助剂知识简介

乳化剂的分类
• 按离子类型划分：
阴离子型
离解成一个较小的阳 离子，一个较大的阴 离子（起作用） 离解成一个较小的阴 离子，一个较大的阳 离子（起作用）
离子型乳化剂
阳离子型
非离子型乳化剂
乳化剂的分类
• 根据亲水亲油相对强弱分类：
亲水性乳化剂
形成水包油型 乳浊液
亲油性乳化剂
形成油包水型 乳浊液
乳化剂的选择
2. 改性聚二甲基硅氧烷类消泡剂
既能满足消泡能力地要求，又有适宜地亲水 性和亲油性地平衡，有良好的漆膜外观，人们在 聚二甲基硅氧烷主链上用各种聚醚和有机物基团 进行改性，获得了理想地结果。聚二甲基硅氧烷 也可用聚甲基烷基硅氧烷来代替。这些产品主要 应用在溶剂型和水溶性涂料中。最新颖地创新性 方面有以有机氟改性的硅氧烷消泡剂，称为“氟 有机硅消泡剂”，这类产品有非常低的表面张力 和强烈的消泡能力，是一个新的发展方向。
乳液助剂知识简介
作者：贾敏
日期：2011/03/18
助剂简介
1.定义 助剂又称添加剂。广义的讲，助剂是泛指某些材料和产品在生产加工过程 中为改进生产工艺和产品的性能而加入的辅助物质。狭义的讲，加工助剂是指 那些为改善某些材料的加工性能和最终产品的性能而分散在材料中，对材料结 构无明显影响的少量化学物质。 助剂是精细化工行业中的一大类产品。它能赋予制品以特殊性能，延长其 使用寿命，扩大其应用范围，能改善加工效率，能加速反应过程，提高产品收 率。因此助剂广泛应用于化工行业，特别是有机合成，塑料、纤维、橡胶等三 大合成材料的加工制造，以及石油化工，纺织，印染，农药，医药，涂料，造 纸，食品，皮革等精细化工行业。 2.特点 助剂在量和质上的基本特点是小批量、多品种、特定功能，复配使用。
皂化值不易得到的
E：乳化剂的亲水部分，即加成环氧乙烷的质量百分数 P：多元醇的质量百分数
离子型
HLB= 7+∑(亲水基团HLB)+∑(亲油基团HLB)
混合型 HLB混合=
WA × HLBA+ WB × HLBB
WA + WB
HLB与表面活性剂应用关系 亲油 | 亲水
HLB值 0 1 3 6 7 8 10 12 13 15 18 | |消泡| — | | 润湿剂 |—增溶剂——|
常用的载体是烃油或水，其他的如脂肪醇、脂 肪酸酯溶剂。 憎水性组分在消泡剂配方中起着主要的活性作 用，它可以是液体，也可以是固体。若以液体形式 则以乳液液滴存在；如以固体颗粒存在，它的粒径 应为0.1～20µm之间的憎水性材料。颗粒太小，有 效性显著降低；颗粒太大，就不能进入泡沫膜层， 微泡聚集成大泡就不会发生。 有许多憎水性材料可供选择，它们是蜡、硅油、 疏水二氧化硅、脂肪族酰胺、脂肪族酸酯、金属皂、 聚氨酯、高分子量聚乙二醇、饱和脂肪酸和不饱和 脂肪酸、聚脲等。
石蜡
W/O乳化剂 |去污| |—— 渗透作用 ———|
20 |
聚乙二醇
|—————
O/W 乳化剂 ————|
乳化剂的选择
2.HLB值和其他方法相结合的选择方法 按HLB值来选择乳化剂虽然是一种常用的方法，但有一个不足 之处，即HLB值不能概括被乳化物和乳化剂的化学结构，以及两者 之间的相互联系。事实上，除了HLB值以外还有很多其他也值得考 虑的因素：
消泡剂之消泡机理
•
• 1．泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭 该种机理的起源是将高级醇或植物油撒在泡沫 上,当其溶入 泡沫液,会显著降低该处的表面张力。 因为这些物质一般对水的 溶解度较小,表面张力的降低仅限于泡沫的局部,而泡沫周围的表 面张力几乎没有变化。表面张力降低的部分被强烈地向四周牵 引、延伸,最后破裂。 2．消泡剂能破坏膜弹性而导致气泡破灭 消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散, 使具有稳泡作 用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。 3．消泡剂能促使液膜排液,因而导致气泡破灭 泡沫排液的速率可以反映泡沫的稳定性,添加一种加速泡沫 排液的物质,也可以起到消泡作用。
