表面活性剂和液晶

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表面活性剂概述、结构特点、分类

02 亲水基团能够与水分子结合，增加表面活性剂在水溶液中的溶解度。
03 亲水基团的性质和数量对表面活性剂的离子类型、溶解度和性能有重要影响。
连接基团
01
连接基团是连接疏水基团和亲水基团的桥梁，通常为
碳链或芳香环。
02
连接基团的性质和长度对表面活性剂的聚集状态和性
能有重要影响。
03
连接基团的设计和优化是表面活性剂分子设计中的关
短链表面活性剂
疏水基团较短的表面活性剂，具有较低的表面张力和较好的润湿性。
长链表面活性剂
疏水基团较长的表面活性剂，具有较高的表面张力和较好的渗透性。
按亲水基团分类
羧酸盐型
以羧酸及其衍生物作为亲水基团的表面活性剂，具有较好的耐酸、耐硬水能力。
硫酸酯盐型
以硫酸酯作为亲水基团的表面活性剂，具有较好的耐碱、耐硬水能力。
磺化法
用浓硫酸或氯磺酸等强酸处理有机物，引入磺酸基团，形成表面活性剂。
酯化法
通过醇和酸的酯化反应，生成酯类表面活性剂。
绿色合成方法
生物发酵法
利用微生物发酵产生表面活性剂，具有环保、可持续的优点。
酶催化法
利用酶催化反应合成表面活性剂，选择性高、条件温和。
绿色氧化还原法
利用环保的氧化剂和还原剂合成表面活性剂，减少对环境的污染。
亲水亲油平衡值（HLB）
总结词
亲水亲油平衡值是衡量表面活性剂亲水性和亲油性平衡程度的指标。
详细描述
HLB值越大，表面活性剂的亲水性越强；反之，HLB值越小，表面活性剂的亲油性越强。选择合适的 HLB值的表面活性剂对于发挥其应用性能至关重要。
泡沫性能与去污力
总结词
泡沫性能和去污力是衡量表面活性剂在洗涤、清洁等领域应用效果的性能参数。

头基含羟基基团的季铵盐表面活性剂的合成及离子液晶行为研究

裴晓梅，许宗会，宋冰蕾，田金年，崔正刚
（江南大学化学与材料工程学院，食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江苏无锡２１４１２２）摘要：离子表面活性剂的头基化学对其所形成的离子液晶的性能有重要影响。合成了一种新型的头基附近含３个羟基基团的季铵盐表面活性剂Ｎ，Ｎ，Ｎ＿三（２－羟乙基）一Ｎ一十二烷基溴化铵（简写为ＴＨＤＡＢ），并用热重分析（ＴＧ）、差热扫描量热法（ＤＳＣ）、原位Ｘ射线粉末衍射（ＸＲＤ）和偏光显微镜研究了其所形成的热致液晶相的性能。结果表明，ＴＨＤＡＢ可以在很宽的温度区间范围内（至少为９６．９℃ ）形成近晶Ａ相液晶（ＳｍＡ相）。在液晶层内疏水链相互交错并呈周期性排列，层问距为３．０６ｎｍ，
ＣｈａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｈｅａｄｇｒｏｕｐｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｉｏｎｉｃｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｈａｓａｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｓｆｏｒｍｅｄ．Ａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｑｕａｔｅｒｎａｒｙａｍｍｏｎｉｕｍｓｕｒｆａｃｔａｎｔｗｉｔｈｔｈｅｈｅａｄｇｒｏｕｐｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｔｈｒｅｅｈｙｄｒｏｘｙｌｇｒｏｕｐｓ，ｎａｍｅｌｙＮ，Ｎ，Ｎ

表面活性剂

续两性离子型表面活性剂
2.两性离子型表面活性剂的分类两性离子型表面活性剂的分类
类型两性离子型表面活性剂名称氨基酸型甜菜碱型两性咪唑啉
R
结构
NHCH2CH2COOH
R
N R C
N(CH3)2CH2COON CH2CH2OH CH2COO-
+
卵磷脂类
天然卵磷脂
续两性离子型表面活性剂
亲油的基团数
-C3H6O-0.5 -CF20.870 -CF3-
续表面活性剂
计算下列两种物质的HLB值值计算下列两种物质的硬脂酸钠十二烷基苯磺酸钠思考题： HLB值的大小如何反映表面活性剂的亲水亲油的能力？ HLB值越大，表面活性剂的亲水性越强；反之，表面活性剂的亲油性就强。
续表面活性剂
HLB值范围及其应用值范围及其应用
HLB范围范围 1—3 3—6 7—9 8 — 18 13 — 15 15 — 18 用途消泡剂乳化剂（乳化剂（W/O））润湿剂乳化剂（乳化剂（O/W））洗涤剂增溶剂
续表面活性剂
5.表面活性剂的分类方法表面活性剂的分类方法（1）按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性离子型表面活性剂；（2）按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂；（3）按分子量分类，可将分子量大于10000者称为高分子表面活性剂，分子量在1000~10000者称为中分子量表面活性剂及分子量在100~l000者称为低分子量表面活性剂。
R：一般为C12---C18的烃基
四.非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，其含氧基团组亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团组成。正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。

