以Span80和Tween60为混合表面活性剂的微乳液的研究
辛烷Span80_Tween60丙烯酰胺水反相微乳液聚合动力学
辛烷/S p an 80-Tween 60/丙烯酰胺/水反相微乳液聚合动力学李晓袁惠根*(浙江大学高分子科学与工程研究所,杭州,310027)合成橡胶工业,1999-07-15,22(4):220～224C H IN A S YN T H E T IC R UBB ER IND U S T R Y实验对辛烷/S p a n 80-Twee n 60/丙烯酰胺/水反相微乳液聚合的研究表明,其反应速度快,不到30mi n 单体转化率即可达90%以上。
聚合过程中基本不存在恒速期,聚合速率在转化率接近20%时达到峰值后随即迅速下降。
通过进一步考察单体浓度([M ])、引发剂浓度([I ])、乳化剂浓度([E ])、乙酸钠浓度以及反应温度对转化率为5%时的聚合速率(R p,5%)和最大聚合速率(R p,m a x)以及聚合物平均相对分子质量(M v )的影响,得到如下动力学关系式:R p ,5%∝[M ]1.02[I ]0.45[E ]-0.34R p,m a x∝[M ]0.94[I ]0.45[E ]-0.37M v ∝[M ]1.19[I ]-0.11[E ]-1.19R p,5%与R p,m a x的表观活化能分别为74.4kJ /mol 和79.5kJ /mol 。
关键词:丙烯酰胺微乳液聚合引发剂乳化剂聚合动力学丙烯酰胺(AM )均聚物及共聚物是一类用途广泛的水溶性高分子材料,在水处理、造纸和三次采油等诸多领域发挥着重要作用[1]。
采用反相微乳液聚合合成聚丙烯酰胺,聚合体系散热好、反应速度快、产物相对分子质量高、乳胶粒子细小均一、聚合稳定性高,具有相当大的发展潜力[2]。
但是自80年代以来的研究表明,反相微乳液聚合的动力学行为差别很大,尚未形成具有普遍说服力的理论[3]。
为了增进对AM 反相微乳液聚合过程的了解,本工作对辛烷/山梨醇酐单油酸酯(S p a n 80)-聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯(Tween 60)/AM /水反相微乳液体系的形成及其聚合动力学进行了考察。
以Span80为乳化剂制备煤油包水乳状液的实验研究
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ＆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｒ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ４ １ ， Ｐ ． Ｒ ． Ｃ ． ）
因素对乳状液的静置沉降稳定性的影响 ， 同时确定 了 内水相化 合物 为 Ｎ ａ Ｏ Ｈ 时乳 状液的相 转 变点． 实验 结果表 明 ： 以
Ｎ ａ Ｏ Ｈ作为 内水相化合物 时， 最佳 乳化 条件 为 ： Ｎ ａ Ｏ Ｈ浓度 ０ ． ２ ５ ｍ ｏ ｌ ・ Ｌ～， Ｓ ｐ ａ ｎ ８ ０浓度 ３ ｇ・ Ｌ ～， 含 水率 ４ ５ ％， 搅拌 转
关键词 ： ＊－ ／ 油乳状液 ； Ｓ ｐ ａ ｎ ８ ０ ； 稳 定性 ； 液膜分 离
中图分类号 ： ０ ６ ４ ７ ． ２
文 献 标 志码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ０ ９ ５ － ４ ２ ７ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ － ０ ４ １ ７ － ０ ６
Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ／ ｋ ｅ ｒ ｏ ｓ ｅ ｎ ｅ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｉ ｔ ｈ Ｓ ｐ ａ ｎ ８ ０ ａ ｓ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｉｅ ｆ ｒ
ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ， ｓ ｔ ｉ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｍｅ ， ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ — ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｗ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｎａ ＯＨ ａ ｓ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｅ ｏ ｍ－ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｎａ ＯＨ ａ ｓ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ， ａ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ
