乳化剂的理化性能及应用 PPT
合集下载
乳化剂ppt课件【可编辑全文】
精品ppt
38
油相
月桂酸
蜂蜡
鲸蜡醇
硬脂醇
液体石蜡 （轻）
液体石蜡 （重） 油酸
表2-3 乳化油相所需的HLB值
O/W型 16 12 15 14 10.5
10~12 17
W/O型
油相
-
凡士林
4
无水羊
毛脂
-
硬脂酸
棉子油
4
蓖麻油
4
亚油酸
-
精品ppt
O/W型 9 10
15~18 10 14 16
W/O型 4 8 5 -
因本品粘度低，单独用作乳化剂制成的乳 剂容易分层，常与西黄蓍胶、果胶、琼脂、 海藻酸钠等合用。
精品ppt
23
阿拉伯胶
本品适用于乳化植物油或挥发油，广泛应 用于内服乳剂。因可在皮肤上存留一层有 不适感的薄膜，不作外用乳剂的乳化剂。
阿拉伯胶内含有氧化酶，易使其酸败，故 用前应在80℃加热30min以破坏之。
精品ppt
14
乳化剂的基本要求
①具有较强的乳化能力。乳化能力是指乳化剂能显著 降低油水两相之间的表面张力，并能在乳滴周围形 成牢固的乳化膜的能力；
②有一定的生理适应能力，无毒，无刺激性，可以口 服，外用或注射给药；
③受各种因素的影响小。乳剂处方中除药物外，常加 有许多其它成分，如酸、碱、辅助乳化剂等，乳化 剂应不受这些成分的影响。
其其他他组组成成
防腐剂、调味剂等
精品ppt
4
乳乳 剂剂 的的 种种 类类
基基本本Байду номын сангаас型
复复合合型型
O/W
W /O
W /O/W O/W /O
内相 外相 内相 外相
乳化剂的理化性能及应用
作用易于进行，而且已分散的油滴表面的乳化剂保护膜阻止了油滴重新聚集，从而使乳状 液稳定性增加。这就是乳化剂的乳化作用。离子型乳化剂可以因电离使分散油粒带上相同
电荷，阻止油滴相互靠拢。非离子型乳化剂虽不能电离，但绝大多数都有可与水发生氢键
作用生成水化物的基团或亲水链节。同时农药用非离子乳化剂所生成的界面保护膜，尤其 是与适当的阴离子型如烷基苯磺酸钙盐之类相配合时，形成的混合型乳化剂界面保护膜比 较牢固。因此乳状液比较稳定。农药用的乳化剂大部分是复配型，使用较多的是非离子与 十二烷基苯磺酸钙的非／阴复配乳化剂。
乳化剂分子结构示意图
3
4
经验表明，单纯用机械能量，如各种搅拌器、均化器、胶体磨等得到的乳状液是一 个很不稳定的体系，一旦静置下来，油和水又明显地分开，它们间的接触面又恢复到最 小程度。这样制得的乳状液很难具实用价值。当乳化剂 加入后，其亲水基朝向水相，亲
油基朝向油相，在界面上定向排列，形成界面保护膜层，降低了界面张力。这不仅使乳化
41
3.3 乳化剂在微乳中的应用
乳化剂达到CMC之后会形成胶束，从而具有增溶性。利用这种特性可以将油相增溶于 水中，即O/W型微乳；或者将水增溶与油中，即W/O型微乳。在农药行业中前者更具有价 值。 增溶要求乳化剂的HLB值足够高，或者足够低。比如Span-80和Tween-80. 食品行业中会利用上述司盘、吐温非-非复配，农药制剂中常见报道多为阴非复配。复配 表面活性剂较两单纯表面活性剂乳化效果增加。非离子乳化剂占比高微乳液电导率减小， 不利于形成O/W型微乳液。阴离子乳化剂的加入可以明显降低体系的表面张力，具有增效 作用。 金属切削液组分可作为参考。 配方筛选方法：三元相图法。经验法简单，但不易筛到微乳液区最大的比例。
H(OCH2CH2O)pO CH CH
电荷，阻止油滴相互靠拢。非离子型乳化剂虽不能电离，但绝大多数都有可与水发生氢键
作用生成水化物的基团或亲水链节。同时农药用非离子乳化剂所生成的界面保护膜，尤其 是与适当的阴离子型如烷基苯磺酸钙盐之类相配合时，形成的混合型乳化剂界面保护膜比 较牢固。因此乳状液比较稳定。农药用的乳化剂大部分是复配型，使用较多的是非离子与 十二烷基苯磺酸钙的非／阴复配乳化剂。
乳化剂分子结构示意图
3
4
经验表明，单纯用机械能量，如各种搅拌器、均化器、胶体磨等得到的乳状液是一 个很不稳定的体系，一旦静置下来，油和水又明显地分开，它们间的接触面又恢复到最 小程度。这样制得的乳状液很难具实用价值。当乳化剂 加入后，其亲水基朝向水相，亲
油基朝向油相，在界面上定向排列，形成界面保护膜层，降低了界面张力。这不仅使乳化
41
3.3 乳化剂在微乳中的应用
乳化剂达到CMC之后会形成胶束，从而具有增溶性。利用这种特性可以将油相增溶于 水中，即O/W型微乳；或者将水增溶与油中，即W/O型微乳。在农药行业中前者更具有价 值。 增溶要求乳化剂的HLB值足够高，或者足够低。比如Span-80和Tween-80. 食品行业中会利用上述司盘、吐温非-非复配，农药制剂中常见报道多为阴非复配。复配 表面活性剂较两单纯表面活性剂乳化效果增加。非离子乳化剂占比高微乳液电导率减小， 不利于形成O/W型微乳液。阴离子乳化剂的加入可以明显降低体系的表面张力，具有增效 作用。 金属切削液组分可作为参考。 配方筛选方法：三元相图法。经验法简单，但不易筛到微乳液区最大的比例。
H(OCH2CH2O)pO CH CH
