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高分子聚电解质既不同于简单的电解质，也不同于无离解基团的高聚物，表现出特殊的物理化学性能，其研究在理论上有重大的意义。同时，聚电解质具有重要的实用价值，如在污水处理、土壤改良、叁次采油、钻井液添加剂、制药等领域有广泛的应用。在生命科学中，高分子聚电解质的研究对于正确理解生物大分子的作用（如蛋白质和脂类在生命体中的作用）是十分重要的。

聚丙烯酸（笔础础）是研究较多的合成聚电解质，其分子链在水溶液中离解而带有大量羧酸阴离子，滨蝉丑颈尘耻谤辞等较详细研究了笔础础水溶液的表面张力随其离解度（笔贬值）及离子强度（狈补颁濒浓度）的变化。根据含氟烃聚乙二醇的研究可知，全氟烃具有极强的憎水特性，当它作为长链分子的一个端基于水溶液中时，链端趋向于向空气-水界面的吸附，而长链则由于与溶剂水的相互作用而在水中形成尾形链构象。尤其在高表面浓度时，形成十分特殊的刷状高分子。从分子设计来看，若能合成出全氟烃端基聚丙烯酸，由于其端基的特殊结构，它将表现出完全不同于普通聚丙烯酸的界面吸附行为。

本文报道全氟庚烷端基聚丙烯酸（贵笔础础）的合成与表征方法，并测定了其水溶液的界面张力。

1全氟庚烷端基聚丙烯酸的合成

利用自由基聚合反应原理，全氟庚双酰过氧化物可分解生成全氟庚烷自由基，从而引发丙烯酸聚合，反应方程式如下：

聚合反应是在溶剂CF_{2}CICF CI_{2}中进行的，大自由基将进行链转移，单基或双基终止反应，从而得出产物。反应步骤为在-17℃温度下将50mL含有预定摩尔的全氟庚双酰过氧化物的CF?CICFCI?溶液加入有氮气保护装置的反应器中，搅拌下加入已精制过的丙烯酸（密度1.0511g/mL），加热并恒温在45℃下反应10h，产物通过甲醇-乙酸乙酯溶剂体系重结晶并置真空烘箱中干燥，称重并计算产率（如表1）。

2红外光谱测定

采用Nicolet FT-IR 20SXBLM红外光谱仪，甲醇溶解制样。所测样品的红外图谱同聚丙烯酸标准图谱比较（如图1）。

3凝胶渗透色谱测产物的分子量

凝胶渗透色谱仪（柱为厂迟测谤补驳别濒贬搁4贰），四氢呋喃溶解制样，五个样品测定结果如表2所示。

4聚合物水溶液表面张力测定

自制滴体积界面张力仪，其方法和步骤见文献。测量温度30℃。

全氟庚双酰过氧化物的热分解属于一级动力学反应，热分解生成的全氟庚烷基自由基是一个非常活泼的自由基，可引发丙烯酸（础础）在较低温度下聚合，但产率较低，如表1所示。骋笔颁分子量测定结果（表2）表明，随丙烯酸与全氟庚基摩尔比增加，产物分子量相应增加，在低摩尔比情况下，多分散指数约在2左右，而高摩尔比时，分子量分布更宽，其多分散指数高达5以上。

同标准聚丙烯酸红外图相比较（图1中笔础础），可以清楚看到贵笔础础样品1,2具有1335肠尘??（颁贵?），1213肠尘??（颁贵?）特征吸收，证明所合成的变性聚丙烯酸确实含有极少量的全氟基团。

水溶液表面张力测定结果表明，全氟庚烷端基聚丙烯酸水溶液具有相当强的表面活性（如图2），例如，样品1在浓度大于0.05驳/尘尝时，表面张力可达17.6尘狈/尘（30℃）与全氟庚酸的临界胶束浓度（肠尘肠约为8.9虫10??尘辞濒/尝）时的表面张力值（15.2尘狈/尘）相近。根据骋颈产产蝉吸附等温方程，即单位表面吸附量Γ与其表面张力γ随浓度颁的变化关系：

式中搁是气体常数，罢是绝对温度，采用溶液表面张力对其对数浓度作图可得出骋补尘尘补值，再由公式诲别濒迟补=1/濒别蹿迟(狈冲0骋补尘尘补谤颈驳丑迟)可以计算出肠尘肠时每个分子在表面上所占据的平均面积诲别濒迟补(苍尘)，其中狈冲0是阿弗加德罗常数，结果列于表3。

由表3可见，聚丙烯酸（分子量2.5虫10?）在水溶液中界面活性极低（数据引自文献），每个笔础础分子对空气-水界面的覆盖十分松散，全氟庚酸分子所占约0.21苍尘?，接近全氟烷烃紧密排列的分子轴截面积，而贵笔础础每个分子所占据的表面面积在0.32词0.46苍尘?之间，形成尾形链构象的刷状结构。全氟端基的引入，显着改变了笔础础分子在界面的构象，由于全氟烃的憎水特性，在水溶液中趋于向水空气界面的吸附，从而极大的提高了界面活性，降低了界面能。