NO177790B - Anvendelse av en elektrisk ledende mikroemulsjon på basis av perfluorpolyethere - Google Patents
Anvendelse av en elektrisk ledende mikroemulsjon på basis av perfluorpolyethere Download PDFInfo
- Publication number
- NO177790B NO177790B NO884799A NO884799A NO177790B NO 177790 B NO177790 B NO 177790B NO 884799 A NO884799 A NO 884799A NO 884799 A NO884799 A NO 884799A NO 177790 B NO177790 B NO 177790B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- microemulsion
- molecular weight
- perfluoropolyethers
- chain
- alcohol
- Prior art date
Links
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 15
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 3
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical class OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004064 cosurfactant Substances 0.000 abstract 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 8
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012154 double-distilled water Substances 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/122—Ionic conductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2371/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår anvendelse av en elektrisk ledende mikroemulsjon på basis av perfluorpolyethere.
De fluorerte fluider som har perfluorpolyetherstruktur (PFPE), har meget viktige egenskaper, som f.eks.:
- stor kjemisk og termisk stabilitet,
- fullstendig ikke-blandbarhet med vann og hydrocarboner,
- stor gassoppløselighet.
Deres struktur, sterke vannavstøtning og meget høye resistivitet tillater imidlertid ikke anvendelse i elektrokjemiske prosesser eller i separasjonsprosesser,
da de hverken gir mulighet for materialoverføring fra oppløs-ninger eller elektrisk overføring.
Det ville imidlertid være meget nyttig å ha tilgjenge-lig systemer på basis av perfluorpolyethere som er i stand til å avstedkomme materialoverføring og ionisk, elektrisk overføring, slik at de kan anvendes f.eks. som membraner i elektrokjemiske prosesser eller i separasjonsprosesser.
Væskesysterner bestående av mikroemulsjoner av vann
i hydrogenert olje, som er i stand til å lede elektrisitet,
er kjent fra den vitenskapelige litteratur og fra patentlit-teraturen.
Deres fremstilling og systemene som sådanne ansees imidlertid vanligvis ikke som forutsigbar.
Det har nu overraskende vist seg at det er mulig å bibringe væsker med perfluorpolyetherstruktur elektrisk ledningsevne og materialoverføringsegenskaper, dersom det fremstilles spesielle mikroemulsjoner av vann i perfluorpolyether-væsken.
Med "mikroemulsjon" menes en blanding som makroskopisk fremtrer som én enkelt klar eller opaliserende, optisk isotrop fase som omfatter to innbyrdes ikke blandbare væsker og minst ett overflatéaktivt middel. Mikroemulsjonene dannes spontant, og deres stabilitet er av den termodynamiske type.
Når betegnelsen "mikroemulsjon" anvendes her, innbefat-ter den også systemene hvor orienteringen av molekylene ved grensefasen fører til dannelse av systemer som ikke er optisk isotrope, og som kjennetegnes ved dobbeltbrytning og sannsyn-ligvis består av orienterte strukturer av flytende-krystal-linsk type (flytende krystaller).
Mikroemulsjonene som er gjenstand for den foreliggende oppfinnelse, er blandinger som makroskopisk fremtrer som bare én klar eller opaliserende fase. Foreliggende oppfinnelse angår således anvendelse av en mikroemulsjon av vann-i-olje-type med en elektrisk ledningsevne (for ioneoverføring) på minst 10 uSiemens.cm"<1>, bestående av en klar eller opaliserende væske som makroskopisk fremstår som én enkelt fase, fremstilt ved blanding av: a) en vandig væske som eventuelt inneholder én eller flere elektrolytter, b) en væskeforbindelse med perfluorpolyetherstruktur, som har (i) perfluoralkyl-endegrupper og en midlere molekylvekt på fra 500 til 10.000, eller (ii) fra 0,1 til 4 funksjonelle endegrupper for hver kjede, valgt blant car-boxyl-, polyoxyalkylen-OH-, alkohol-, amin-, amid-, kva-tært-ammonium- og estergrupper, og en midlere molekylvekt
på fra 1500 til 10.000,
c) et fluorert overflateaktivt middel, og eventuelt
d) en hydrogenert C^-^-alkohol og/eller en fluorert alkohol,
som væskemembraner i en elektrokjemisk prosess eller en
separasj onsprosess.