第十章食品乳化剂PPT课件
❖ 用法和用量：推荐用量0～5g/kg（以最终产品计，单用或与其他乳化剂、 增稠剂合用量）。根据国家《食品添加剂使用卫生标准》（GB27601996），硬脂酰乳酸钠可以使用于糕点和面包，最大用量2.0 g/kg。在 实际使用过程中，一般预先充分溶于热的油脂或快速搅拌使分散于热水 中，可以获得较好的使用效果。
精品课件
10
❖2、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯（ 聚山梨醇酸酯；吐温）
❖Polysorbate (Tween)
❖ 来源：在碱催化下环氧乙烷与山梨醇 脂肪酸偏酯和山梨醇酐脂肪酸偏酯进 行加成反应，其中每mol山梨醇或相应 的山梨醇酐加成20mol环氧乙烷。
❖ 吐温是美国ICI公司给这一类乳化剂所 起的商品名，，如吐温60、吐温80等 。
精品课件
11
❖ 性状：商品化的聚山梨醇酸酯有聚山梨醇酸 酯20、聚山梨醇酸酯40、聚山梨醇酸酯60、 聚山梨醇酸酯65、聚山梨醇酸酯80五种，通 常也称为吐温20、吐温40、吐温60、吐温65、 吐温80。
❖ 吐温在常温下呈浅米色至浅黄色膏体状或粘 稠油状液体。呈特有的油脂气味和并略带有 苦味。吐温具有良好的热稳定性。
❖ 性状：白色片状、珠状或粉末状蜡状固体。熔点 和硬度较其原料的油脂或脂肪酸高。无味或轻微 的油脂味。溶于热的脂肪溶剂，如乙醇、大豆油、 猪油等；不溶于水，经快速搅拌后可以分散在热 水中。
精品课件
7
精品课件
8
❖ 用途：乳化剂；稳定剂；发泡剂；涂膜剂；消泡剂。分子蒸 馏单甘酯是使用范围最广，用量最大的食品乳化剂。
❖ 来源：是合成的一类非离子乳化剂，这一
类乳化剂是由美国ICI公司首先开发的，司
盘是ICI公司给这一类乳化剂所起的商品名，
并根据合成过程中使用的不同脂肪酸类型
精品课件
10
❖2、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯（ 聚山梨醇酸酯；吐温）
❖Polysorbate (Tween)
❖ 来源：在碱催化下环氧乙烷与山梨醇 脂肪酸偏酯和山梨醇酐脂肪酸偏酯进 行加成反应，其中每mol山梨醇或相应 的山梨醇酐加成20mol环氧乙烷。
❖ 吐温是美国ICI公司给这一类乳化剂所 起的商品名，，如吐温60、吐温80等 。
精品课件
11
❖ 性状：商品化的聚山梨醇酸酯有聚山梨醇酸 酯20、聚山梨醇酸酯40、聚山梨醇酸酯60、 聚山梨醇酸酯65、聚山梨醇酸酯80五种，通 常也称为吐温20、吐温40、吐温60、吐温65、 吐温80。
❖ 吐温在常温下呈浅米色至浅黄色膏体状或粘 稠油状液体。呈特有的油脂气味和并略带有 苦味。吐温具有良好的热稳定性。
❖ 性状：白色片状、珠状或粉末状蜡状固体。熔点 和硬度较其原料的油脂或脂肪酸高。无味或轻微 的油脂味。溶于热的脂肪溶剂，如乙醇、大豆油、 猪油等；不溶于水，经快速搅拌后可以分散在热 水中。
精品课件
7
精品课件
8
❖ 用途：乳化剂；稳定剂；发泡剂；涂膜剂；消泡剂。分子蒸 馏单甘酯是使用范围最广，用量最大的食品乳化剂。
❖ 来源：是合成的一类非离子乳化剂，这一
类乳化剂是由美国ICI公司首先开发的，司
盘是ICI公司给这一类乳化剂所起的商品名，
并根据合成过程中使用的不同脂肪酸类型
乳化剂的理化性能与应用
升高而增大。但有一个特点，即溶解度随温度的变化存在明显的转折点，这一突变温度称为克拉夫特点 （Krafft Point）。在此温度以上，离子型表面活性剂的溶解度急剧变大。
十二烷基硫酸钠溶解曲线
9
2.2乳化剂的浊点、krafft点：
浊点：
当表面活性剂的水溶液温度升高时，分子的热运动加剧，结合在氧原子上的水分子脱落，形 成的氢键遭到破坏，亲水性降低，表面活性剂在水中的溶解度下降。当温度升高到一定程度时， 表面活性剂就会从溶液中析出，使原来透明的溶液变混浊，我们就称这时的温度为非离子表面活 性剂的浊点（Cloud Point,CP点）。 测试方法：3%NaCl水溶液，10%NaCl水溶液，蒸馏水（非离子乳化剂） 与离子型表面活性剂krafft点的区别 离子型表面活性剂在温度高于krafft点时，溶解度显著增加，性能也显著提升。 非离子表面活性剂只有当温度低于浊点时，在水中才有较大的溶解度。如果温度高于浊点，非离 子表面活性剂就不能很好地溶解并发挥作用。
烷基磺酸盐
磷酸酯盐型（－OPO3Na）
RO ONa NaO P O
单酯
R-CH=CHCH2SO3Na
α-烯基磺酸盐
RO ONa P
RO O 双酯
16
磺酸基的引入方法
磺酸基的引入方法可以分为直接引入法和间接引入法 直接引入法:通过磺化反应直接引入磺酸基的方法 间接引入法:由于使用带有磺酸基的原料，通过磺化反应以外的其它反应引入磺酸基的方法。
10
2.4非离子乳化剂