表面活性剂

1.表面活性剂定义：在加入量很少时即能明显降低溶剂表面张力，改变物系的界面状态，能够产生润湿，乳化，起泡，增溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的一类物质。

2.表面活性剂的分类：按离子类型：1.阴离子表面活性剂2.阳离子表面活性剂3.两性表面活性剂按亲水基结构：1.羧酸盐类2.磺酸盐类3.硫酸酯盐类4.磷酸酯眼泪5.胺盐类6.季铵盐7.鎓盐类8.多羟基型9.聚氧乙烯型3.表面活性，表面活性物质，表面活性剂：表面活性：使溶剂表面张力降低的性质表面活性物质：具有表面活性的物质表面活性剂：一类表面活性物质，其在浓度极低时能明显降低溶液表面张力的物质4.表面活性如何表征：溶质在表面发生吸附，使溶液表面张力降低5.表面活性剂的两大性质：1.降低表面张力2.形成胶束6.什么是临界胶束浓度及其测定方法：临界胶束浓度：开始形成胶束的最低浓度测定方法：1.表面张力法2.电导法3.增溶作用法4.染料法5.光散射法7.什么是表面活性剂的HLB值，有什么意义HLB值：亲水亲油平衡值意义：HLB值越大，亲水性越强；HLB只越小，亲油性越强8.影响表面活性剂性能的结构因素包括哪些方面？表面活性剂分子形态，分子量和其润湿去活能力的关系？因素包括：亲水基；疏水基；分子形态；分子大小。

分子形态的影响：1.亲水基位于分子中间时，润湿性能比位于分子末端强，亲水基在末端的去活力强；2.亲油基团中带分子结构的具有较好的润湿和渗透性能，但去活力较小分子大小的影响：分子量大的洗涤，分散，乳化性能好；分子量少的润湿，渗透作用好。

9.表面张力的定义：作用在表面单位长度边缘上的力。

10.表面张力的测定方法：滴重法；毛细管上升法；环法；吊片法；最大气泡法；滴外形法。

11.表面活性剂的结构特征：由一部分疏水基团和一部分亲水基团构成，这两部分处于表面活性剂分子两端形成不对称的结构，疏水基团由疏水亲油的非极性碳氢链构成，亲水基团由亲水疏油的极性基团构成。

表面活性剂

一、名词解释1.表面与界面：界面是指物质的相与相之间的交界面（约几个分子厚的过渡区）。

若其中一项为气体，这种界面通常称为表面。

2.表面活性剂：表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。

在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能。

3.表面活性：这种因表面正吸附而使液体表面张力降低的性质称为表面活性。

表面活性剂所具有的润湿和反润湿，渗透和防水，乳化和破乳，分散和凝聚，起泡和消泡，洗涤，抗静电，润滑以及增溶等一系列作用称为表面活性。

4.临界胶束浓度（cmc）：表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（critical micelle concentration, cmc）。

5.Krafft点与浊点：对离子型表面活性剂，在温度较低时，表面活性剂的溶解度一般都较小，当达到某一温度时，表面活性剂的溶解度突然增大，这一温度被称为Krafft点。

对非离子型表面活性剂则不同，它存在浊点（cloud point），即一定浓度的表面活性剂溶液在加热过程中，表面活性剂突然析出使溶液浑浊的温度点。

6.特劳贝（Traube）规则：在稀水溶液中，当c很小时，γ-c略成直线，每增加一个一CH2一基团时，其负斜率约为原来的三倍。

7.效率和有效值：表面活性剂的效率(efficiency)由测定表面活性剂使水的表面张力明显下降至一定值时的所需浓度来度量的。

有效值(effectiveness) 是表面活性剂能使溶液的表面张力降低到可能达到的(一般在cmc附近)最小值（γcmc)。

8.酸值：是指中和1克脂肪中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。

9.皂化值：是指水解1克油脂所需要氢氧化钾的克数。

10.冰山结构（iceberg sturcture）：表面活性剂溶于水后，使水中原来的氢键结构重新排列，亲油基周围也形成一“整齐结构”，即所谓“冰山结构”。

表面活性剂的七大作用

表面活性剂的七大作用！1润湿作用要求：HLB：7-9所谓润湿即固体表面吸附的气体为液体所取代的现象, 能增强这一取代能力的物质称为润湿剂。

润湿一般分为三类∋接触润湿一沾湿( 浸入润湿一浸湿( 铺展润湿一铺展。

其中铺展是润湿的最高标准, 常以铺展系数) 作为体系之间润湿性能的指标。

此外, 接触角大小也是润湿好坏的判据使用表面活性剂可以控制液、固之间的润湿程度。

农药行业中在粒剂及供喷粉用的粉剂中，有的也含有一定量的表面活性剂，其目的是为了提高药剂在受药表面的附着性和沉积量，提高有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，提高防病、治病效果。