司盘吐温hlb值计算1
司盘吐温hlb值计算1司盘吐温HLB值计算方法导言：HLB值（Hydrophilic-Lipophilic Balance）是指表面活性剂的亲水性和亲油性之间的平衡性。
在化学工业中，计算HLB值对于合成和选择表面活性剂具有重要意义。
本文将介绍司盘吐温（Span-Tween）系列表面活性剂的HLB值计算方法。
一、背景介绍司盘吐温是一类非离子型表面活性剂，由非常规脂肪醇和聚氧乙烯醇（Tween系列）以及非常规脂肪酸酯（Span系列）组成。
司盘吐温表面活性剂的HLB值在实际应用中起着重要的作用，因为它们可根据HLB值的不同在不同体系中发挥多种表面活性性能。
因此，准确计算司盘吐温HLB值对于实际应用和研发具有重要意义。
二、计算方法1. 首先，要计算出各司盘吐温表面活性剂组分的HLB值。
2. 假设所需计算的司盘吐温表面活性剂由Span和Tween两类组分构成。
3. Span系列表面活性剂的HLB值可通过公式HLB_span = 20 × (1 - Saponification number/100)计算得到。
其中，皂化值由相关实验测定得来。
4. Tween系列表面活性剂的HLB值可以通过一组经验公式计算得到，公式如下：HLB_tween = 7 + (∑V_i × HLB_i)其中，V_i为Tween系列表面活性剂中各组成的体积分数，HLB_i为Tween系列表面活性剂各组成的HLB值。
5. 将Span和Tween两类表面活性剂的HLB值以适当比例混合得到总的HLB值，具体比例取决于所需的表面活性性能。
三、应用案例假设要制备一个某化妆品产品的乳化剂，要求该乳化剂具有较高的亲水性，以便与水相容，并能与油相混溶。
经过相关分析和实验，选择了Span 80和Tween 60作为混合表面活性剂。
根据计算方法，我们可以通过测定Span 80的皂化值，并计算得到其HLB值为8.5。
另外，Tween 60的HLB值经过计算为15.5。
关于表面活性剂Span 80的毕业设计
1 引言1.1 Span80的概述Span80是一种非常重要的非离子表面活性剂，常用作W/O型乳化剂，为红棕色透明液体，HLB值为43，在水中不离解，既能抗酸，又能抗碱，且能防止静电效应[1]。
它具有很好乳化、分散、渗透和增溶等特性。
并且它无毒、无刺激性、低挥发性气味加之对环境无害；原料来源广泛，因而在石油、纺织、农药、塑料、医药等行业深受青睐，素有工业味精之称。
在我国常用于民用爆炸物品乳化炸药的制备。
表1.1列出了Span80乳化剂的质量指标，我国生产的Span80乳化剂质量需要满足表1.1中1~4项的指标规定[2]。
表1.1 Span80乳化剂质量指标序号指标名称优等品合格品1 酸值(pH) ≤7≤102 皂化值（mgKOH/g) 145-160 140-1603 羟基值（mgKOH/g) 190-210 190-2204 水分含量(%) ≤1.0≤1.55 透光率(30℃) ≥20%6 粘度(30℃) 一、四季度：13-15Pa·s二、三季度：15-18Pa·s1.2 Span80的用途Span80用途非常广泛，化学工业上Span80可用于乳化炸药中的乳化剂和分散剂；采矿、石油产品的防锈剂和助剂；纺织油剂；油漆分散剂；钛白粉生产的稳定剂；原油开采的压裂剂等行业。
在食品行业，又由于食品级Span它对人体无害，几乎没有刺激，所以被广泛用于食品化妆品和医药等精细化工领域[3]。
Span80还可以和其他物质反应合成性能更高的非离子表面活性剂。
1.3 Span80的发展史Span型早期产品是由一步法合成的，最早出现在1940年。
而后在1965年前苏联的Gluzman等人就是用这种方法来制备出Span40、60、80系列的。
一步法是以山梨醇和硬脂酸在碱性催化剂的催化下一步合成出山梨醇酐单油酸酯[4]。
一步法顾名思义方法比较简单，但其由于酯化反应和醚化反应同时进行，常常会酯化有余醚化不足。
反相微乳液聚合制备丙烯酰胺类聚合物微球的研究进展_杜荣荣
2015 年第 34 卷第 8 期
工
进
展
·3065·
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
综述与专论 反相微乳液聚合制备丙烯酰胺类聚合物微球的研究进展
杜荣荣，刘祥
（西安石油大学化学化工学院，陕西 西安 710065） 摘要：反相微乳液聚合技术具有稳定性好、固含量高、聚合速率快等优点而成为研究热点。本文系统地综述了 近年来国内外应用反相微乳液聚合制备丙烯酰胺类聚合物微球的研究进展，概述了微乳液的基本理论及其特征， 对稳定微乳液的制备进行了讨论；着重归纳了丙烯酰胺类的反相微乳液聚合，详述了聚合体系各组分的选择， 同时探讨了影响聚合反应的因素，认为应研究新型表面活性剂以实现高单体浓度的聚合；介绍了聚合物微球在 油田应用中提高采收率方面的应用现状。最后指出了其在深部调剖堵水领域存在的问题，以离子液体代替传统 聚合体系组分制备集智能性、复合性、多功能性等综合性能于一体的聚合物微球是其未来发展方向之一。 关键词：反相微乳液聚合；聚合物；制备；深部调堵堵水；石油 中图分类号：TE 39 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）08–3065–10 DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.08.026