定义：水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团（一般 为醚基或羟基）构成亲水性，通过烃基亲油，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 特点： (1)稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响 (2)不易受钙、镁离子的影响，在硬水中使用性能好 (3)不易受酸碱的影响 (4)与其它类型表面活性剂的相容性好 (5)在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能 (6)随着温度的升高，很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水，存在“浊点”。显然， 浊点越高，非离子乳化剂的使用温度范围更广。一般认为，浊点是由于氢键被破坏造成的。
十二烷基硫酸钠溶解曲线
9
2.2乳化剂的浊点、krafft点：
浊点：
当表面活性剂的水溶液温度升高时，分子的热运动加剧，结合在氧原子上的水分子脱落，形 成的氢键遭到破坏，亲水性降低，表面活性剂在水中的溶解度下降。当温度升高到一定程度时， 表面活性剂就会从溶液中析出，使原来透明的溶液变混浊，我们就称这时的温度为非离子表面活 性剂的浊点（Cloud Point,CP点）。 测试方法：3%NaCl水溶液，10%NaCl水溶液，蒸馏水（非离子乳化剂） 与离子型表面活性剂krafft点的区别 离子型表面活性剂在温度高于krafft点时，溶解度显著增加，性能也显著提升。 非离子表面活性剂只有当温度低于浊点时，在水中才有较大的溶解度。如果温度高于浊点，非离 子表面活性剂就不能很好地溶解并发挥作用。
烷基磺酸盐
磷酸酯盐型（－OPO3Na）
RO ONa NaO P O
单酯
R-CH=CHCH2SO3Na
α-烯基磺酸盐
RO ONa P
RO O 双酯
16
磺酸基的引入方法
磺酸基的引入方法可以分为直接引入法和间接引入法 直接引入法:通过磺化反应直接引入磺酸基的方法 间接引入法:由于使用带有磺酸基的原料，通过磺化反应以外的其它反应引入磺酸基的方法。
10
2.4非离子乳化剂
定义：水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团（一般 为醚基或羟基）构成亲水性，通过烃基亲油，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 特点： (1)稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响 (2)不易受钙、镁离子的影响，在硬水中使用性能好 (3)不易受酸碱的影响 (4)与其它类型表面活性剂的相容性好 (5)在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能 (6)随着温度的升高，很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水，存在“浊点”。显然， 浊点越高，非离子乳化剂的使用温度范围更广。一般认为，浊点是由于氢键被破坏造成的。
乳化剂的理化性能和应用
5
二、乳化剂的分类
6
2.1乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值）： 用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。 1.两个标准的确定
油酸的HLB=1 油酸钠的HLB=18
C17H33COOH
C17H33COONa
7
2.HLB的计算
(1)基数法（基团贡献法） 适用于一些阴离子和非离子表面活性剂。
• 价格低廉，性能优异，用途广泛，因此在整个表面活性剂生产中占有相当大的 比重
• 溶于水后能离解出具有表面活性的带负电荷的基团 • 据统计据统计，阴离子表面活性剂约占世界表面活性剂总产量的40% 主要用作
洗涤剂、润湿剂、发泡剂和乳化剂等。
• 磺酸盐型 • 磷酸酯（盐）型
R
SO3Na
烷基苯磺酸盐
R－SO3Na
CH OH
CH2 OH 1,4失水山梨醇
- 羧酸酯的制备
O
+
HO
CH2 CH CH OH CH CH CH2
异山梨醇
O
HO OH
HO OH
HO OH
RCOO OHБайду номын сангаас
HO
+ C15H31COOH
OH 200℃
RCOO
+ RCOO
+ RCOO
OH
OH
RCOO
RCOO
主产物单酯
双酯
三酯
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 • 商品名：Tween • 性能:乳化性、增溶性。水溶性好 • 合成：失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯化制得
有报道指出SC+EC制备SE时，两相混合之后搅拌和剪切会有不同的效果，有时候剪 切因为输入能量过大反而体系不稳定。