EVA乳液中添加的主要助剂
• • • • • • 乳化剂、分散剂（表面活性剂） 消泡剂 增稠剂 交联剂 增塑剂 防霉剂
乳化剂、分散剂（表面活性剂）简介
• 乳化剂与分散剂都属于表面活性剂。表面活性剂由于 在它的分子结构中含有亲水和亲油两部分，因此少量加入 即可显著改变界面表面张力，并引起渗透、润湿、乳化、 分散、洗净、发泡等多项表面活性功能。根据应用场合的 不同，一般又分别称乳化剂、润湿剂、分散剂、发泡剂和 抑制剂等。 • 乳化剂是指那些能使互不相溶的两种液体（油和水）中 的一种液体乳化成0.1~10μm的液体微滴，均匀的分散在另 一种液体体系中的物质。而分散剂则是指那些能使固体微 粒均匀稳定地分散在液体体系中的物质。 • 分子结构两端不对称： 一端是极性的亲水基 一端是非极性的疏水基
1.根据HLB值选择乳化剂
HLB值是乳化剂分子结构中的亲水疏水平衡 值，通常作为乳化剂选择的依据。
HLB的计算 非离子型 HLB值= MH
×20
(经验公式) M：总分子量
M MH：亲水基部分的分子量
多元醇脂肪酸酯
HLB=20(1-S/A) A：脂肪酸的酸值
HLB= (E+P)/5
S：乳化剂的皂化值
• •
消泡剂三大作用阶段
• 破泡：相对于泡沫(泡沫聚合体)，从空气侧侵入 泡中，将泡合一破坏。 • 抑泡：从液体侧侵入泡中，将泡合一破坏，令泡 沫难以产生。 • 脱泡：从气泡的界面侵入泡中，令气泡合一浮出 液面。
消泡剂的分类
按目前的习惯，涂料用消泡剂可分为三 大类：矿物油类消泡剂；聚二甲基硅氧烷 或改性聚二甲基硅氧烷（有机硅类消泡 剂）；不含有机硅的聚合物类消泡剂。
• •
• • •
消泡剂之消泡机理
• • • • 4．添加疏水固体颗粒可导致气泡破灭 在气泡表面疏水固体颗粒会吸引表面活性剂的 疏水 端,使疏水颗粒产生亲水性并进入水相,从而起到消泡的作 用。 5．增溶助泡表面活性剂可导致气泡破灭 某些能与溶液充分混合的低分子物质,可以使 助泡表 面活性剂被增溶、使其有效浓度降低。有这 种作用的低 分子物质如辛醇、乙醇、丙醇等醇类,不 仅可减少表面层 的表面活性剂浓度,而且还会溶入表面活性剂吸附层,降低 表面活性剂分子间的紧密程度,从而减弱了泡沫的稳定性。 6．电解质瓦解表面活性剂双电层而导致气泡破灭 对于借助泡沫的表面活性剂双电层互相作用, 产生稳 定性的起泡液,加入普通的电解质即可瓦解表面活性剂的 双电层起消泡作用。
（三）不含有机硅的聚合物类消泡剂
如何选用消泡剂
首先要确定需要使用消泡剂的体系，是 水性体系或油性体系。如发酵行业，就要 使用油性的消泡剂，如聚醚改性硅或聚醚 类的。水性涂料行业就要用水性消泡剂， 有机硅消泡剂。选择出消泡剂，比较添加 量，在参考价格，可得出最适用最经济的 消泡剂产品。
（二） 有机硅类消泡剂
有机硅类消泡剂一般是指两类化学物质：一 类以聚二甲基硅氧烷为主，在某些情况下，也可 以是乙基和部分为羟基、苯基、氰基、三氟丙基 等的硅氧烷；另一类是以聚醚或有机物改性的聚 二甲基硅氧烷。
1. 聚二甲基硅氧烷类消泡剂
聚二甲基硅氧烷为不挥发油状液体，在水、 动植物油及矿物油中不溶解或溶解性很差。既耐 高温、又耐低温，物理性能稳定。化学惰性，无 生物活性，且有很低的表面张力，是一类应用广 泛的消泡剂。聚二甲基硅氧烷用作消泡剂时，它 的聚合度n值为几十到几百。相对短链的聚硅氧烷 常用作涂料的表面助剂，在涂料中常显示出稳定 泡沫的性质，是稳定泡沫还是消泡，则取决于所 用硅氧烷的溶解度和相容性，只有选择适宜的溶 解度和相容性的硅氧烷产品才能有消泡功能。 聚二甲基硅氧烷作为消泡剂可以有本体、溶 液、复合型和乳化型几种形式。
•