Abstract：Inverse microemulsion polymerization method with good stability，high solid content，and high polymerization rate has become research highlights. Research on the microspheres of acrylamide copolymers made via inverse microemulsion polymerization both at home and abroad was reviewed. Basic concepts and characteristics of microemulsion were introduced; and the preparation of a stable microemulsion was discussed. Inverse microemulsion polymerization of acrylamides was mainly summarized， the selection of each component of polymerization system was described in detail， and the influencing factors of polymerization were discussed，which can be concluded that new surfactants should be studied in order to realize high concentration in monomer polymerization. The applications of polymer microspheres for improving recovery efficiency in oilfield were introduced. Application problems in deep profile control/water shutoff were stated. To prepare polymer microspheres with the comprehensive performance of intelligence ， compound ， versatility by replacing the traditional polymerization system components with ionic liquids should be one of focuses in the future. Key words：inverse microemulsion polymerization; polymers; preparation; deep profile control/water shutoff; petroleum 反相微乳液聚合[1]是在反相乳液聚合的基础上 发展起来的， 其首先应用于高分子领域。 20 世纪 80 [2] 年代，Candau 等 第一次应用反相微乳液聚合方法 得到了聚丙烯酰胺，结果表明反相微乳液聚合较乳 液聚合具有更高的聚合速率，自此该聚合技术成为 了研究热点，并且很快形成了系统理论。反相微乳
药剂学智慧树知到答案章节测试2023年杭州医学院
第一章测试1.药剂学概念正确的表述是（）A:研究药物制剂的处方理论、制备工艺和合理应用的综合性技术科学B:研究药物制剂的设计理论、处方工艺、生产技术、质量控制和合理应用的综合性技术科学C:研究药物制剂的处方设计、基本理论和应用的科学D:研究药物制剂的处方设计、基本理论和应用的技术科学E:研究药物制剂的基本理论、处方设计和合理应用的综合性技术科学答案:B2.下列关于剂型的表述错误的是（）A:同一药物也可制成多种剂型B:剂型系指为适应治疗或预防的需要而制备的不同给药形式C:同一种剂型可以有不同的药物D:剂型系指某一药物的具体品种E:阿司匹林片、扑热息痛片、麦迪霉素片、尼莫地平片等均为片剂剂型答案:D3.关于剂型的分类，下列叙述错误的是（）A:溶胶剂为液体剂型B:栓剂为半固体剂型C:气雾剂、吸入粉雾剂为经呼吸道给药剂型D:软膏剂为半固体剂型E:气雾剂为气体分散型答案:B4.既可以经胃肠道给药又可以经非胃肠道给药的剂型是（）A:溶液剂B:合剂C:气雾剂D:注射剂E:胶囊剂答案:A5.研究药物制剂工业生产的基本理论、工艺技术、生产设备和质量管理的科学，也是药剂学重要的分支学科。
（）A:物理药剂学B:临床药学C:药物动力学D:工业药剂学E:生物药剂学答案:D6.这种分类方法与临床使用密切结合（）A:按药物种类分类B:按制法分类C:按形态分类D:按给药途径分类E:按分散系统分类答案:D7.低分子药物以分子或离子状态存在的均匀分散体系（）A:溶液剂B:气体分散体C:固体分散体D:乳剂E:混悬剂答案:A8.生物药剂学（）A:Industrial pharmacyB:Clinical pharmaceuticsC:BiopharmaceuticsD:PharmacokineticsE:Physical pharmacy答案:C9.同一剂型可以有多种给药途径，同一给药途径也可以有不同剂型。