二、乳化剂的分类
6
2.1乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值）： 用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。 1.两个标准的确定
油酸的HLB=1 油酸钠的HLB=18
C17H33COOH
C17H33COONa
7
2.HLB的计算
(1)基数法（基团贡献法） 适用于一些阴离子和非离子表面活性剂。
• 价格低廉，性能优异，用途广泛，因此在整个表面活性剂生产中占有相当大的 比重
• 溶于水后能离解出具有表面活性的带负电荷的基团 • 据统计据统计，阴离子表面活性剂约占世界表面活性剂总产量的40% 主要用作
洗涤剂、润湿剂、发泡剂和乳化剂等。
• 磺酸盐型 • 磷酸酯（盐）型
R
SO3Na
烷基苯磺酸盐
R－SO3Na
CH OH
CH2 OH 1,4失水山梨醇
- 羧酸酯的制备
O
+
HO
CH2 CH CH OH CH CH CH2
异山梨醇
O
HO OH
HO OH
HO OH
RCOO OHБайду номын сангаас
HO
+ C15H31COOH
OH 200℃
RCOO
+ RCOO
+ RCOO
OH
OH
RCOO
RCOO
主产物单酯
双酯
三酯
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 • 商品名：Tween • 性能:乳化性、增溶性。水溶性好 • 合成：失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯化制得
有报道指出SC+EC制备SE时，两相混合之后搅拌和剪切会有不同的效果，有时候剪 切因为输入能量过大反而体系不稳定。
乳化剂及其作用机理
二、乳化剂的作用机理 乳化剂分子结构特点
乳化剂分子结构的两亲性特点，使乳化剂具 有了油、水两相产生水乳交融效果的特殊功能。
乳化剂是一类具有亲水基团(极性的、疏油的) 和疏水基团〔非极性的、亲油的)的表面活性剂， 而且这两部分分别处于分子的两端，形成不对称 的结构。
乳化剂分子性能
在乳化液中，乳化剂分子为求自身的 稳定状态，在油水两相的界面上，乳化剂 分子亲油基伸入油相，亲水基伸入水相， 这样，不但乳化剂自身处于稳定状态，而 且在客观上又改变了油、水界面原来的特 性，使其中一相能在另一相中均匀地分散， 形成了稳定的乳化液。
其他关于乳化剂的定义
——CNKI概念知识元库
乳化剂在工具书中的定义： 能促使两种互不相溶的液体(如油和水)形成稳定乳浊液的物质称为乳化剂。 其作用是降低分散相的表面张力,在分散相的液滴表面形成薄膜或双电层以 阻止液滴相互聚集、凝结。乳化剂有水油型(使水分散在油中)和油水型(使 油分散在水中)两类。乳化剂大多数是表面活性剂,主要是阴离子型和非离 子型表面活性剂[3]。
能使某乳浊体中的组成相改变表面张力使成为均匀分布成乳状液的物质所形成的新体系由于两液体的界面积增大在热力学上是不稳定的为使体系稳定需要加入降低界面能的第三种成分这第三种成分称为乳化剂乳化剂分子结构特点乳化剂是一类具有亲水基团极性的疏油的和疏水基团非极性的亲油的的表面活性剂而且这两部分分别处于分子的两端形成不对称的结构
乳化剂作用机理详解
（3）界面电荷的产生：如果加入的表面活性剂是离子型表 面活性剂，液滴表面上吸附的表面活性剂分子的亲水端是 带电离子，使液滴相互接近时就产生排斥力，从而防止了 液滴聚集。
这一圈即为乳化剂
总结 将水和油在混合器中搅拌时，由于界面不断分裂，面
乳化剂的理化性能及应用
25
吡啶季铵盐是杂环阳离子型表面活性剂中重要的一种，由于该类产品在常 温下为黑色油状或膏状物，且稍有臭味，不能用于洗涤品，常用作为酸洗
缓蚀剂性能优良。
合成：吡啶或烷基吡啶与季铵化试剂卤代烷反应。
咪唑啉型胺盐 用氨乙基单乙醇胺或聚乙烯多胺与脂肪酸（硬脂酸、油酸）160-200℃下
反应，则生成咪唑啉型化合物。它们的醋酸盐、磷酸盐广泛应用于纺 织柔软剂、破乳剂、防锈剂等方面。
有报道指出SC+EC制备SE时，两相混合之后搅拌和剪切会有不同的效果，有时候 剪切因为输入能量过大反而体系不稳定。
20
溶解性
阳离子表面活性剂的性质
R1| R2-N+-|CH3 X-
R3
季铵盐
和阴离子表面活性剂一样具有Krafft点。同系物的碳氢链越长其Krafft点的 温度越高，通过Krafft点可以衡量表面活性剂的溶解性能。
21
表面活性
1. 同系物随其碳氢链增长其表面张力逐渐下降。 2. 分子结构相同时，表面张力随浓浓升高而降低，降 到一定数值时又会随升高而有所增加。
乳化剂相关专题
内容摘要
31 乳化剂的结构 2 乳化剂的分类 3 乳化剂的应用
2
一、乳化剂的结构
乳化剂是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体
