不同温度下氟碳链长度对表面活性剂理化性能的影响

作     者：朱新华 黄河 张宇强 Zhu Xinhua;Huang He;Zhang Yuqiang

作者机构：中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307 四川省全电通航飞行器关键技术工程研究中心四川广汉618307 

出 版 物：《消防科学与技术》 (Fire Science and Technology)

年 卷 期：2024年第43卷第6期

页      面：855-859页

学科分类：03[法学] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0306[法学-公安学] 

基　　金：四川省自科基金面上项目(2022NSFSC0302) 中国民用航空飞行学院面上项目(J2020-108) 中国民用航空飞行学院面上项目(J2021-100) 中国民用航空飞行学院面上项目(J2021-099) 

主　　题：氟碳链 表面活性剂 表面张力 发泡性能 铺展性能 

摘      要：基于3种不同氟碳链长度的表面活性剂,研究温度(0~40℃)对氟碳表面活性剂理化性能(表面活性、发泡性能和铺展性能)的影响。结果表明,随着温度的升高,氟碳表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)增大,表面张力(γ_(CMC))降低,且表面活性剂的氟碳链越长,其形成胶束的能力越强,其中FC8表面活性剂溶液的CMC最小(0.23 mmol/L),γ_(CMC)值最低(15.07mN/m);低温下氟碳表面活性剂发泡倍数最低(特别是FC4在0℃时仅为3.70倍),升温到20℃时发泡倍数达到最佳(6.00~8.73倍),继续升温对发泡倍数影响不大,且相同温度下氟碳链越长发泡倍数越大,FC8的发泡倍数在20℃时达到8.73倍;表面活性剂铺展系数(S)随温度的升高而增大,当温度达到20℃时S的变化趋于平缓,且氟碳链越长越有利于降低单位面积表面活性剂的消耗量,节约成本。由此可见,低温对短氟碳链表面活性剂性能影响较大,特别是发泡倍数低达不到使用要求,若应用在水成膜泡沫灭火剂中还需进行复配提高其使用性能。