Mikroemulsjonene kan være optisk isotrope eller dobbeltbrytende, og de er av vann-i-olje-typen (v/o). De kjennetegnes ved at de er elektrisk ledende, idet deres ledningsevne er på minst 10 pSiemens.cm"<1> (uS.cm"<1>) og fortrinnsvis høyere enn 100 uS.cm"<1>.
Sammensetningen av mikroemulsjonen må, da de er av v/o-type, inneholde PFPE som en "kontinuerlig fase". Derfor foretrekkes det at PFPE-fasen foreligger i overskudd (på volumbasis) i forhold til den vandige fase.
Hverken eksistensen av mikroemulsjoner av v/o-type eller ledningsevneegenskapene er forutsigbare i seg selv. Føl-gelig kan foreliggende mikroemulsjoner fortrinnsvis beskrives som den ledende del av de énfaseområder som er til stede i den høyre halvpart av et ternært diagram for vann(v)/overflateaktivt middel (PFPE) såsom vist på fig. 1.
På fig. 1 er halveringslinjen for vinkelen som er motstående til vann-PFPE-basislinjen kjennetegnet ved et kon-stant V/PFPE-forhold på 1.
Prinsipielt kan imidlertid ikke tilstedeværelsen av ledende enkeltfaseområder av v/o-typen med et V/PFPE-forhold høyere enn 1 utelukkes, da eksistensen av slike systemer er uforutsigbar.
Den kjensgjerning at mikroemulsjonene av typen vann-i-perfluorpolyether faller innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse, kan fagfolk på området lett forsikre seg om ved å foreta en enkel måling av den elektriske ledningsevne, som omtalt ovenfor.
Perfluorpolyethere (PFPE) som egner seg for fremstilling av de foreliggende mikroemulsjoner er:
a) PFPE som har en midlere molekylvekt i området fra 500 til 10 000 og fortrinnsvis fra 600 til 6000, som har perfluoralkyl-endegrupper, og som hører til én eller flere av de følgende klasser:
med en tilfeldig fordeling av perfluoroxyalkylenenhe-tene, hvor og R'f, som kan være like eller forskjellige, er -CF^, -C2F5 eller ~C3Fv °9 m' n °9 P nar slike gjennomsnittlige verdier at ovennevnte krav til midlere molekylvekt tilfredsstilles,
2) RÆ0(CF_CF_0) (CF_0) R'
f 2 2 'n 2 m f
med en tilfeldig fordeling av perfluoroxyalkylenenhe-tene, hvor R^ og E'^; som kan være like eller forskjellige, er -CF^ eller -C2F^, og m og n har slike midlere verdier at de ovennevnte krav tilfredsstilles.
med en tilfeldig fordeling av perfluoroxyalkylenenhe-tene, hvor R^ og R<1>f» som kan være like eller forskjellige, er -CF-j, _C2F5 eller ~C3F7'°9 m' n' P °99 har slike middelverdier at de ovennevnte krav tilfredsstilles ,
hvor R f eller R'£, som kan være like eller forskjellige, er _C2F5 eller - C^ F^, og n har en slik verdi at de ovennevnte krav tilfredsstilles,
5) R£0(CF_CF_0) R'
f 2 2 n f
hvor R^ og R' , som kan være like eller forskjellige, er -CF.J- eller ~C2F5'°9 n nar en middelverdi som til-fredsstiller de ovennevnte krav, 6) RfO(CF2CF2CF20)nR'f hvor R^ og R'f/ som kan være like eller forskjellige, er -CF^ eller -C2F,- eller - C^ F^, og n har en slik middelverdi at de ovennevnte krav tilfredsstilles,
b) PFPE som tilhører de ovenfor beskrevne klasser, som har en midlere molekylvekt i området fra 1500 til 10 000, fortrinnsvis en midlere molekylvekt som er lavere enn 6000, og som er kjennetegnet ved at de inneholder gjennomsnitt-lig fra 0,1 til 2 funksjonelle endegrupper som ikke er perfluoralkylgrupper for hver polymerkjede, fortrinnsvis
fra 0,3 til 1 slik endegruppe.
c) perfluorpolyethere som er beskrevet i US patentskrift nr. 4.853.097 i søkerens navn, og som har funksjonelle
grupper langs perfluorpolyetherkjeden og endegrupper av perfluoralkyltypen eller av funksjonell type.