系或乳浊液的物质。乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在 油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能 量。
金属切削液组分可作为参考。
配方筛选方法：三元相图法。经验法简单，但不易筛到微乳液区最大的比例。
43
3.4 乳化剂在悬乳中的应用
SE可以由SC+EC制得，也可以由SC+EW制得。前者工艺简单，但不太能做出高含量 SE。因为EC中钙盐金属离子的存在，可能会造成SE浓度梯度或形成絮凝、结块。
吡啶季铵盐是杂环阳离子型表面活性剂中重要的一种，由于该类产品在常 温下为黑色油状或膏状物，且稍有臭味，不能用于洗涤品，常用作为酸洗
缓蚀剂性能优良。
合成：吡啶或烷基吡啶与季铵化试剂卤代烷反应。
咪唑啉型胺盐 用氨乙基单乙醇胺或聚乙烯多胺与脂肪酸（硬脂酸、油酸）160-200℃下
反应，则生成咪唑啉型化合物。它们的醋酸盐、磷酸盐广泛应用于纺 织柔软剂、破乳剂、防锈剂等方面。
有报道指出SC+EC制备SE时，两相混合之后搅拌和剪切会有不同的效果，有时候 剪切因为输入能量过大反而体系不稳定。
20
溶解性
阳离子表面活性剂的性质
R1| R2-N+-|CH3 X-
R3
季铵盐
和阴离子表面活性剂一样具有Krafft点。同系物的碳氢链越长其Krafft点的 温度越高，通过Krafft点可以衡量表面活性剂的溶解性能。
21
表面活性
1. 同系物随其碳氢链增长其表面张力逐渐下降。 2. 分子结构相同时，表面张力随浓浓升高而降低，降 到一定数值时又会随升高而有所增加。
乳化剂相关专题
内容摘要
31 乳化剂的结构 2 乳化剂的分类 3 乳化剂的应用
2
一、乳化剂的结构
乳化剂是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体
系或乳浊液的物质。乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在 油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能 量。
金属切削液组分可作为参考。
配方筛选方法：三元相图法。经验法简单，但不易筛到微乳液区最大的比例。
43
3.4 乳化剂在悬乳中的应用
SE可以由SC+EC制得，也可以由SC+EW制得。前者工艺简单，但不太能做出高含量 SE。因为EC中钙盐金属离子的存在，可能会造成SE浓度梯度或形成絮凝、结块。
乳化剂 PPT
2.3 提高乳化体稳定性的方法
1、降低油-水的界面张力 2、形成坚韧的界面膜 3、液滴带电，产生静电斥力 4、分散相具有较高的分散度和较小的体积分数 5、分散介质具有较高的粘度，以减慢分散相聚结的速度。
三、乳化剂的分类与性质
3.1 乳化剂
乳化剂是乳浊液的稳定剂，是一类表面活性剂。乳化剂的作用是：当
=3.8
②用含环氧乙烷和多元醇的质量分数计算（适用于含有环氧乙烷和多元 醇基团的非离子表面活性剂）
HLB
E
P
5
（E：含环氧乙烷的质量分数；P：含多元醇的质量分数）
③利用临界胶束浓度（cmc）计算（适用于阴离子表面活性剂）
HLB 7 4.02 lg 1 （临界胶束浓度是表面活性剂的重要参数， cmc 可有文献或手册中查到）
选择乳化剂体系的 HLB值与油相的 HLB值相近 。计算满足油相所需 HLB值的乳化剂体系中各组分的比例 。
一般乳化剂用量约为油相质量分数的 20%。在选择乳化剂对时, 尽可 能地多选几个HLB 值等差变化的乳化剂(如 HLB值等差变化:6、8、10、 12、14、16 等),使油、水相之间的亲合力得以平衡, 增加乳液的稳定 性。
工艺技术、液珠的沉浮速度有关，分散相与介质相的密度差越小、乳 化粒子越细小越不易发生分层， 因而可以通过改进制备工艺、通过配 方中添加控制液滴沉降速度的成分来抑制分层。
变型原因：乳状液的变型(也称相的转换)是指当改变乳化条件和在
一些因素的作用下，使乳状液从一种类型(O／W或W／O型)转变成另一 种类型(W／O或O／W型)的现象。乳状液变型主要受相体、乳剂的种类 和浓度、电解质含量的大小、温度等因素影响。
HLB值及其应用
乳化剂的HLB值，作为乳化剂的一个重要性质， 如何才能得到呢？
1、降低油-水的界面张力 2、形成坚韧的界面膜 3、液滴带电，产生静电斥力 4、分散相具有较高的分散度和较小的体积分数 5、分散介质具有较高的粘度，以减慢分散相聚结的速度。
三、乳化剂的分类与性质
3.1 乳化剂
乳化剂是乳浊液的稳定剂，是一类表面活性剂。乳化剂的作用是：当
=3.8
②用含环氧乙烷和多元醇的质量分数计算（适用于含有环氧乙烷和多元 醇基团的非离子表面活性剂）
HLB
E
P
5
（E：含环氧乙烷的质量分数；P：含多元醇的质量分数）
③利用临界胶束浓度（cmc）计算（适用于阴离子表面活性剂）
HLB 7 4.02 lg 1 （临界胶束浓度是表面活性剂的重要参数， cmc 可有文献或手册中查到）