在化妆品行业中，做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。

2胶束与增溶作用要求：C>CMC （ HLB13~18）表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。

当其浓度高于CMC值时，表面活性剂的排列成球状、棒状、束状、层状/板状等结构。

增溶体系为热力学平衡体系；CMC越低、缔合数越大，增溶量（MAC）就越高；温度对增溶的影响：温度影响胶束的形成，影响增溶质的溶解，影响表面活性剂的溶解度离子型表面活性剂的溶解度随温度增加而急剧增大这一温度称为Krafft点， Krafft点越高，其临界胶束浓度越小。

对于聚氧乙烯型非离子表面活性剂，温度升高到一定程度时，溶解度急剧下降并析出，溶液出现混浊，这一现象称为起昙，此温度称为昙点。

在聚氧乙烯链相同时，碳氢链越长，浊点越低；在碳氢链相同时，聚氧乙烯链越长则浊点越高。

非极性有机物如苯在水中溶解度很小, 加入油酸钠等表面活性剂后, 苯在水中的溶解度大大增加, 这称为增溶作用。

增溶作用与普通的溶解概念是不同的, 增溶的苯不是均匀分散在水中, 而是分散在油酸根分子形成的胶束中。

经X射线衍射证实, 增溶后各种胶束都有不同程度的增大, 而整个溶液的的依数性变化不大。

表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

表面活性剂

绪论1.表面活性物质：凡是能降低溶剂表面张力的物质——有机酸、醇、醛溶液2.非表面活性物质：不能降低溶剂表面张力的物质——NaCl、Na2SO4等3.表面活性剂：在浓度很低时能大大降低溶剂的表面张力，在浓度达到一定值时，随浓度的增加，表面张力不再变化或变化不明显的物质——C8以上有机酸、有机胺盐、磺酸盐、苯磺酸盐4.表面活性剂的功能：①在表（界）面上吸附，形成吸附膜②在溶液内部自聚，形成胶团5.表面活性剂分类：⑴阴离子型：极性基带负电——羧酸盐（RCOO-M+）、磺酸盐（RSO3-M+）、硫酸酯盐（ROSO3-M+）、磷酸盐（RPO4-M+）⑵阳离子型：极性基带正电——季铵盐(RN+R’3 A-)、胺盐（RnNHm+A-，m=1~3，n=1~3）⑶两性型：正电性基团主要为氨基、季铵基，负电性基团主要是羧基和磺酸基。

氨基酸型：R-NH(CH2)n-CH2COO- 甜菜碱型：RN+(CH3)2CH2COO-咪唑啉型：N----CH2----CH2|| |R——C————-N+——CH2CH2OH|CH2COO-⑷非离子型：极性基不带电①多元醇类化合物（蔗糖酯型、甘油酯型、失水山梨醇脂肪酸酯——司盘）②聚乙二醇型（OP型——烷基酚聚氧乙烯醚平平加型——脂肪醇聚氧乙烯醚吐温型——聚山梨酯）⑸混合型：两种亲水基团，一种带电，一种不带电醇醚硫酸盐 R(C2H4O)nSO4Na6.表面张力：作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力（N/m）第一章表面活性剂的功能及其作用1.临界溶解温度（Tk 克拉夫特点）:离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度的上升逐渐增加，当达到某一特定温度时，溶解度急剧陡升，该温度称为临界溶解温度2.Sa的浊点：非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的上升而降低，升至某一温度，溶液出现浑浊，经放置或离心可得到富胶团和贫胶团两个液相，这个温度称为该Sa的浊点（Tp）亲水基相同时，亲水基增加，亲水性升高，浊点升高；亲水基加成数固定，碳增加，亲油性升高，浊点降低。

液晶结构的化妆品

液晶乳化剂和液晶化妆品一、液晶化妆品的定义液晶是介于液体和固体之间的中间态，又被称为介晶态。

具有热力学稳定性，是一种不完全溶解状态，具有结构上的有序性和流动性。

含有液晶结构的O/W 化妆品乳液即所谓的液晶化妆品，化妆品乳液中的水和表面活性剂间的微弱相互作用可以使得乳液中形成一定量和具有一定顺序的离液型液晶，这样的液晶结构常常有强烈的双折射性且对温度敏感。

