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C72-MPB氟醚磷酸膽堿表麵活性劑表麵張力、泡沫/潤濕性能測定（三）
來源：化學學報 瀏覽 173 次 發布時間:2025-01-14
2.4.2泡沫體積穩定性（FVS）
采用泡沫體積穩定性（FVS）參數對泡沫行為進行探究。FVS的計算公式如下：
其中Vt（foam）是某一時間的泡沫體積，Vf（foam）是發泡結束後的泡沫體積。
粉色视频网站與文獻中結構相似的三種碳氫鏈段磷酸酯甜菜堿進行了對比，它們的疏水鏈段分別為十二烷基、十四烷基和十六烷基，在質量分數為0.25%時，三種化合物5 min時的FVS分別為98.1%,98.9%,99.4%。0.2%濃度下C72-MPB在5 min時的FVS為99.2%,表明了C72-MPB長脂肪鏈的磷酸膽堿的FVS效果相當。
在實驗過程中粉色视频网站觀測到7500 s之前，1 g/L和2 g/L濃度下C72-MPB泡沫高度接近。1 g/L濃度的C72-MPB泡沫高度隨時間平穩下降，而2 g/L濃度的C72-MPB泡沫高度隨時間驟降。測試結果顯示2 g/L濃度的C72-MPB泡沫的半衰期（tFVS 50%）為8215 s,而1 g/L濃度的C72-MPB泡沫的半衰期超過11770.1 s,遠大於2 g/L濃度。表明C72-MPB在1 g/L濃度下的泡沫穩定性優於2 g/L。
2.4.3泡沫綜合值F
泡沫綜合值F通過泡沫體積和半衰期來計算，公式如下：
通過測試得到1 g/L和2 g/L的C72-MPB的泡沫半衰期（見表4），計算出泡沫綜合值F分別為1.9×106 mL•s和1.4×106 mL•s（見表4），結果顯示1 g/L C72-MPB溶液的泡沫綜合性能更佳。
2.4.4泡沫液體穩定性（FLS）測試
泡沫液體穩定性（FLS）體現了泡沫維持液體和泡沫脫水的能力，計算公式如下：
其中，Vi（liq）是在氣體通過表麵活性劑溶液生成泡沫前溶液的初始體積，Vf（liq）是氣體通過表麵活性劑溶液生成泡沫後的體積，Vt（liq）是在一定的時間內的溶液體積。FLS=75%時所需時間即tFLS75%,是指從泡沫形成開始到泡沫析出25%液體所需的時間，該值過小或者過大均會影響滅火效果：太小會導致泡沫迅速失水變成幹泡，影響流動性能；太大則表明析水緩慢，導致油麵溫度下降變慢。實驗結果顯示質量分數為1 g/L和2 g/L的C72-MPB溶液的tFLS75%分別為40.1 s和45.3 s（見表4）。1 g/L和2 g/L濃度的C72-MPB的液體含量見圖4c。
2.4.5平均氣泡麵積
平均氣泡麵積（M̅B̅A̅）顯示了表麵活性劑水溶液中泡沫尺寸隨時間的變化趨勢。測試結果顯示，1 g/L和2 g/L濃度的C72-MPB溶液初始時的平均氣泡麵積分別為15604µm²和10515µm²,在1 g/L濃度下10000 s時的平均氣泡麵積為2.4×106µm²,相同時間時2 g/L濃度下C72-MPB溶液的平均氣泡麵積為2.9×106µm²（見表4）。1 g/L和2 g/L濃度的C72-MPB的M̅B̅A̅隨時間變化見圖4d,不同時間下的氣泡形態如圖5。
圖5（a）1 g/L C72-MPB和（b）2 g/L C72-MPB表麵活性劑溶液從泡沫峰值高度後的不同時間的泡沫形態
2.5潤濕性研究
當液體放置在固體表麵時，可以直接觀察到其靜態接觸角，當接觸角越小，其潤濕性越好。測試質量分數為1 g/L濃度的C72-MPB和蒸餾水在PTFE表麵上的接觸角，實驗結果分別為47°和124°,說明在PTFE上，1 g/L濃度下C72-MPB有較好的潤濕性。觀察C72-MPB液滴形態隨時間變化，如圖6所示。
圖61 g/L的C72-MPB水溶液在PTFE上不同時間的潤濕狀態
2.6等電點、熱重分析和差示掃描量熱
通過zeta電位法測試C72-MPB氟磷酸膽堿的等電點為pH=5.61（zeta電位為0時的pH值）。
粉色视频网站分別使用差示掃描量熱儀（DSC）和熱重分析法（TGA）測定C72-MPB氟磷酸膽堿熱量和重量相關量隨溫度升高的變化（圖7和圖8）。
圖7 C72-MPB熱通量隨溫度的變化
圖8 C72-MPB重量百分比隨溫度的變化
TGA圖中可以看到樣品的失重主要集中在100℃以下和250℃到300℃，DSC圖中可以看出樣品的吸熱主要有三個區域，分別在100℃以下，140——170℃和260——300℃。結合TGA和DCS來看，在溫度100℃以下部分是少量溶劑及產物中的水蒸發，溫度達到140℃時，DSC中有吸熱峰，但TGA曲線沒有變化，說明產物發生相變，從固體轉變為液體，直到250℃左右開始失重，最終仍有11.54%固體剩餘證明一定存在分解現象並產生固體產物，結合DSC圖中有多個吸熱峰來看推測是產物有多步分解，也不排除存在部分的汽化失重的可能性。
3結論
本文設計合成了一種C72-MPB氟醚磷酸膽堿表麵活性劑，測試了其在水溶液中的一係列表麵活性性能、泡沫性能、潤濕性能、等電點、DSC和TGA等。實驗結果表明C72-MPB氟醚磷酸膽堿具有表麵張力低、泡沫性能與潤濕性能好等一係列優勢，為氟醚磷酸膽堿在生物醫藥領域和日化品領域的應用提供理論基礎。