选择乳化剂体系的 HLB值与油相的 HLB值相近 。计算满足油相所需 HLB值的乳化剂体系中各组分的比例 。
一般乳化剂用量约为油相质量分数的 20%。在选择乳化剂对时, 尽可 能地多选几个HLB 值等差变化的乳化剂(如 HLB值等差变化:6、8、10、 12、14、16 等),使油、水相之间的亲合力得以平衡, 增加乳液的稳定 性。
工艺技术、液珠的沉浮速度有关，分散相与介质相的密度差越小、乳 化粒子越细小越不易发生分层， 因而可以通过改进制备工艺、通过配 方中添加控制液滴沉降速度的成分来抑制分层。
变型原因：乳状液的变型(也称相的转换)是指当改变乳化条件和在
一些因素的作用下，使乳状液从一种类型(O／W或W／O型)转变成另一 种类型(W／O或O／W型)的现象。乳状液变型主要受相体、乳剂的种类 和浓度、电解质含量的大小、温度等因素影响。
HLB值及其应用
乳化剂的HLB值，作为乳化剂的一个重要性质， 如何才能得到呢？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8
Krafft点：离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度的变化与一般无机盐有些相似，即溶解度随温度的
升高而增大。但有一个特点，即溶解度随温度的变化存在明显的转折点，这一突变温度称为克拉夫特点 （Krafft Point）。在此温度以上，离子型表面活性剂的溶解度急剧变大。
十二烷基硫酸钠溶解曲线
9
2.2乳化剂的浊点、krafft点：
11
（2）烷基酚聚氧乙烯 醚
R
O
CH2CH2O n H
12
失水山梨醇脂肪酸酯 • 商品名：Span • 性能：润湿性，水溶性差 • 合成：由脂肪酸与失水山梨醇酯化制得
- 失水山梨醇的制备
OH OH OH OH O CH2 CH CH CH2 OH
CH2CHCHCHCHCH2 OH OH OH
H2SO4 140℃ H2O
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 • 商品名：Tween • 性能:乳化性、增溶性。水溶性好 • 合成：失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯化制得
O OH O CH2 CH CH CH2 O C R + n CH CH 2 2 HO CH CH OH O
O(OCH2CH2)SH O CH2 CH CH CH2 O C R O (p+q+s=n) O(OCH2CH2)qH Tween
作用易于进行，而且已分散的油滴表面的乳化剂保护膜阻止了油滴重新聚集，从而使乳状 液稳定性增加。这就是乳化剂的乳化作用。离子型乳化剂可以因电离使分散油粒带上相同
电荷，阻止油滴相互靠拢。非离子型乳化剂虽不能电离，但绝大多数都有可与水发生氢键
作用生成水化物的基团或亲水链节。同时农药用非离子乳化剂所生成的界面保护膜，尤其 是与适当的阴离子型如烷基苯磺酸钙盐之类相配合时，形成的混合型乳化剂界面保护膜比 较牢固。因此乳状液比较稳定。农药用的乳化剂大部分是复配型，使用较多的是非离子与 十二烷基苯磺酸钙的非／阴复配乳化剂。
10
2.4非离子乳化剂
定义：水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团（一般 为醚基或羟基）构成亲水性，通过烃基亲油，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 特点： (1)稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响 (2)不易受钙、镁离子的影响，在硬水中使用性能好 (3)不易受酸碱的影响 (4)与其它类型表面活性剂的相容性好 (5)在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能 (6)随着温度的升高，很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水，存在“浊点”。显然， 浊点越高，非离子乳化剂的使用温度范围更广。一般认为，浊点是由于氢键被破坏造成的。
乳化剂相关专题
内容摘要
3 1 2 3
乳化剂的结构 乳化剂的分类 乳化剂的应用
2
一、乳化剂的结构
乳化剂是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体
系或乳浊液的物质。乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在 油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能 量。
乳化剂分子结构示意图
3
4
