含氟化合物及其在制革工業中的應用

 1.含氟表面活性劑

        含氟表面活性劑具有許多普通表面活性劑不具有或者更優的性能，如表面活性高、   用量少，具有優良的耐熱性和化學穩定性，能明顯改善介質的濕潤、滲透、乳化及流平性能，同時還具有卓越的憎水、憎油及防污功能，廣泛應用于消防、化工、農藥、選礦、造紙、皮革、紡織等各個領域，是特種表面活性劑中的最重要的品種之一。

       氟碳表面活性劑的高表面活性，來源于其極低的表面能由于鏈具有柔順性，內聚能小，與極性分子作用力弱，而鏈鍵能大，極化率小，鍵距短，故其耐熱性強氟碳表面活性劑之所以穩定，一是氟碳鍵能高，二是直鏈的全氟烷烴的分子骨架是一條鋸齒形碳鏈，四周被氟原子包圍，帶有多余的負電性的氟原子形成一種負電荷保護層，使氟原子對鏈有屏蔽。氟碳表面活性劑作為高效乳化劑，與普通的碳氫表面活性劑相比，具有很高的效能，且用量少，可以有效的防止水性分散體系粒子的凝膠和沉淀。

      在皮革制造加工工藝中，氟碳表面活性劑可以作為潤濕、分散乳化和勻染助劑使用，可以提高效率減少操作時間，提高皮革產品的質量。作為浸水劑，可大大提高干皮的潤濕滲透性，縮短浸水時間，利于出去皮上的各種雜質；作為勻染劑，則是利用氟碳表面活性劑的滲透性分散性緩染性和移染性，達到勻染和助染的目的；用作填充劑，在填充的同時，可以是皮革具有優異的防水防油性能。用含氟鉻配合物代替鉻鹽做固定劑進行防水處理，可在皮革表面上形成氟樹脂薄膜，使革具有保濕透氣耐擦耐干洗等性能；作為流平劑具有流平快的特點，還可以得到更均勻的涂膜，對皮革傷殘能起到很好的遮蓋作用，提高皮革的耐磨性。帶有碳氫烷基的油溶性氟碳表面活性劑作為染色助劑，可很好的提高顏料涂料的分散性和載色體的均勻性，防止顏料結塊，使顏色更加鮮艷。此外，還可以作為，增加涂層的防水性能，同時提高涂層的爽滑程度。

      然而，含氟表面活性劑由于其超高的穩定性，在各種環境理化條件下幾乎不被分解，對環境有著高持續性的污染，在歐盟全面禁止在商品中的使用后，我國皮革制品的出口受到了很大的影響。所以，開發新的環保型的替代產品就受到了重視。3M公司在年研發了全氟丁基磺酸，其氟碳鏈短，在生物體內無明顯的累積性，可隨著新陳代謝排除體外，且降解物對環境無毒。

2.防水、防油、防污整理劑

      皮革是多孔性物質，容易被水等液體潤濕。在涂飾工序中常在皮革表面噴涂疏水疏油有機物，使其覆蓋在膠原纖維表面，疏水疏油材料取代膠原纖維與空氣、液體接觸，達到皮革防水、防油、防污的目的。將有機氟產品用于皮革表面處理，由于其臨界表面張力很低，在皮革纖維表面做定向排列時，可將皮革表面張力降低到20mN/m左右，遠低于水及油類的表面張力，賦予皮革表面優異的防水、防油和防污性能、保持良好的手感及優異的透氣性、潤濕性，且不會改變皮革表面的組織結構。

     皮革防水防油的處理機理一般分為三種：一是經皮化材料處理后，是皮革纖維的毛孔堵塞，從而使水或油類物質難于透過皮層，達到防水防油的目的；二是皮革經處理機處理后，皮化材料與皮革表面纖維發生作用，大大降低了革纖維的表面張力，使水或油脂的各類塵埃不易附著于革纖維的表面，使水或油脂污物呈珠狀物從革纖維表面滑落，達到防水防油的目的；三是以某種特定的皮化材料處理皮革，在皮革表面纖維形成一種致密的表面層，阻止水或油進一步向皮層滲透，達到防水防油的目的。最早使用的有機氟皮革整理劑是含有六個碳原子以上的全氟羧酸類，它與處劑中的三價鉻離子形成鉻鹽絡合物，三價鉻離子又是皮革鞣劑，可與皮革膠原纖維中的氨基等基團形成配位鍵，從而使全氟烷基牢固地“種植”在皮革表層上，使皮革表面形成憎水、憎油、防污膜，使皮革表面變得柔軟，豐滿，有彈性，具有防水、防油、防污、防霉、防化學腐蝕等功能。

     美國3M公司申請了一種含氟烴類縮合物的皮革防水防油劑專利，該產品由羥甲基化胺或烷氧基化衍生物、至少含6個碳原子的醇、酰胺或脂肪酸和含全氟碳鏈的乙烯基單體縮合而成。作為理想的防水防油劑，含氟防水防油劑可降低表面張力、使皮革表面纖維和內部結構改變，從而達到防水、防油、防污“三防”的目的，并使皮革保持自身的天然特性。

     含氟材料的性能在防水防油抗污方面的優勢，是其他材料所不能媲美的。有筆者認為，未來幾年我國含氟皮化材料發展方向為：

    （1）加強對含氟材料與無氟材料的復配增效及其它低氟量高效能的含氟材料的研究；

    （2）通過少用或不用有機助劑，實現含氟皮化材料的綠色化生產與應用；

    （3）開發多功能型含氟皮化材料，使含氟材料不僅具有較突出的三防性能，而且還具備較好的附屬性能。