此外，当界面膜中有脂肪醇、脂肪酸和脂肪胺等极性 有机物分子时，膜强度显著增高。这是因为在界面吸附层 中乳化剂分子与醇、酸和胺等极性分子发生作用形成复合 物，使界面膜强度增高的缘故 由两种以上表面活性剂组成的乳化剂为混合乳化剂。 由于分子间的强烈作用，界面张力显著降低，乳化剂在界 面上吸附量显著增多，形成的界面膜密度增大，强度增高。 乳化剂通常是表面活性剂，分子结构中包含有亲水部分与 疏水部分。混和两种不相容的液体时，通过高剪切力可以 混合均匀，但这种分散状态是不稳定的，加入乳化剂可以 大大降低不相容相界面间的自由能，同时通过立体位阻或 静电排斥防止分散粒子之间的聚结，从而稳定乳液。乳化 剂的作用是：当它分散在分散质的表面时，形成薄膜或双 电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散相的小液 滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。
• （1）一般阴离子乳化剂与乳液粒子带同种电荷相互排斥，易于值得稳定 的乳化液； • （2）乳化剂的憎水性基团与被乳化物结构相似是，乳化效果较好； • （3）乳化剂在被乳化物中易于溶解的，乳化效果比较好； • （4）乳化剂的憎水性基团一定要和被乳化物有很好的亲合力，两者之间 亲合力强时，不但乳化力强，而且乳化剂用量也可减少； • （5）被乳化物的憎水性强，若用亲水性强、HLB值大的的乳化剂，由于 乳化剂与被乳化物之间缺乏亲合力，乳化剂易溶于水中，乳化效果不好， 此时要掺用HLB值较小的乳化剂来进行调节。
消泡剂简介
Βιβλιοθήκη Baidu
• 名词解释： • 1.消泡剂 • 称为抗泡剂，破泡剂、抑泡剂、脱泡剂总称为消泡剂。 • 在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加 消泡剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物 医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中 产生的有害泡沫。 • 2.抑泡 • 长时间的消泡又称抑泡，抑泡时间的长短正是消泡剂品 质优劣的最主要标志。多数场合下我们使用消泡剂正是利用 它的抑泡性能，而不是初始的消泡性。 • 消泡和抑泡是相对的.消泡性能好的产品相对抑泡性能就 会差点,具体就要看如何选择使用了
（一） 矿物油类消泡剂
• 矿物油类消泡剂通常油三种物质组成：载体，占 整个系统的75～80％；憎水颗粒10～15％；乳化剂或 展开剂5～10％。 • 载体是把主要消泡物质带入泡沫体系中，并帮助 扩散到泡膜上，起到承载和稀释的作用。它对消泡剂 的消泡性能和消泡性能的持久性有较大的影响。载体 应是低表面张力的物质，它与泡沫体系必须有适宜的 不相容性，且易上升导泡沫体系的表面。
乳化剂的作用机理
为使各种物理乳化方法容易进行，使乳液稳定性提高， 所使用的助剂就是乳化剂。 • 其主要作用是降低被乳化的两种液体的表面张力。因此， 一般用表面活性剂作为乳化剂时，其疏水基一端吸附在不 溶于水的液体（如油）的微粒表面，而亲水基一端则伸向 水中。表面活性剂在液体微粒表面定向排列成一层亲水性 吸附膜（界面膜），从而减少液滴间的相互引力，降低两 相间的表面张力，起到促进相互分散形成乳化的作用。表 面活性剂的浓度大小对形成界面膜的强度有直接影响。浓 度小，界面上吸附的表面活性剂分子数多，形成的界面膜 致密，强度大，不同的表面活性剂（乳化剂），乳化效果 不同，达到最佳乳化效果所需的量也不同。一般的说，形 成界面膜的乳化剂分子，作用力越大，膜强度越大，乳化 液越稳定;反之，作用力越小，膜强度越小，乳化液越不稳 定。
助剂分类
1.按应用对象分类 (1)高分子材料助剂 (4)食品工业用添加剂 (2)纺织染整助剂 (3)石油工业用助剂
2.按使用范围分类 按使用范围一般可分为合成用助剂和加工用助剂 3.按作用功能分类 (1)增塑剂 (2)抗氧剂 (3)热稳定剂 (4)光稳定剂 (5)助燃剂 (6)交联剂 (7)润滑添加剂 (8)偶联剂 (9)发泡剂 (10)消泡剂 (11)抗静电剂 (12)流变性能改进剂 (13)柔软剂 (14)乳化剂和分散剂 (15)抗菌剂和防腐剂 (16)防锈剂 (17)流动性能改进剂