[1] 液晶可分为：热致变性液晶和离液型液晶。

热致变性液晶，通过加热某组分，使之从固体晶体到不稳定；离液型液晶，利用水和表面活性剂的相互作用控制，在一定范围和浓度内得到。

最常见的溶致液晶是由水和“双亲”性分子所组成。

双亲分子缔合使体系自由能减小，极性基团靠电性的相互作用被此缔合形成层状结构的亲水层，非极性基团因范德华力缔合形成非极性碳氢层，这样即构成层状液晶结构。

随着溶致液晶组成的变化，分子进一步组成聚集体(胶束)，周围的溶剂(水、有机物)参与缔合，可以构成各种溶致液晶相。

[2-3] 表面活性剂在水中形成介晶态的整个过程如下所示：固体晶态—层状液晶(净相)—≥立方状液晶(立方型)—≥六方状液晶(中间态) —胶束溶液二、乳液中液晶结构乳液中主要有两种层状液晶结构：封闭的球状液晶结构olcosomes（即油脂体）和非封闭带状或片状hydrosomes（水相液晶），在不同的2种溶液中共存，如下图。

[4]三、液晶乳液的优点1）增加乳状液的稳定性油滴周围的多层结构在流变性上起到了阻碍凝聚的作用，而且两个油滴之间的V anderwaalS力变得很低，由于液晶高度的塑变性，层状胶网也可减缓油滴的移动。

[3]2）增强保湿性油滴周围的层状液晶相和水中的胶网状结构都含有溶胀了水的多层结构，O／W乳状液中高达总水量的50％的水存在于这样的结构中。

当涂用在皮肤上时，这样的水分不容易立即挥发从而达到充实长久的效果。

Suzuki通过活体试验法证明了这样的结构表现出比没有这种结构的乳状液有增加3倍的皮肤保湿效果。

表面活性剂溶致液晶的流变学性质

的弹性响应, 也观察不到玻璃的粘性响应, 通常把水称为粘性体而把玻璃称为弹性体。
粘弹性有线性粘弹性和非线性粘弹性之分, 人
们研究比较多的是线性粘弹性。其理论基础是线性
叠加理论: 任一时刻, 响应值与引发该响应的信号成正比, 比如应力加倍, 那么应变也加倍。描述线性粘
弹性的最基本的模型是 Maxwell 模型和 Kelvin Voigt
Key words surfactants; rheology; lyotropic liquid crystals; vesicles
流变学是研究物质在外力作用下发生形变和流动的科学[ 1] 。液晶的流变性质研究因其在许多领域如洗涤及相关行业、化妆品行业、制药工业、微乳化技术领域, 润滑与食品工业以及三次采油中的广泛应用而日益受到人们的关注。所以研究溶致液晶的流变性质对于化工过程单元操作的设计、产品质量控制、参数计算和加工过程的优化都是十分必要的。液晶的流变性质与其结构以及内部基团的相互作用有直接关系, 例如六角状和立方状液晶有较高的粘度, 这就给加工和运输带来了不便。在剪切作用下, 某些液晶的形式可能会发生变化, 即所谓的剪切诱导结构转化, 像某些层状相在剪切作用下会转变成囊泡[ 2 8] 。目前, 以表面活性剂液晶进行模板合成的情况越来越多。早在 1992 年, 美国 Mobil 公司的科学家首次应用阳离子表面活性剂为模板剂合成了
本模型, 在描述蠕虫状胶束、卵磷脂形成的有机凝胶等的线性粘弹性时都可以很好地吻合[11, 12] , 其它许多模型都是由 Maxwell 模型派生出来的[13] , 甚至在
土壤岩石的研究过程中讨论线性粘弹性时也考虑使用的是 Maxwell 模型[14] 。
2. Kelvin Voigt 模型

表面活性剂溶致液晶的表征及相图绘制

大学化学Univ. Chem. 2024, 39 (4), 114收稿：2023-09-10；录用：2023-10-30；网络发表：2023-11-22*通讯作者，Emails:**************.cn(马莹);************.cn(杜娜)基金资助：山东省本科教学改革研究项目(Z2021039)•专题• doi: 10.3866/PKU.DXHX202309033 表面活性剂溶致液晶的表征及相图绘制姜渝凯，王一涵，张云恺，尉云平，马莹*，杜娜*山东大学化学与化工学院，胶体与界面化学教育部重点实验室，济南 250100摘要：该实验以离子型表面活性剂C 14TAB-水二元体系为研究对象，通过偏光显微镜和目视观察法详细研究体系的各向同(异)性、双折射、偏光织构等光学性质和相行为，利用小角X 射线散射(SAXS)技术表征溶致液晶相的结构和参数，并绘制其二元相图。

该实验在原有综合化学实验的基础上拓展研究体系，降低实验成本，提升实验准确性，可帮助学生在了解溶致液晶表观性质的基础上，进一步认识其微观结构，掌握表征技术的原理和方法，激发学生对物理化学实验的兴趣，有助于学生科学逻辑思维的拓展和实验技能的提高。

