微乳液在日用化工中的作用

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1、微乳液在日用化工中的應用摘要：闡述了微乳液的性能，解釋了微乳液的形成機理，簡述了微乳液的制備方法及其基本應用。利用微乳液的一些特殊性質，將其在日用化工中的應用表現(xiàn)出來。關鍵詞：微乳液日用化工性能機理應用1微乳液1.1何謂微乳液若兩種或兩種以上互不相溶液體經(jīng)混合乳化后，分散液滴的直徑在5nm~100nm之間，則該體系稱為微乳液。微乳液為透明分散體系，其形成與膠束的加溶作用有關，又稱為“被溶脹的膠束溶液”或“膠束乳液”。簡稱微乳。通常由油、水、表面活性劑、助表面活性劑和電解質等組成的透明或半透明的液狀穩(wěn)定體系。分散相的質點小于0.1μm，甚至小到數(shù)十埃。其特點是分散相質

2、點大小在0.01～0.1μm間，質點大小均勻，顯微鏡不可見；質點呈球狀；微乳液呈半透明至透明，熱力學穩(wěn)定，如果體系透明，流動性良好，且用離心機100g的離心加速度分離五分鐘不分層即可認為是微乳液；與油、水在一定范圍內可混溶。分散相為油、分散介質為水的體系稱為O/W型微乳狀液，反之則稱為W/O型微乳狀液。微乳液一般需加較大量的表面活性劑，并需加入輔助表面活性劑(如極性有機物，一般為醇類)方能形成。廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中，如地板拋光蠟液，機械切削油等。微乳液在石油開采中用于提高采收率。1.2微乳液的來歷微乳液這個概念是1959年由英國化學家J.H.Schulman提出來的

3、,微乳液一般是由表面活性劑、助表面活性劑、油與水等組分在適當比例下組成的無色、透明(或半透明)、低粘度的熱力學體系。由于其具有超低界面張力(10-6～10-7N/m)和很高的增溶能力(其增溶量可達60%～70%)的穩(wěn)定熱力學體系?！　煞N互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，在微泡中經(jīng)成核、聚結、團聚、熱處理后得納米粒子。其特點粒子的單分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半導體納米粒子多用此法制備?！　∥⑷橐菏菬崃W穩(wěn)定、透明的水滴在油中(w／o)或油滴在水中(O／W)形成的單分散體系，其微結構的粒徑為5～70nnlJ，分為O／W型和w／o(反相膠束)型兩種，是表面活性劑

4、分子在油／水界面形成的有序組合體。1943年Schulman等在乳狀液中滴加醇，首次制得了透明或半透明、均勻并長期穩(wěn)定的微乳液。1982年Boutnonet等首先在W／O型微乳液的水核中制備出Pt，Pd，Rh等金屬團簇微粒，開拓了一種新的納米材料的制備方法。微乳液通常由表面活性劑、助表面活性劑、溶劑和水(或水溶液)組成。在此體系中，兩種互不相溶的連續(xù)介質被表面活性劑雙親分子分割成微小空間形成微型反應器，其大小可控制在納米級范圍，反應物在體系中反應生成固相粒子。由于微乳液能對納米材料的粒徑和穩(wěn)定性進行精確控制，限制了納米粒子的成核、生長、聚結、團聚等過程，從而形成的納

5、米粒子包裹有一層表面活性劑，并有一定的凝聚態(tài)結構。1.3微乳液的形成機理關于微乳液的自發(fā)形成,歷史上提出了許多理論:如Schulman和Prince等的負界面張力理論、Schulman與Bowcoff的雙層膜理論、Robbins等提出的幾何排列理論及Winsor等發(fā)展的R比理論,在這些理論中以Winsor的R比理論更為完善。R比理論從分子間相互作用出發(fā),認為表面活性劑、助表面活性劑、水和油之間存在著相互作用,并定義為R=(ACO-AOO-AII)/(ACW-AWW-Ahh)。式中ACO和ACW分別為油、水與表面活性劑之間的內聚能,AOO和AWW分別為油分子之間和水分

6、子之間的內聚能,AII為表面活性劑親油基之間的內聚能,AWW為表面活性劑親水基之間的內聚能。微乳液體系中可以分為4個類型WinsorⅠ、WinsorⅡ、WinsorⅢ和WinsorⅣ。WinsorⅠ,R<1,是水包油型微乳液;WinsorⅡ,R>1,是油包水型微乳液;WinsorⅢ是Ⅰ和Ⅱ的中間相,R=1,為中相微乳液,是雙連續(xù)相結構。其中WinsorⅠ、WinsorⅡ、WinsorⅢ為三相體系,在加入合適表面活性劑時可以形成WinsorⅣ,為單相體系,是WinsorⅢ的特殊形式。1.4微乳液的制備在制備微乳液的過程中,無需外加功,只需依靠體系中各成分的匹配,但會受

7、油相、溫度、pH值和表面活性劑等因素的影響。①一般的微乳液分散相的體積越大,體系溫度越高越不穩(wěn)定;②表面活性劑需達到一定的量,量太少無法形成微乳液,量多時對微乳液影響不大;③以陰離子表面活性劑形成的微乳液,助表面活性劑的碳原子數(shù)為6時自由能最低,當油鏈與助表面活性劑的碳原子和比表面活性劑的碳原子小1時,微乳液最穩(wěn)定;④水包油型的體系pH值越偏離中性,體系越不穩(wěn)定。微乳液的結構包括水包油型(O/W)、油包水型(W/O)和雙連續(xù)相結構。微乳液的制備可以利用HLB值法和鹽度或溫度掃描法。HLB值法是選擇HLB值為4～7的表面活性劑可以形成W/O型微乳液,選擇HLB值為