Med betegnelsen "funksjonelle endegrupper som ikke er perf luoralkylgrupper" og "funksjonelle grupper i kjeden" menes f.eks. carboxylatgrupper, alkoholgrupper, grupper polyoxyalkylen-OH-grupper, amingrupper, kvatære ammoniumgrupper, amidgrupper og estergrupper.
De funksjonelle endegrupper eller de funksjonelle grupper i kjeden som er mest velegnede, er de av den hydrofile type, spesielt carboxylgruppen.
De funksjonelle endegrupper eller de funksjonelle grupper i kjeden som er av den ovennevnte type, kan bindes til perfluorpolyetherkjeden gjennom en sammenbindende gruppe bestående av et toverdig ikke-fluorert radikal av alkylen- eller arylentypen, inneholdende inntil 20 carbonatomer, fortrinnsvis fra 1 til 8 carbonatomer.
Som hørende til perfluorpolyetherne som kan anvendes
i henhold til oppfinnelsen, skal også regnes de av klasser 1, 2 og 3 som inneholder peroxybroer i kjeden og som har syre-endegrupper, erholdt som råprodukter ved den fotooxy-dasjonsprosess som anvendes for syntese av ovenenvnte PFPE.
Perfluorpolyethere av klasse 1) føres i handelen under varemerket FomblinwY eller Galden , mens de av klasse 2) føres i handelen under varemerket Fomblin(^3)Z. De fremstilles alle av Montedison.
Produkter av klasse 4) som føres i handelen, er "Kry-tox"-produktene fra Du Pont. De av klasse 5) er beskrevet i US patentskrift nr. 4 523 039, mens de av klasse 6) er beskrevet i europeisk patentskrift nr. 148 482.
Produktene i klasse 3) fremstilles i henhold til US patentskrift nr. 3 665 041.
Andre egnede perfluorpolyethere er de som beskrives
av Lagow et al. i US. patentskrift nr. 4 523 039 eller i J.Am. Chem.Soc. 1985, 107, 1197-1201.
De fluorerte overflateaktive midler som inneholdes
i mikroemulsjonene, kan være enten ioniske eller ikke-ioniske. Spesielt skal nevnes de følgende: a) saltene av perfluoralkylcarboxylsyrer med 5-11 carbonatomer,
b) saltene av perfluorsulfonsyrene med 5-11 carbonatomer,
c) de ikke-ioniske overflateaktive midler som er omtalt i europeisk patentsøknad nr. 51 526, og som består av en
perfluoralkylkjede med et hydrofilt polyoxyalkylen-hode,
d) saltene av mono- og bicarboxylsyrene avledet fra perfluorpolyethere, fortrinnsvis med midlere molekylvekt på høyst
1000, e) de ikke-ioniske overflateaktive midler bestående av en perfluorpolyetherkjede bundet til en polyoxyalkylenkjede,
og
f) de perfluorerte kationiske overflateaktive midler som f.eks.
dem som inneholder 1, 2 eller 3 hydrofobe perfluorpoly-etherkjeder.
De overflateaktive midler av den ioniske type foretrekkes.
Videre kan systemet inneholde ett eller flere ko-overflateaktive midler tilhørende én av de følgende klasser:
- hydrogenerte alkoholer med 1-12 carbonatomer,
- alkoholer inneholdende en perfluorpolyetherkjede,
- partielt fluorerte alkoholer.
Den vandige væske kan være sammensatt av vann eller
av en vandig oppløsning av uorganiske elektrolytter (salter, syrer eller alkalier).
De ledende systemer fremstilles ved blanding av de enkelte bestanddeler og kan identifiseres f.eks. ved måling av variasjonen i den spesifikke ledningsevne (X) for systemet av olje/overflateaktivt middel/ko-overflateaktivt middel når blandingen varieres ved tilsetning av den vandige oppløs-ning .
I praksis blir en prøve som inneholder et overflateaktivt middel (og eventuelt et ko-overflateaktivt middel) i PFPE, titrert med små porsjoner av den vandige fase, idet X måles etter hver tilsetning.
Ved at man går frem på den måte kan man påvise mulig tilstedeværelse av et område for blandinger som svarer til signifikante X-verdier.
Så snart blandingen svarende til en tilstrekkelig høy X-verdi er blitt identifisert, kan den ledende mikroemulsjon fremstilles ganske enkelt ved å blande de enkelte bestanddeler i en hvilken som helst rekkefølge.