经验表明，单纯用机械能量，如各种搅拌器、均化器、胶体磨等得到的乳状液是一 个很不稳定的体系，一旦静置下来，油和水又明显地分开，它们间的接触面又恢复到最 小程度。这样制得的乳状液很难具实用价值。当乳化剂 加入后，其亲水基朝向水相，亲
油基朝向油相，在界面上定向排列，形成界面保护膜层，降低了界面张力。这不仅使乳化
(2)质量分数法
适应于含聚氧乙烯基团的非离子型活性剂。
HLB 7 H L
亲水基质量 HLB 20 亲水基质量 亲油基质量
亲水基质量=4666 亲油基质量=2046 HLB=4666/(4666+2046) ×20=14
HLB 3-6 W/O型乳化剂 HLB 8-18 O/W型乳化剂
R
SO3Na
烷基苯磺酸盐
R－SO3Na
烷基磺酸盐
R-CH=CHCH2SO3Na
α-烯基磺酸盐
磷酸酯盐型（－OPO3Na）
RO NaO P
ONa O
RO RO P
双酯
ONa O
单酯
16
磺酸基的引入方法
磺酸基的引入方法可以分为直接引入法和间接引入法 直接引入法:通过磺化反应直接引入磺酸基的方法5Biblioteka 二、 乳化剂的分类6
2.1乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值）： 用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。 1.两个标准的确定
油酸的HLB=1 油酸钠的HLB=18 C17H33COOH
C17H33COONa
7
2.HLB的计算
(1)基数法（基团贡献法） 适用于一些阴离子和非离子表面活性剂。
浊点：
当表面活性剂的水溶液温度升高时，分子的热运动加剧，结合在氧原子上的水分子脱落，形 成的氢键遭到破坏，亲水性降低，表面活性剂在水中的溶解度下降。当温度升高到一定程度时， 表面活性剂就会从溶液中析出，使原来透明的溶液变混浊，我们就称这时的温度为非离子表面活 性剂的浊点（Cloud Point,CP点）。 测试方法：3%NaCl水溶液，10%NaCl水溶液，蒸馏水（非离子乳化剂） 与离子型表面活性剂krafft点的区别 离子型表面活性剂在温度高于krafft点时，溶解度显著增加，性能也显著提升。 非离子表面活性剂只有当温度低于浊点时，在水中才有较大的溶解度。如果温度高于浊点，非离 子表面活性剂就不能很好地溶解并发挥作用。
H(OCH2CH2O)pO CH CH
2.5阴离子表面活性剂
• 阴离子表面活性剂是表面活性剂中发展历史最悠久、产量最大、品种最多的一 类产品
• 价格低廉，性能优异，用途广泛，因此在整个表面活性剂生产中占有相当大的 比重 • 溶于水后能离解出具有表面活性的带负电荷的基团 • 据统计据统计，阴离子表面活性剂约占世界表面活性剂总产量的40% 主要用作 洗涤剂、润湿剂、发泡剂和乳化剂等。 • 磺酸盐型 • 磷酸酯（盐）型
1,4失水山梨醇
HO CH CH OH O CH2 CH CH OH
- 羧酸酯的制备
HO OH HO OH + C15H31COOH OH RCOO 200℃
+
HO CH CH CH2 O
异山梨醇
HO OH + RCOO OH 主产物单酯
HO OH
RCOO OH
+ RCOO RCOO 三酯 双酯
RCOO
Krafft点：离子型表面活性剂在水中的溶解度随温度的变化与一般无机盐有些相似，即溶解度随温度的
升高而增大。但有一个特点，即溶解度随温度的变化存在明显的转折点，这一突变温度称为克拉夫特点 （Krafft Point）。在此温度以上，离子型表面活性剂的溶解度急剧变大。
十二烷基硫酸钠溶解曲线
9
2.2乳化剂的浊点、krafft点：
11
（2）烷基酚聚氧乙烯 醚
R
O
CH2CH2O n H
12
失水山梨醇脂肪酸酯 • 商品名：Span • 性能：润湿性，水溶性差 • 合成：由脂肪酸与失水山梨醇酯化制得
- 失水山梨醇的制备
OH OH OH OH O CH2 CH CH CH2 OH
CH2CHCHCHCHCH2 OH OH OH
H2SO4 140℃ H2O
失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚 • 商品名：Tween • 性能:乳化性、增溶性。水溶性好 • 合成：失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯化制得
O OH O CH2 CH CH CH2 O C R + n CH CH 2 2 HO CH CH OH O
O(OCH2CH2)SH O CH2 CH CH CH2 O C R O (p+q+s=n) O(OCH2CH2)qH Tween
作用易于进行，而且已分散的油滴表面的乳化剂保护膜阻止了油滴重新聚集，从而使乳状 液稳定性增加。这就是乳化剂的乳化作用。离子型乳化剂可以因电离使分散油粒带上相同
电荷，阻止油滴相互靠拢。非离子型乳化剂虽不能电离，但绝大多数都有可与水发生氢键
