用作印染加工的匀染剂、扩散剂,皮革、羊毛脱脂剂,原油、燃料油乳化剂,采油酸化渗透剂,丁苯胶乳、乳液聚合乳化剂,玻纤纺织润滑剂、乳化剂,化妆品中作乳化、洗涤、渗透、润湿剂。
乳化剂是能使两种或两种以上互不相溶的组分的混合液体形成稳定的乳状液的一类物质。其作用原理是在乳化过程中,分散相以微滴(微米级)的形式分散在连续相中,乳化剂降低了混合体系中各组分的界面张力,并在微滴表面形成较坚固的薄膜或由于乳化剂给出的电荷而在微滴表面形成双电层,阻止微滴彼此聚集,而保持均匀的乳状液。
乳化的目的是减少乳液制备消耗的能量。为了保持乳液的稳定性,所以乳化剂应具备较强的乳化能力,能形成牢固的乳化膜,以及具有安全、无局部刺激性、稳定性好且受外界因素较小的性质。
乳化剂的表面作用及其稳定性
界面的形成以及稳定性的机理:
1.在界面上乳化剂的密度大,乳化剂分子在小液滴的外面形成保护膜,从几何空间结构观点来看这是合理的,从能量角度来说是符合能量低原则的,因而形成的乳状液相对稳定;
2.因为乳状液的形成使体系界面面积大大增加,也就是对体系要做功,从而增加了体系的界面能,就导致了体系不稳定。因此,减少其界面张力,使总的界面能下降,可以增加体系的稳定性;表面活性剂作为良好的乳化剂就是能够降低界面张力。根据的“相似相溶原理”可知,乳化剂中的亲油基、亲水基会插入同性质的一侧,使其自身处于水-油界面处。在乳化的过程中,乳化剂的量与乳化温度成反比。提高乳化温度时液体分子之间的距离增加,表面层分子所受液体内部的吸引力减少,因而表面张力降低;
3. 在体系中加入乳化剂后,在降低界面张力的同时,形成一层界面膜,界面膜对分散相液滴具有保护作用,使其在布朗运动中的相互碰撞的液滴不易聚结,而液滴的聚结(破坏稳定性)是以界面膜的破裂为前提,因此,界面膜的机械强度是决定乳状液稳定的主要因素之一。
20世纪60年代以来,人们开始重视表面活性剂使用的安全性,加强了对、生物降解性好的非离子乳化剂的研究。在食品、化妆品、医药等行业限制某些乳化剂的使用,开发出山梨酸醇脂肪酸酯类、磷脂类、糖脂类乳化剂等新型乳化剂。
20世纪80年代以来,人们对乳化剂提出多功能、高纯度、低刺激、率的更高要求,开发出更多的新型乳化剂。
目前乳浊液的种类已从传统的水包油型和油包水型扩大到多重乳浊液、非水乳浊液、液晶乳浊液、发色乳浊液、凝胶乳浊液、磷脂乳浊液和脂质体乳浊液等多种形式。。
乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。而按其在两相中所形成乳化体系性质又可分为水包油(O/W)型和油包水(W/O)型两类。
衡量乳化性能常用的指标是亲水亲油平衡值(HLB值)。HLB值低表示乳化剂的亲油性强,易形成油包水(W/O)型体系;HLB值高则表示亲水性强,易形成水包油(O/W)型体系。因此HLB值有一定的加和性,利用这一特性,可制备出不同HLB值系列的乳液。