Eksempel 1
3,5 g ammoniumsalt av en monocarboxylsyre som har en perfluorpolyetherstruktur som tilhører klasse 1, og som har en midlere ekvivalentvekt på 694 og en bred molekylvektforde-
ling, ble oppløst i 8 ml PFPE med perfluoralkyl-endegrupper, hørende til klasse 1 og med en midlere molekylvekt på 800,
i nærvær av 0,3 ml av en alkohol med perfluorpolyetherstruktur tilhørende klasse 1, med endegruppe -CP^OH og en midlere ekvivalentvekt på 600.
Den resulterende blanding var klar ved 20°C og oppviste en spesifikk ledningsevne på 7,8 S.cm (hvilket formodent-lig skyldes at spor av H^ O var tilstede i det overflateaktive middel).
Ved hjelp av små tilsetninger av 0,1 M HNO^-oppløsning, spesielt 50^ul pr. trinn, ble det forløp som er vist på fig. 1, avstedkommet. Det ble iakttatt en hurtig økning av X opp til et maksimum på 184,l^uS.cm 1 for V = 2,2 vekt%. Da mengden av den vandige fase ble øket, sank ledningsevnen til verdier lavere enn l^uS.cm ^ for V = 4 vekt%, og den var ikke lenger målbar med en vandig fase på mer enn 4,5%. Imidlertid var systemet i stand til å oppløseliggjøre HNO^-oppløs-ninger opp til 10 vekt% ved T = 20°C.
Analoge systemer fremstilt med det overflateaktive middel i form av syren istedenfor ammoniumsaltet var i stand til å oppløseliggjøre en mindre mengde vandig fase. De der-ved erholdte mikroemulsjoner oppviste ikke elektrisk ledningsevne .
Eksempel 2
5,5072 g ammoniumsalt av en monocarboxylsyre som hadde en perfluorpolyetherstruktur tilhørende klasse 1, en ekvivalentvekt på 692 og en snever molekylvektfordeling, ble opp-løst i 10,2862 g PFPE som hadde perfluoralkyl-endegrupper, som tilhørte klasse 1, og som hadde en midlere molekylvekt på 800.
Idet man fulgte fremgangsmåten beskrevet i det fore-gående eksempel og benyttet en ekvilibreringstid på 4 minutter pr. trinn, ble tendensen i endringene i ledningsevnen målt for økende vanninnhold ved T = 22°C. Det ble benyttet dobbeltdestillert vann med en ledningsevne på ca.l^uS.cm ^. I den resulterende v/o-mikroemulsjon ble det iakttatt en hurtig økning av ledningsevnen opp til et maksimum på 2,32 milliS.cm ^ for V = 2,7 7-3,07 vekt%. Ved økning av vannmengden avtok ledningsevnen til verdier under l^uS.cm ^ for V > 11,3 vekt%. Mikroemulsjonen, som var klar ved 22°C, var imidlertid i stand til å oppløseliggjøre U^ O opp til 15 vekt% uten noen endring i systemets makroskopiske egenskaper.
Eksempel 3
6,0309 g ammoniumsalt av en monocarboxylsyre som hadde perfluorpolyetherstruktur, tilhørte klasse 1 og hadde en midlere ekvivalentvekt på 694 og en bred molekylvektfordeling, ble oppløst i 11,2 348 g PFPE som hadde perfluoralkyl-endegrupper og tilhørte klasse 1 samt hadde en midlere molekylvekt på 800. Ved 26°C var systemet grumset, men ved tilsetning av 1,25 ml dobbeltdestillert vann (V = 6,75 vekt%) ble det oppnådd en klar mikroemulsjon med en ledningsevne på 7,2 milliS.cm ^. Ved fortsatt tilsetning av vann ble prøven uklar og viskositeten øket. Med et vanninnhold på 3,30 ml (V = 16,05 vekt%) besto systemet av en opaliserende gel med en spesifikk ledningsevne på 3,06 milliS.cm . Denne gel viste seg å være svakt dobbeltbrytende når den ble iakttatt mellom to korslagte polarisatorer.