关键词：溶致液晶；表面活性剂；双折射；小角X 射线散射中图分类号：G64；O6Characterization and Phase Diagram of Surfactant LyotropicLiquid CrystalYukai Jiang, Yihan Wang, Yunkai Zhang, Yunping Wei, Ying Ma *, Na Du *Key Laboratory of Colloid and Interface Chemistry (Ministry of Education), School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China.Abstract: Based on the binary system of ionic surfactant C 14TAB and water, the optical properties and phase behavior of them including isotropy/anisotropy, birefringence, and optical texture are studied by polarized light microscopy and visual observation. The structure and parameters of the lyotropic liquid crystal phase are characterized by small angle X-ray scattering (SAXS), and the binary phase diagram is constructed. This experiment expands the research system, reduces the experimental cost, and improves the experimental accuracy based on the original comprehensive chemistry experiment. It is helpful to understand the microstructure and properties of lyotropic liquid crystals; master the principles and methods of characterization techniques; stimulate the interests of students in physical chemistry. Further, it contributes to help students expand their scientific logic and improve their experimental skills.Key Words: Lyotropicliquid crystal; Surfactant; Birefringence; Small angle X-ray scattering表面活性剂溶致液晶的表征及相图绘制[1]是我们在近期实验教学中设计和改进的一个实验项目，适用于物理化学实验或综合化学实验。

新型乳化体系

三、替代传统乳化剂稳定油水界面的固体颗粒
能够替代传统乳化剂稳定油水界面的固体颗粒丰富多样，可分为无机颗粒、有机颗粒和聚合物颗粒。这些颗粒不但要求能同时被体系中的油、水两相部分润湿且不溶于两相，同时其表面电荷也不能过高，且颗粒尺寸要远远小于乳滴尺寸（制备Pickering乳液的颗粒粒径通常要比乳液粒径至少小一个数量级）
另一方面，对于目前使用的大多数水凝胶剂而言，其参与制备的水凝胶稳定性通常受添加剂等影响较大，这也是实际应用面临的主要问题之一，应用范围广的水凝胶剂还有待于进一步开发。
尽管目前对凝胶剂、两凝胶比例、制备工艺以及添加剂等对双凝胶体系性质的影响开展了相应研究，但研究工作不够系统，仍有诸多机理不明确，并且双凝胶体系结构复杂，体系间差异明显，尚需系统研究。
并缓慢释放。
锁水保湿性能
含有层状液晶结构的乳液保湿性能提高了大约3 倍；油水界面多层液晶结构中含有大量的结合水，起着贮存器的作用，能够长时间停留在皮肤表面为肌肤补充水分
肤感
乳液在涂抹过程中极易在皮肤表面铺展，具有良好的涂抹肤感。同时，乳液的液晶层是由乳化剂双分子层与结合水周期性层状排列而成，层与层之间由于含大量结合水而容易相对滑移，使乳更易铺展于皮肤表面，具有优于普通乳液的清爽、柔滑的肤感。
二、乳化剂方面的不足 ➢ 可制备较完美液晶乳液的乳化剂少； ➢ 一些液晶乳化剂只有在特定配方或工艺下才能形成液晶；
三、功能性方面的不足 ➢ 货架期内大多产品中液晶结构逐渐减少甚至消失； ➢ 目前还不能实现对产品内液晶层的目的性调控。
市面上已涌现多款宣称液晶乳化技术制备的各类功效不同、性能各异的化妆品如极润特浓保湿乳液、欧珀莱冻龄霜、TsT潮灵系列（舒缓乳液）、POLA的极光幻彩精华液、 SK-Ⅱ赋活修护精华霜以及薇诺娜、玉泽、希物集以及资生堂等品牌产品。对液晶乳化体系在化妆品领域的应用研究也越来越多，主要集中在保湿、防晒以及发用等产品。

