(完整版)乳化剂选择解读

表面活性剂表面活性剂表面活性剂表面活性剂一一一一、、、、HLB值值值值----HLB值越大代表亲水性越强，HLB值越小代表亲油性越强，一般而言HLB值从1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。1~--3作消泡剂3~--6作W/O型[乳化剂司盘（脱水山梨醇脂肪酸酯）是w/o型乳化剂，具有很强的乳化、分散、润滑作用，可与各类表面活性剂混用，尤其适应与吐温－60，HLB值 4.7。7~--9作润湿剂；8~--18作O/W型乳化剂，也叫吐温型乳化剂，为司盘（Span，山梨醇脂肪酸酯）和环氧乙烷的缩合物，为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂；常作为水包油（O/W）型，药用：（1）可作某些药物的增溶剂。（2）有溶血作用，以吐温-80作用最弱。（3）水溶液加热后可产生混浊，冷后澄明，不影响质量。（4）在溶液中可干扰抑菌剂的作用13~-18作增溶剂

PEG是一种非离子的表面活性剂，生物上应该可以用，其他的像吐温-20，TRITON 等都可以试试

化学上常用的是SDS,SLS价格比较便宜不过这种事阴离子型的可能对蛋白之类的有影响

乳化油的稳定是靠一定浓度的乳化剂、稳定剂用一定的工艺方法实现的。虽然，乳液中的油状物质有巨大的比表面，从热力学上讲，是不稳定的体系，但由于有足够量的乳化剂、稳定剂的存在，乳液本身相对来说是较稳定的。但是，如果用水合工作液稀释，或者加入到被乳化油体系中，这时乳化油稳定存在的环境被破坏了，在新的环境中，乳化油就很容易破乳、漂油。一般的工作液合被消泡体系中，都含有盐、醇、酸、碱等有机物合无机物，这些物质一般都有破乳的作用，油脂以很少的量加入被乳化的介质中，乳化油完全处于一个全新的不同的环境中。如果消泡剂技术水平低下，使用的是一些普通的或不适合的乳化剂、助乳化剂，那么，这样的消泡剂就很容易破乳漂油。

国际上一些品质优良的乳化剂就不会或很难产生这种现象，因为其乳化剂、助乳化剂合乳化技术都是各家公司独特的自行研制生产的。

关键在于乳化剂质量和匹配问题。

在一定条件下,两种互不混溶的液体,一种以微粒(液滴或液晶)分散于另一种中形成的

体系称为乳状液.乳状液在工农业生产!日常生活以及生理现象中都有广泛应用.乳状液

是热力学上的不稳定系统,为了进行乳化作用和得到有一定稳定性的乳状液,要加入能降

低界面能的第三种物质,此物质称为乳化剂.乳化剂是乳状液赖以稳定存在的关键,大多

为各种类型的表面活性剂.但并非表面活性剂都适合做乳化剂,所以在制备乳状液时如何

选择乳化剂就成为一个关键问题.实际生产中对乳化剂的选择有多种方法和原则,其中使

用HLB值选择乳化剂有直观方便的优点,几十年来一直被许多部门作为选择乳化剂的重

要依据和手段.

1 表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)问题

任何表面活性剂分子的结构中,既含有亲水基也含有疏水基(即亲油基),HLB,即亲水亲油平衡值,是衡量表面活性剂在溶液中的性质的一个定量指标,是表明表面活性剂亲水能力的一个重要参数.

1.1 HLB的概念

1949年,W.C.Griffin在5美国化妆品化学协会期刊6上,发表了题为/表面活性剂按HLB分类0的论文,最先提出了HLB,并做出了如下定义:/我们称之为亲水亲油平衡(HLB)值,它是分子中亲油的和亲水的这2个相反的基的大小和力量的平衡.0[1]表面活性剂在不同性质溶液中所表现出来的活性,可由其HLB值来表示.HLB值的范围为1~40,HLB值越低,表面活性剂的亲油性越强;HLB值越高,表面活性剂的亲水性越强.一般地,HLB大于10则认为亲水性好,HLB 小于10则认为亲油性好.HLB值可作为选择和使用表面活性剂的一个定量指标,同时,根据表面活性剂的HLB值,也可以推断某种表面活性剂可用于何种用途或用于设计合成新的表对于多数多元醇的脂肪酸酯类表面活性剂[3]:HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性剂(多元醇酯)的皂化值(又称皂化数),A代表成酯的脂肪酸的酸值.对于皂化值不易测定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E为表面活性剂的亲水部分,即乙氧基(C2H4O)的质量分数,P为多元醇的质量分数.皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油!松香酸酯!蜂蜡酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.对于只用乙氧基(C2H4O)为亲水部分的表面活性剂和脂肪醇与C2H4O的聚合体,上式简化为:HLB=E/5.混合表面活性剂的HLB值具有加和性.A,B两种表面活性剂混合之后的HLB值为:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.2)J.T.Davies关系式基团数法:1957年Davies 提出将表面活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的贡献:HLB=7+∑(亲水基的基数)+∑(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的计算指标[2].

1.2 HLB值的计算

(1)Griffin关系式

测定HLB值的方法最早由Griffin提出,该法繁琐且耗时[3].后来Griffin提出用下列经验式计算某些非离子型表面活性剂的HLB值.质量百分数法(基团重量法)对于有聚氧乙烯基类和多元醇类的非离子型表面活性剂:HLB=20*MH/M.式中,MH为亲水基部分的分子量,M为总的分子量.皂化值法对于多数多元醇的脂肪酸酯类表面活性剂[3]:HLB=20(1-S/A).其中S代表表面活性剂(多元醇酯)的皂化值(又称皂化数),A代表成酯的脂肪酸的酸值.对于皂化值不易测定的多元醇乙氧基化合物:HLB=(E+P)/5.式中E为表面活性剂的亲水部分,即乙氧基(C2H4O)的质量分数,P为多元醇的质量分数.皂化值不清的脂肪酸酯如妥尔油!松香酸酯!蜂蜡酯及羊毛酯等的HLB值都可以由上式求算.对于只用乙氧基(C2H4O)为亲水部分的表面活性剂和脂肪醇与C2H4O的聚合体,上式简化为:HLB=E/5.混合表面活性剂的HLB值具有加和性.A,B两种表面活性剂混合之后的HLB值为:HLB=HLBA*A%+HLBB*B%.

(2)J.T.Davies关系式

基团数法:1957年Davies提出将表面活性剂分子分解为不同的基团,这些基团各自对HLB有一定的贡献:HLB=7+∑(亲水基的基数)+∑(亲油基的基数).该方法适用于计算阴离子型表面活性剂和非离子型表表面活性剂的HLB与其在油水两相中的平衡浓度有关[4]:HLB-7=0.36ln(cW/cO)式中cW为表面活性剂在水相中的平衡浓度,cO为表面活性剂在油相中的平衡浓度,cW/cO为表面活性剂在两相中的分配系数.

(3)无机性基团贡献法:

把表面活性剂划分为有机性基团(一般疏水)和无机性20,据此得到表面活性剂分子中各基团的无机性!有机性贡献值.HLB=(E无机性基团值/E有机性基团值)@10

(4)估算法

利用表面活性剂在水中的溶解情况可以估计该表面活性剂的HLB值范围(见表1).

水溶液外观不分散不良分散搅拌后乳状分散稳定乳状分散半透明至透明透明液

HLB值1~4 3~6 6~8 8~10 10~13 13~20

(5)HLB值的实验测定和计算