Eksempel 4
Dette eksempel illustrerer adferden til en mikroemulsjon inneholdende: - et ammoniumsalt av en monocarboxylsyre som hadde perfluorpolyetherstruktur, tilhørte klasse 1 og hadde en midlere
ekvivalentvekt på 694 og en bred molekylvektfordeling,
- en PFPE tilhørende klasse 1, med en midlere molekylvekt
på 800 og perfluoralkyl-endegrupper,
- en perfluorert alkohol H(CF2)gCH2OH som ko-overflateaktivt middel, og - en vandig væske bestående av en oppløsning av HN03 eller KNO^ som elektrolytt.
Systemets maksimale ledningsevne ved 2 0°C ved to ulike konsentrasjoner for hver elektrolytt er oppført i tabell 1.
Da konsentrasjonen av vannfasen ble øket, avtok ledningsevnen fra de angitte verdier og ned til 0.
Den maksimale mengde oppløseliggjort vann ved 20°C uten endringer i mikroemulsjonenes makroskopiske egenskaper er angitt i tabell 2.
Dersom man istedenfor ammoniumsaltet av det overflateaktive middel benyttet monocarboxylsyren, kunne det ikke opp-nåes noe system med noen ledningsevne av betydning.
Eksempel 5
En prøve som inneholdt 9,5751 g ammoniumsalt av en monocarboxylsyre som hadde perfluorpolyetherstruktur, tilhørte klasse 1 og hadde en snever molekylvektfordeling og en ekvivalentvekt på 520, samt 6,4839 g PFPE som hadde perfluoralkyl-endegrupper, tilhørte klasse 1 og hadde en midlere molekylvekt på 800, samt 4,1970 g av en alkohol som hadde en perfluorpolyetherstruktur av klasse 1 med endegruppe -Ct^OH, og som hadde en midlere molekylvekt på 678, samt 1,5 ml dobbeltdestillert vann (10,2 vekt%), oppviste en spesifikk ledningsevne på 3,34 milliS.cm ^ og fremsto som en klar og optisk isotrop fase.
Da det ble tilsatt opp til 30 vekt% vann, ble det iakttatt en minskning av ledningsevnen ned til 21,5^uS.cm ^ og en økning av viskositeten av det klare system.
Eksempel 6
En prøve inneholdende 8,6186 g ammoniumsalt av en monocarboxylsyre som hadde perfluorpolyetherstruktur, tilhørte klasse 1 og hadde en snever molekylvektfordeling og en midlere ekvivalentvekt på 847, 13,2122 g PFPE som hadde perfluoralkyl-endegrupper , tilhørte klasse 1 og hadde en midlere molekylvekt på 1500, samt 0,6 ml vann (2,67 vekt%), oppviste en spesifikk ledningsevne på 414^uS.cm ^. Systemet besto av en klar, sterkt viskøs væske.
Eksempel 7
Til 16,992 g av en uren perfluorpolyether som tilhørte klasse 1, som hadde en midlere ekvivalentvekt på 7000 og en midlere viskosimetrisk molekylvekt på 4000, som inneholdt peroxybroer og syreendegrupper og som var nøytralisert med 0,3 ml av en ammoniakkoppløsning inneholdende 30 vekt% NH^, ble det satt 3,74 ml tert.butylalkohol under forsiktig omrø-ring i noen minutter.
Det resulterende produkt var klart ved 20°C og oppviste en spesifikk ledningsevne på ca. 16^uS.cm ^.
Etter tilsetning av små mengder dobbeltdestillert vann, vanligvis 100 pl pr. trinn, ble det iakttatt en økning av den spesifikke ledningsevne opp til en maksimalverdi på
1,3 milliS.cm , svarende til en vannmengde på 19 vekt%.
Da mengden vannfase ble øket, avtok den spesifikke ledningsevne nesten symmetrisk i forhold til økningen, ned til en verdi av X på 700^,uS.cm 1 ved en vannmengde på 25 vekt%.
Utover denne prosentmengde var systemet ikke lenger
i stand til å oppløseliggjøre vann.
Eksempel 8
16,992 g av en uren perfluorpolyether som tilhørte klasse 1, som hadde en midlere ekvivalentvekt på 7000 og en midlere viskosimetrisk molekylvekt på 4000, som inneholdt peroxybroer og syreendegrupper, ble nøytralisert med 0,3 ml av en ammoniakkoppløsning inneholdende 30 vekt% NH^ og ble oppløst i 3,74 ml tert.butanol under rolig omrøring.