表面活性剂

三. 表面活性剂的增溶作用简述形成克拉夫特点和浊点的原因离子型表面活性剂在Tk点以下，表面活性剂仅与水以水合晶体平衡存在，升高温度达到Tk点后，离子型表面活性剂形成胶束，大大增加其溶解性。非离子型表面活性剂的溶解是靠分子内亲水基与水分子通过氢键结合而实现，形成氢键是一个放热过程，因此升高温度，氢键结合力减弱甚至消失，当超过某一温度时，非离子表面活性剂从溶液中析出。
亲水的基团数亲油的基团数亲水的基团数亲油的基团数
SO4Na 38.7 COOK 21.1 COONa 19.1 SO3Na 11 -N（叔胺） 9.4 酯（失水山梨醇环） 6.8
-CH-CH2-CH3 =CH-
-C3H6O酯（自由） 2.4 COOH 2.1 -OH 1.9 -CF20.475 -O1.3 -OH（失水山梨醇环） -CF30.5 -(C2H4O)0.33
三. 表面活性剂的增溶作用 3.增溶
表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有能使不溶或微溶于水的有机物的溶解度显著增大的能力，且溶液呈透明状，这种作用称为增溶。
表面活性剂的乳化和增溶的功能都可实现油与水的混合,两种作用的区别何在?
三. 表面活性剂的增溶作用区别为：乳化是将水或油以微小珠滴形式分散到另一种物质中，得到热力学不稳定体系，时间延长会出现两相分离。乳化过程中表面活性剂的作用是吸附在油水界面上，通过降低界面张力，帮助液滴分散并形成牢固的界面膜，防止分散液滴聚结。
二. 表面活性剂的乳化和破乳作用 2. 破乳作用 (1) 概念：又称反乳化作用，消除乳状液稳定化条件，使乳状液发生破坏，常用方法有物理机械法和物理化学法。物理化学法主要是改变乳状液的类型或界面性质而破乳，如加入破乳剂。
(2) 破乳剂的作用原理：

表面活性剂液晶结构及其在化妆品中的应用

液晶结构及其在化妆品中的应用随着中国化妆品市场的快速发展，高品质逐渐成为化妆品消费核心驱动力，高端化妆品的产品研发创新因前沿科学技术的应用有了更多可能性。

同时，功效性的实现也是化妆品技术领域需要解决的重要因素之一。

液晶技术因其独特的结构，可以提高产品稳定性，缓释活性成分并促进其渗透，提高保湿力，与皮肤亲和性好等优点在一定程度上有助于化妆品功效性的实现，为化妆品发展提供了更多可能性。

1888年，奥地利植物学家F.Renitzer在加热胆甾醇苯甲酸酯时发现了液晶现象，当温度在145.5-178.5℃时，胆甾醇苯甲酸酯看上去是流动的液态，具有表面张力，同时又具有像晶体一样在不同方向上有不同的物理性质，并且在这温度范围内，不同温度下会呈现不同的颜色。

F.Renitzer进一步研究发现除了胆甾醇苯甲酸酯还有一些物质也具有既像液体又像晶体的“两栖”性质。

但“液晶”这一术语是由1980年德国物理学家O.Lehmann首次提出，他不仅找到了胆甾醇苯甲酸酯在145.5-178.5℃这一温度范围内变色的奥秘，并且还发明了带加热器的偏正光显微镜——液晶检测仪。

在进行了大量的研究之后，O.Lehmann将液晶进行了科学的分类，为液晶研究做出了卓越的贡献。

某些物质在熔融状态或被溶剂溶解后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼具晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶。

液晶是一种介于液体和晶体之间的“中介相”物质，既具有液体的连续性、流动性，又具有晶体的各向异性，具有双折射现象。

虽然液晶也具有晶体所特有的双折射性，但是并不存在晶体的空间晶格。

因为液晶只是保留有晶体的某种有序排列，其分子排列时存在位置上的短程无序性和取向上的一维或者二维长程有序，从而在物理性质方面，宏观上表现出各向异性。

液晶根据生成条件和组成的不同分为两大类：溶致液晶和热致液晶。

液晶乳化剂成分

液晶乳化剂成分
液晶乳化剂的成分可以根据具体产品的配方而有所不同，但通常包括以下几种主要成分：
1. 表面活性剂：液晶乳化剂中最常见的成分之一是表面活性剂，它们能够在油水界面上形成稳定的乳化系统。

常见的表面活性剂包括非离子型、阴离子型和阳离子型表面活性剂。

2. 油相成分：液晶乳化剂中的油相成分可以是各种类型的油脂或油溶性物质，如植物油、矿物油、硅油等。

这些油相成分通常用于提供保湿、滋润或柔软皮肤的效果。

3. 水相成分：水相成分主要是水和水溶性物质，如甘油、丙二醇等。

它们起到调节乳化剂的粘度和稠度，增加产品的透明度，并提供一定的保湿效果。

4. 乳化剂辅助成分：为了增加产品的稳定性和特殊功能，液晶乳化剂中可能还包含一些辅助成分，如增稠剂、防腐剂、抗氧化剂、香料、色素等。

需要注意的是，具体液晶乳化剂的成分可能根据不同品牌和产品而有所差异，建议查看产品包装或咨询相关厂家获取详细的成分信息。

探讨液晶结构及其在化妆品中的应用研究

探讨液晶结构及其在化妆品中的应用研究摘要：液晶所具有的一些特性和有生命物质存在一定的相似性，它能够敏感的感受到外界声音、光线、温度、磁场、机械压力等各种因素的变化，同样也会对环境中的化学条件变化产生较强的反应。