作用生成水化物的基团或亲水链节。同时农药用非离子乳化剂所生成的界面保护膜，尤其 是与适当的阴离子型如烷基苯磺酸钙盐之类相配合时，形成的混合型乳化剂界面保护膜比 较牢固。因此乳状液比较稳定。农药用的乳化剂大部分是复配型，使用较多的是非离子与 十二烷基苯磺酸钙的非／阴复配乳化剂。
10
2.4非离子乳化剂
定义：水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团（一般 为醚基或羟基）构成亲水性，通过烃基亲油，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。 特点： (1)稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响 (2)不易受钙、镁离子的影响，在硬水中使用性能好 (3)不易受酸碱的影响 (4)与其它类型表面活性剂的相容性好 (5)在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能 (6)随着温度的升高，很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水，存在“浊点”。显然， 浊点越高，非离子乳化剂的使用温度范围更广。一般认为，浊点是由于氢键被破坏造成的。
乳化剂相关专题
内容摘要
3 1 2 3
乳化剂的结构 乳化剂的分类 乳化剂的应用
2
一、乳化剂的结构
乳化剂是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体
系或乳浊液的物质。乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在 油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能 量。
乳化剂分子结构示意图
3
4
经验表明，单纯用机械能量，如各种搅拌器、均化器、胶体磨等得到的乳状液是一 个很不稳定的体系，一旦静置下来，油和水又明显地分开，它们间的接触面又恢复到最 小程度。这样制得的乳状液很难具实用价值。当乳化剂 加入后，其亲水基朝向水相，亲
油基朝向油相，在界面上定向排列，形成界面保护膜层，降低了界面张力。这不仅使乳化
(2)质量分数法
适应于含聚氧乙烯基团的非离子型活性剂。
HLB 7 H L
亲水基质量 HLB 20 亲水基质量 亲油基质量
亲水基质量=4666 亲油基质量=2046 HLB=4666/(4666+2046) ×20=14
HLB 3-6 W/O型乳化剂 HLB 8-18 O/W型乳化剂
R
SO3Na
烷基苯磺酸盐
R－SO3Na
烷基磺酸盐
R-CH=CHCH2SO3Na
α-烯基磺酸盐
磷酸酯盐型（－OPO3Na）
RO NaO P
ONa O
RO RO P
双酯
ONa O
单酯
16
磺酸基的引入方法
磺酸基的引入方法可以分为直接引入法和间接引入法 直接引入法:通过磺化反应直接引入磺酸基的方法5Biblioteka 二、 乳化剂的分类6
2.1乳化剂的HLB值（亲水亲油平衡值）： 用来衡量表面性剂的亲水亲油平衡关系的指标。 1.两个标准的确定
油酸的HLB=1 油酸钠的HLB=18 C17H33COOH
C17H33COONa
7
2.HLB的计算
(1)基数法（基团贡献法） 适用于一些阴离子和非离子表面活性剂。
浊点：
当表面活性剂的水溶液温度升高时，分子的热运动加剧，结合在氧原子上的水分子脱落，形 成的氢键遭到破坏，亲水性降低，表面活性剂在水中的溶解度下降。当温度升高到一定程度时， 表面活性剂就会从溶液中析出，使原来透明的溶液变混浊，我们就称这时的温度为非离子表面活 性剂的浊点（Cloud Point,CP点）。 测试方法：3%NaCl水溶液，10%NaCl水溶液，蒸馏水（非离子乳化剂） 与离子型表面活性剂krafft点的区别 离子型表面活性剂在温度高于krafft点时，溶解度显著增加，性能也显著提升。 非离子表面活性剂只有当温度低于浊点时，在水中才有较大的溶解度。如果温度高于浊点，非离 子表面活性剂就不能很好地溶解并发挥作用。
H(OCH2CH2O)pO CH CH
2.5阴离子表面活性剂
• 阴离子表面活性剂是表面活性剂中发展历史最悠久、产量最大、品种最多的一 类产品
• 价格低廉，性能优异，用途广泛，因此在整个表面活性剂生产中占有相当大的 比重 • 溶于水后能离解出具有表面活性的带负电荷的基团 • 据统计据统计，阴离子表面活性剂约占世界表面活性剂总产量的40% 主要用作 洗涤剂、润湿剂、发泡剂和乳化剂等。 • 磺酸盐型 • 磷酸酯（盐）型
1,4失水山梨醇
HO CH CH OH O CH2 CH CH OH
- 羧酸酯的制备
HO OH HO OH + C15H31COOH OH RCOO 200℃
+
HO CH CH CH2 O
异山梨醇
HO OH + RCOO OH 主产物单酯
HO OH
RCOO OH
+ RCOO RCOO 三酯 双酯
RCOO