Det ble erholdt en blanding bestående utelukkende av
én fase som var klar ved 2 0°C, og som hadde en spesifikk ledningsevne på ca. 16' .uS.cm 1.-2
Ved tilsetning av små mengder av en 10 M NHO^ oppløs-ning, vanligvis 100 ul pr. trinn, kunne det iakttas en økning av den spesifikke ledningsevne opp til en maksimalverdi på 1,76 milliS.cm<-1>, svarende til en mengde vannfase på ca. 23 vekt%.
Da mengden vannfase ble øket, avtok den spesifikke ledningsevne til en verdi på 900^uS .cm""1' ved 28,6 vekt% vandig oppløsning.
Utover denne prosentmengde var systemet ikke lenger
i stand til å oppløseliggjøre den vandige fase.
Claims (4)
1. Anvendelse av en mikroemulsjon av vann-i-olje-type med en elektrisk ledningsevne (for ioneoverføring) på minst 10 uSiemens.cm"<1>, bestående av en klar eller opaliserende væske som makroskopisk fremstår som én enkelt fase, fremstilt ved blanding av: a) en vandig væske som eventuelt inneholder én eller flere elektrolytter, b) en væskeforbindelse med perfluorpolyetherstruktur, som har (i) perfluoralkyl-endegrupper og en midlere molekylvekt på fra 500 til 10.000, eller (ii) fra 0,1 til 4 funksjonelle endegrupper for hver kjede, valgt blant car-boxyl-, polyoxyalkylen-OH-, alkohol-, amin-, amid-, kva-tært-ammonium- og estergrupper, og en midlere molekylvekt på fra 1500 til 10.000, c) et fluorert overflateaktivt middel, og eventuelt d) en hydrogenert C^^-alkohol og/eller en fluorert alkohol, som væskemembraner i en elektrokjemisk prosess eller en separasj onsprosess.
2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor det perfluorerte overflateaktive middel i mikroemulsjonen er valgt blant: a) saltene av perfluoralkylcarboxylsyrer med 5-11 carbonatomer, b) saltene av perfluorsulfonsyrer med 5-11 carbonatomer, c) saltene av mono- og dicarboxylsyrer avledet fra perfluor-polyetere, og d) de kationiske perfluorerte overflateaktive midler eller overflateaktive midler avledet fra perfluorpolyethere med 1, 2 eller 3 hydrofobe kjeder.
3. Anvendelse ifølge krav 1, hvor det fluorerte overflateaktive middel i mikroemulsjonen er av den ikke-ioniske type og utgjøres av en perfluoralkylkjede og et hydrofilt polyoxyalkylen-hode.
4. Anvendelse ifølge krav 1, hvor perfluorpolyetheren i mikroemulsjonen har funksjonelle grupper langs kjeden.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT22421/87A IT1223325B (it) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Microemulsioni elettricamente conduttrici a base di perfluoropolieteri |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO884799D0 NO884799D0 (no) | 1988-10-27 |
| NO884799L NO884799L (no) | 1989-05-02 |
| NO177790B true NO177790B (no) | 1995-08-14 |
| NO177790C NO177790C (no) | 1995-11-22 |
Family
ID=11196077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO884799A NO177790C (no) | 1987-10-28 | 1988-10-27 | Anvendelse av en elektrisk ledende mikroemulsjon på basis av perfluorpolyethere |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5017307A (no) |
| EP (1) | EP0315841B1 (no) |
| JP (1) | JP3103563B2 (no) |
| KR (1) | KR970006706B1 (no) |
| CN (1) | CN1025342C (no) |
| AT (1) | ATE98660T1 (no) |
| AU (1) | AU608657B2 (no) |
| BR (1) | BR8805584A (no) |
| CA (1) | CA1305388C (no) |
| CZ (1) | CZ73889A3 (no) |
| DD (1) | DD283405A5 (no) |
| DE (1) | DE3886354T2 (no) |
| ES (1) | ES2061601T3 (no) |
| FI (1) | FI884908A (no) |
| IL (1) | IL88152A (no) |
| IN (1) | IN170172B (no) |
| IT (1) | IT1223325B (no) |
| NO (1) | NO177790C (no) |
| PT (1) | PT88853B (no) |
| RU (1) | RU1811417C (no) |
| TR (1) | TR23736A (no) |
| ZA (1) | ZA887947B (no) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1203514B (it) * | 1987-02-26 | 1989-02-15 | Ausimont Spa | Microemulsioni a base di tre liquidi immiscibili,comprendenti un perfluoropolietere |
