上所讨论的各种氟碳表面活性剂的根本区别是其分子结构中没有亲水基团(即无极性基团),完全不符合上文讨论的氟碳表面活性剂的基本结构特征,但是这类含氟化合物在极性小的有机介质中所表现的分子行为却与氟碳表面活性剂非常相似。
氟碳表面活性剂的全氟烷基既疏水又疏油,在碳氢化合物介质(统称为油)中,全氟烷基是疏油的而不含氟的烷基是亲油的。因此既有全氟氟碳链又有碳氢链的化合物(以下称半氟化烷烃),在碳氢化合物介质中应该既疏介质又亲介质。半氟化烷烃是普通氟碳化合物与碳氢化合物的低分子量嵌段共聚物[12]。其结构式F(CF2)m(CH2)nH常被略写为FmHn,已报道的半氟化烷烃有6~32个碳原子(m+n)。这些氟化烷烃的特殊性质举例如下。
(1)m=12,,n=8、14或18的半氟化烷烃可降低正十二烷的表面张力;
(2)半氟化烷烃Fl0H12、Fl2H14和Fl2H18在较高浓度(10—2mol/L)与正十二烷形成冻胶(周围温度冷至接近熔点);
(3)经光散射、核磁共振(NMR)和荧光技术证明半氟化烷烃F8H16和F10Hl6能在甲苯中形成胶束,F8H12和F8H16在全氟三丁胺和全氟辛烷中形成可逆的胶束;
(4)当半氟化烷烃F8H12和Fl2H18溶解在碳氢溶剂中并使其放在水面(通常是慢慢滴在水面)时即可在水面铺展并形成单分子膜[l2]。这时的分子取向是全氟烷基链伸出水面而碳氢烷基链浸没在水中。与此相反,既具有疏水疏油含氟烷基又有极性基的氟碳表面活性剂,其水溶液(往往与其他表面活性剂复配)可以在碳氢化合物(油)上形成铺展膜,但前提是氟碳表面活性剂水溶液必须有很低的表面张力和很低的界面张力(水溶液催氢化合物油,以保证铺展系数≥0)(将在性质章节中讨论),半氟化烷烃在碳氢溶剂中形成的溶液能在水面形成铺展单分子膜,是否也应遵守某种规律呢(例如铺展系数为正数的规律,或其他的规律)?半氟化烷烃虽然没有极性基,为什么疏水的碳氢基链在这种情况下可以浸没在水中?这些仍然是值得研究的问题。