液晶结构作为化妆品中的重要应用内容，对化妆品的发展有十分重要的影响。

本文对液晶结构进行了简单讨论，对液晶结构在化妆品中的应用进行了阐述，以供参考。

关键词：液晶结构；化妆品；应用100年前，科学家在对胆甾醇苯甲酸酯进行研究时，发现将该晶体加热到145.5℃时，晶体变成了一种更加浑浊粘稠的液体，随后对液体进一步加热，当温度达到178.5℃时，浑浊粘稠的液体变成了一种透明的流体。

随后将流体进行冷却，在相同的温度点出现了明显的反向转化[1]。

通过这个实验可以看出，物质在固体晶态与液态之间形成了一种较为特殊的中间状态，这种状态可以看做物质的第四状态，一般被称作液晶相或中间相，在这一状态下的物质就被称为液晶。

一、液晶结构液晶相状态下的物质具有明显的特殊结构，他们的分子往往会呈现出缩聚的状态，并且紧紧的包结在一起。

这主要是因为在这一状态下，物质的分子之间存在着较为特殊的相互作用，使得液晶相的物质分子呈现出了相互平行排列的状态。

这种排列的特点会随着物质温度的提升而减弱，通过搅动会打破这一排列趋势。

想要使这种结构得到有效的保持，需要对两种作用进行有效的平衡。

但是这种平衡存在较大的不稳定性，温度的些许变化就有可能改变液晶的结构。

冷却使液晶分子之间的线性排列趋势进一步增加，从而使分子渐渐形成了固态结晶。

随着温度靠近熔点，液晶中的分子排列顺序进一步减弱，此时分子进入了热运动状态，但是这种排列顺序并没有完全消失，仍然存在一些力能够使分子始终保持线性排列的状态。

对物质进一步加热达到熔点后，物质就会从固体结晶的状态过渡到浑浊的液体状态，此时物质的液晶相也会产生相应的变化，随着温度的进一步升高则会进入到均质透明的流体状态。

表面活性剂基础知识详解

表面活性剂基础知识详解1、表面张力分子在液体表面相对高速运动，分子之间存在内聚力，表面分子向本体进行收缩，我们把液体表面任意单位长度的收缩力称为表面张力，单位为N•m-1。

2、表面活性和表面活性剂将能降低溶剂表面张力的性质称为表面活性，而具有表面活性的物质称为表面活性物质。

把能在水溶液中分子发生缔合且形成胶束等缔合体，并具有较高的表面活性，同时还具有润湿﹑乳化﹑起泡﹑洗涤等作用的表面活性物质称为表面活性剂。

3、表面活性剂的分子结构特点表面活性剂是一种具有特殊结构和性质的有机化合物，它们能明显地改变两相间的界面张力或液体（一般为水）的表面张力，具有润湿﹑起泡﹑乳化﹑洗涤等性能。

就结构而言，表面活性剂都有一个共同的特点，即其分子中含有两种不同性质的基团，一端是长链非极性基团，能溶于油而不溶于水，亦即所谓的疏水基团或憎水基，这种憎水基一般都是长链的碳氢化合物，有时也为有机氟﹑有机硅﹑有机磷﹑有机锡链等。

另一端则是水溶性的基团，即亲水基团或亲水基。

亲水基团必须有足够的亲水性，以保证整个表面活性剂能溶于水，并有必要的溶解度。

由于表面活性剂含有亲水基和疏水基，因而它们至少能溶于液相中的某一相。

表面活性剂的这种既亲水又亲油的性质称为两亲性。

4、表面活性剂的类型表面活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲性分子。

表面活性剂的疏水基团一般是由长链的碳氢构成，如直链烷基C8～C20，支链烷基C8～C20，烷基苯基（烷基碳原子数为8～16）等。

疏水基团的差别主要是在碳氢链的结构变化上，差别较小，而亲水基团的种类则较多，所以表面活性剂的性质除与疏水基团的大小﹑形状有关外，主要还与亲水基团有关。

亲水基团的结构变化较疏水基团大，因而表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。

这种分类是以亲水基团是否是离子型为主，将其分为阴离子型﹑阳离子型﹑非离子型﹑两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。

5、表面活性剂水溶液的特性①表面活性剂在界面上的吸附表面活性剂分子中具有亲油基和亲水基，为两亲分子。

表面活性剂的基本理论知识

表面活性剂的基本理论知识1．表面张力把液体表面任意单位长度的收缩力称为表面张力，单位为N•m-1。

2．表面活性和表面活性剂将能降低溶剂表面张力的性质称为表面活性，而具有表面活性的物质称为表面活性物质。

3．表面活性剂的分子结构特点表面活性剂是一种具有特殊结构和性质的有机化合物，它们能明显地改变两相间的界面张力或液体（一般为水）的表面张力，具有润湿﹑起泡﹑乳化﹑洗涤等性能。