| IT1223324B (it) * | 1987-10-28 | 1990-09-19 | Ausimont Spa | Microemulsioni acquose comprendenti perfluoropolieteri funzionali |
| IT1217838B (it) * | 1988-06-17 | 1990-03-30 | Ausimont Spa | Microemulsioni per tipo acqua in olio elettricamente conduttrici,a base di composti perfluorurati usate come catolita in processi elettrochimici |
| IT1217839B (it) * | 1988-06-17 | 1990-03-30 | Ausimont Spa | Microemulsioni del tipo olio in acqua elettricamente conduttrici,a base di composti perfluorurati,usate come catolita in processi elettrochimici |
| US5539072A (en) * | 1993-03-26 | 1996-07-23 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Fabric laminates |
| WO1994022928A1 (en) * | 1993-03-26 | 1994-10-13 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Microemulsion polymerization systems and coated materials made therefrom |
| US5460872A (en) * | 1993-03-26 | 1995-10-24 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Process for coating microporous substrates and products therefrom |
| WO1999014285A1 (en) | 1997-09-15 | 1999-03-25 | Sofitech N.V. | Electrically conductive non-aqueous wellbore fluids |
| US6405809B2 (en) | 1998-01-08 | 2002-06-18 | M-I Llc | Conductive medium for openhold logging and logging while drilling |
| US6196708B1 (en) | 1998-05-14 | 2001-03-06 | Donaldson Company, Inc. | Oleophobic laminated articles, assemblies of use, and methods |
| JP4013881B2 (ja) * | 2002-10-18 | 2007-11-28 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | パーフルオロポリエーテルエステル化合物、潤滑剤及び磁気記録媒体 |
| CN102631863A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-08-15 | 华东理工大学 | 一种阴离子型氟碳表面活性剂及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3665041A (en) * | 1967-04-04 | 1972-05-23 | Montedison Spa | Perfluorinated polyethers and process for their preparation |
| US4175969A (en) * | 1978-03-17 | 1979-11-27 | Gaf Corporation | Antistatic photographic X-ray film having a uniform protective surface coating of surfactant oligomer of tetrafluoroethylene |
| US4313978A (en) * | 1978-12-20 | 1982-02-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Antistatic compositions and treatment |
| US4523039A (en) * | 1980-04-11 | 1985-06-11 | The University Of Texas | Method for forming perfluorocarbon ethers |
| FR2515198A1 (fr) * | 1981-10-22 | 1983-04-29 | Centre Nat Rech Scient | Microemulsions aqueuses de fluorocarbures indefiniment stables a une temperature donnee, procede d'obtention et application a titre de transporteurs d'oxygene |
| EP0148482B1 (en) * | 1983-12-26 | 1992-03-25 | Daikin Industries, Limited | Process for preparing halogen-containing polyether |
| US4556506A (en) * | 1984-12-18 | 1985-12-03 | The Dow Chemical Company | Aqueous electroconductive compositions |
| IT1188216B (it) * | 1985-12-23 | 1988-01-07 | Ausimont Spa | Polimeri fluorurati contenenti cariche e aventi migliorate proprieta' |
| IL82308A (en) * | 1986-06-26 | 1990-11-29 | Ausimont Spa | Microemulsions containing perfluoropolyethers |
| IT1203514B (it) * | 1987-02-26 | 1989-02-15 | Ausimont Spa | Microemulsioni a base di tre liquidi immiscibili,comprendenti un perfluoropolietere |
-
1987
- 1987-10-28 IT IT22421/87A patent/IT1223325B/it active
-
1988
- 1988-10-24 ZA ZA887947A patent/ZA887947B/xx unknown
- 1988-10-24 US US07/261,227 patent/US5017307A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-24 FI FI884908A patent/FI884908A/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-10-25 IN IN880/CAL/88A patent/IN170172B/en unknown
- 1988-10-25 IL IL88152A patent/IL88152A/xx not_active IP Right Cessation
- 1988-10-25 PT PT88853A patent/PT88853B/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-10-25 AU AU24316/88A patent/AU608657B2/en not_active Ceased
- 1988-10-26 DD DD88321103A patent/DD283405A5/de not_active IP Right Cessation
- 1988-10-27 NO NO884799A patent/NO177790C/no unknown
- 1988-10-27 RU SU884356731A patent/RU1811417C/ru active
- 1988-10-27 JP JP63269629A patent/JP3103563B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-27 CZ CS89738A patent/CZ73889A3/cs unknown
- 1988-10-27 CA CA000581464A patent/CA1305388C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-27 BR BR8805584A patent/BR8805584A/pt not_active Application Discontinuation
- 1988-10-28 TR TR88/0790A patent/TR23736A/xx unknown
- 1988-10-28 KR KR1019880014106A patent/KR970006706B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-10-28 ES ES88118021T patent/ES2061601T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-28 CN CN88107379A patent/CN1025342C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-28 AT AT88118021T patent/ATE98660T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-10-28 EP EP88118021A patent/EP0315841B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-28 DE DE88118021T patent/DE3886354T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO884799D0 (no) | 1988-10-27 |
| IT1223325B (it) | 1990-09-19 |
| JPH01304040A (ja) | 1989-12-07 |
| IL88152A (en) | 1993-01-14 |
| CA1305388C (en) | 1992-07-21 |
| NO177790C (no) | 1995-11-22 |
| JP3103563B2 (ja) | 2000-10-30 |
| TR23736A (tr) | 1990-07-31 |
| DD283405A5 (de) | 1990-10-10 |
| ES2061601T3 (es) | 1994-12-16 |
| KR890006750A (ko) | 1989-06-15 |
| IL88152A0 (en) | 1989-06-30 |
| CZ73889A3 (en) | 1994-11-16 |
| AU608657B2 (en) | 1991-04-11 |
| CN1025342C (zh) | 1994-07-06 |
| CN1038289A (zh) | 1989-12-27 |
| EP0315841A3 (en) | 1990-04-04 |
| IN170172B (no) | 1992-02-22 |
| DE3886354D1 (de) | 1994-01-27 |
| FI884908A0 (fi) | 1988-10-24 |
| IT8722421A0 (it) | 1987-10-28 |
| BR8805584A (pt) | 1989-07-11 |
| AU2431688A (en) | 1989-05-04 |
| DE3886354T2 (de) | 1994-03-31 |
| EP0315841A2 (en) | 1989-05-17 |
| FI884908A (fi) | 1989-04-29 |
| KR970006706B1 (ko) | 1997-04-29 |
| ZA887947B (en) | 1989-07-26 |
| EP0315841B1 (en) | 1993-12-15 |
| NO884799L (no) | 1989-05-02 |
| US5017307A (en) | 1991-05-21 |
| RU1811417C (ru) | 1993-04-23 |
| PT88853B (pt) | 1993-01-29 |
| ATE98660T1 (de) | 1994-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1315172C (en) | Microemulsions based on three immiscible liquids, comprising a perfluoropolyether | |
| KR970006705B1 (ko) | 작용성 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 수성 마이크로 에멀션 | |
| AU602688B2 (en) | Microemulsions containing perfluoropolyethers | |
| NO177790B (no) | Anvendelse av en elektrisk ledende mikroemulsjon på basis av perfluorpolyethere | |
| Sagisaka et al. | Effects of CO2-philic tail structure on phase behavior of fluorinated Aerosol-OT analogue surfactant/water/supercritical CO2 systems | |
| CA1338862C (en) | Electrically conductive water/oil microemulsions based on perfluorinated compounds | |
| Chittofrati et al. | Perfluorinated surfactants at the perfluoropolyether—water interface | |
| Shirahama et al. | Binding of N-alkylpyridinium chlorides to nonionic micelles | |
| AU614628B2 (en) | Electrically conductive oil in water microemulsions based on perfluorinated compounds and used as a catholyte in electrochemical processes | |
| EP0396962A2 (en) | Triblock amide fluorosurfactants | |
| Sesta et al. | Interactions between Sodium Taurodeoxycholate Micelles and Cryptates | |
| RU2030428C1 (ru) | Микроэмульсия | |
| Bernazzani et al. | Calorimetric study of the aggregation of lithium perfluorohexanoate on poly (ethyleneglycol) oligomers in water | |
| DeLuca et al. | The dielectric constant and dipole moment of N, N, N', N'-tetramethylpimelamide at 25. degree. C |