另一端则是水溶性的基团，即亲水基团或亲水基。

亲水基团必须有足够的亲水性，以保证整个表面活性剂能溶于水，并有必要的溶解度。

由于表面活性剂含有亲水基和疏水基，因而它们至少能溶于液相中的某一相。

表面活性剂的这种既亲水又亲油的性质称为两亲性。

4．表面活性剂的类型表面活性剂是一种既有疏水基团又有亲水基团的两亲性分子。

表面活性剂的疏水基团一般是由长链的碳氢构成，如直链烷基C8～C20，支链烷基C8～C20，烷基苯基（烷基碳原子数为8～16）等。

亲水基团的结构变化较疏水基团大，因而表面活性剂的分类一般以亲水基团的结构为依据。

这种分类是以亲水基团是否是离子型为主，将其分为阴离子型﹑阳离子型﹑非离子型﹑两性离子型和其他特殊类型的表面活性剂。

5．表面活性剂水溶液的特性①表面活性剂在界面上的吸附表面活性剂分子中具有亲油基和亲水基，为两亲分子。

水是强极性液体，当表面活性剂溶于水中时，根据极性相似相引﹑极性相异相斥原理，其亲水基与水相引而溶于水，其亲油基与水相斥而离开水，结果表面活性剂分子（或离子）吸附在两相界面上，使两相间的界面张力降低。

表面活性剂和液晶

O(C2H4O)zH
(4)多元醇型主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯加成物
Span类及 Tween类表面活性剂即属此类具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验
常用表面活性剂性能参数
1. C20 ：降低溶液表面张力
20mN· -1 时所需的表面活性 m 剂浓度, 20mN/m 该值愈小表明表面活性剂在界面的吸附能力愈强。 C20
分子在溶液表面定向排列，表面张力迅速降低
溶液表面定向排列已经饱和，表面张力达到最小值。开始形成小胶束
胶束(micelle)
两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分
会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使
憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接
触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。
(b) Iceberg structure 加入表面活性剂于水中，破坏了水原有的氢键结构，但在表面活性剂的亲油基附近形成另种类似于叠罗汉那样规整的冰结构——Iceberg structure——有序度高、熵小不稳定，从而驱使体系向破坏该结构方向变化，逃逸水。
（3）疏水相互作用(Hydrophobic interaction) 为避免形成冰山结构，表面活性剂的亲油剂在水中会向逃逸水的方向移动——疏水相互作用。亲油基——逃逸水——疏水基（4）表面活性——表面活性剂疏水作用的直接结果: (a) 表（界）面吸附； (b) 胶束作用。此两个基本特性则引发了一系列作用：吸附——润湿、乳化、分散、泡沫等；胶束——增溶。
CMC
表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。
临界胶束浓度 (critical micelle concentration)

表面活性剂的性能与应用(Ⅵ)——表面活性剂的液晶及其应用

表面活性剂的性能与应用(Ⅵ)——表面活性剂的液晶及其应用苏鹏权;刘红芹;徐宝财;周雅文【摘要】综述了液晶的形成、结构特点、分类和表征手段,重点介绍了表面活性剂液晶在纳米无机材料、润滑添加剂、化妆品、石油开采和药物等方面的应用.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2014(044)006【总页数】5页(P312-316)【关键词】表面活性剂;液晶;纳米材料;润滑添加剂;应用【作者】苏鹏权;刘红芹;徐宝财;周雅文【作者单位】北京工商大学食品学院北京市食品风味化学重点实验室食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京100048;北京工商大学食品学院北京市食品风味化学重点实验室食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京100048;北京工商大学食品学院北京市食品风味化学重点实验室食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京100048;北京工商大学食品学院北京市食品风味化学重点实验室食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京100048【正文语种】中文【中图分类】TQ423一般情况下，物质有固、液、气三态，然而这种常规概念却被液晶相态的出现打破了。

1888年，奥地利植物学家F.Renitzer在加热胆甾醇苯甲酯晶体时发现了液晶现象，随后在德国物理学家O.Lehmann进一步的研究下，将其命名为液晶。

液晶在具有像液体一样的流动性和连续性的同时，还具有像晶体一样的各向异性。

液晶之所以能在宏观上表现出物理性质的各向异性，是因为这种状态保留着晶体的某种有序排列。

但实质上，液晶是长程有序而短程无序的，即其分子排列存在取向上的一维或二维长程有序性而位置上的无序性，与其所具有的晶格空间结构不同。

表面活性剂液晶的研究与高分子液晶的研究相比，长期以来不受到太多的关注，但随着科学技术的发展，表面活性剂液晶的潜在应用前景正逐渐被挖掘出来，并受到人们的日益重视［1］。

表面活性剂分子具有其他物质没有的特殊分子结构，分子的一端为亲水基团，另一端为亲油基团，具有两亲性。