( )A:错B:对答案:B10.有的药物也可以以原料药直接应用于临床，药物则需要制成剂型后使用。
煤油Span80_Twen60水丙烯酰胺反相微乳液聚合动力学
3. 3 引发剂浓度[ I] 对聚合速率的影响
图 4 系聚合速率与引发剂浓度的关系 , Rp∝ [ I ]0. 69 。随 [ I ]的增加 , 自由基扩散入液滴 引发成核速率增加 ,即 Rp提高 。0. 69 的反应级数则表明双基终止与单基终止共存 , 并且在 [ I ]较低时当以单基终止为主 。此外 ,提高[ I ]亦发现恒速期提前 。这是由于反应初期液滴 成核速率随[ I ]提高而加快 ,造成液滴数量的减少亦加快 ,液滴成核速率降低得较快 ,加之单 体消耗随[ I ]的提高而相应增加 ,从而导致反应提前进入恒速期 。
14 化学反应工程与工艺 1999 年
别充氮排氧 40 min ,然后迅速配成微乳液并装入膨胀计 ,50 ℃水浴恒温 ,记录毛细管中液面 的变化 ,根据液面降计算转化率 ,对其微分计算聚合速率 。反应结束后 ,取部分胶乳以过量 甲醇沉淀 ,用大量丙酮反复洗涤 ,最后在 40 ℃下真空干燥 。 2. 3 聚合物分子量及乳胶粒粒径测试
增长与微液滴内单体浓度下降对聚合速率的影响相当时 ,聚合方进入恒速期 ;期间随着单体
的大量消耗和未成核液滴数的迅速减少 ,反应很快便进入降速期 。
下面详细讨论各因素对 AM 反相微乳液聚合的影响 。
3. 2 水相单体浓度[ M] 对聚合速率 Rp的影响
保持其他条件不变 ,改变[ M ]而引起的 Rp变化示于图 2 。由图 2 可见 ,随着 AM 浓度的 增加 ,聚合速率明显提高 ,二者关系为 Rp ∝ [ M ]1. 50 。对于 1. 50 的反应级数推测有几方面 的贡献 :首先 ,单体很可能直接参与了引发过程 ; 其次 , 增加 [ M ]促使体系发生渗滤[5 ] , 微乳 液自 W/ O 型向双连续结构过渡 , 导致反应初期微液滴间物质的交换速度加快 ; 此外 , 微液 滴内相粘度随[ M ]的增加而增加 ,有利于降低活性链终止速率进而提高 Rp 。
第四章微乳液法制备纳米材料
微乳法合成ZnO 纳米线
Zn(ACAC)+NaOH
PH=14
CTAB-Zn(OH)42- solution-n-hexanol-n-heptane
stirring
SEM image of ZnO nanowires
autoclave
1400C13h
diameter: 30-150nm Single crystal structure
形成沉淀
气体通常为NH3，H2S
CoAl2O4 天蓝纳米陶瓷颜料的制备采用如下几个步骤: ⑴25℃下,将Span80和Tween60的复合表面活性剂和正己醇的 助表面活性剂按照一定的比例混合,在搅拌中缓慢加入一定量的 120#汽油,不停搅拌30min至澄清透明备用。 ⑵CoCl2 和Al (NO3 ) 3 按照CoCl2 :Al(NO3 ) 3 = 1: 2 (摩尔比) 的比例混合,分别配制成Co2+质量百分比浓度为6%、8%和 10%的前驱体水溶液,在搅拌下向上述汽油液中缓慢滴加Co2 + 、Al3 +混合溶液,制得外观澄清的含有Co2 + ,Al3 +的微乳液。 ⑶不断搅拌中向上述微乳液中通入NH3 气至pH值为9,生成混合 氢氧化物纳米粒子并沉淀完全,滴加适量破乳剂丙酮并烘干乳液。 ⑷所得的干燥粉体在马弗炉中于1000℃保温40min,合成钴铝尖 晶石陶瓷颜料。
4 纳米微粒的微乳液制备法原理
将微乳液“水池”作为“微反应器” ，利用微乳液“水 池”间可以进行物质交换的原理制备纳米粉体
将两种反应物分别溶于组成完全相同的两份微乳液中 一定条件下混合 两种反应物通过物质交换而彼此遭遇，产生反应，纳米微粒可在 “水池”中稳定存在 通过超速离心，或将水和丙酮的混合物加入反应完成后的微乳液 中等办法使纳米微粒与微乳液分离 以有机溶剂清洗以去除附着在微粒表面的油和表面活性剂 在一定温度下进行干燥处理，即可得到纳米微粒的固体样品
明胶载药微球的制备及性能研究
明胶载药微球的制备及性能研究分。
而乳化剂的亲水性用亲水亲油平衡值（ＨＬＢ）来衡量。
亲油性乳化剂的ＨＬＢ值较低，亲水性乳化剂的ＨＬＢ值较高，亲油亲水转折点的ＨＬＢ值为１０。
本试验所应用的ＳｐａｎＳ０和ＴｗｅｅｎＳ０均属于非离子型乳化剂。
Ｓｐａｎ８０的ＨＬＢ值为４．３，Ｔｗｅｅｎ８０的ＨＬＢ值为１５。
本试验中所用的混合乳化剂是由Ｓｐａｎ８０与ＴｗｅｅｎＳ０以５：１（质量比）组成的，其ＨＬＢ值的计算如下：肌‰＝半－ｓ．ｓｔ图２－１是在应用不同乳化剂的条件下制备的明胶微球光学显微镜照片。
（ａ）（ｂ）图２一ｌ乳化剂的对明胶微球形貌的影响ｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＧＭＳａｐｐｅａｒａｎｃｅＦｉ９２－ｌＩｎｆｌｕｅｎｃｅａ：Ｓｐａｎ８０：Ｔｗｅｅｎ８０＝５：１混合乳化剂ｂ：Ｓｐａｎ８０单组分作乳化剂从图２．１可以看出，Ｓｐａｎ８０与ＴｗｅｅｎＳ０组成的混合乳化剂，其乳化效果比Ｓｐａｎ８０要差，成球性比较差。
推测其原因可知，混合乳化剂吸附在水／油界面上，互溶成混合胶束及结构上互补，甚至分子间可能发生作用形成络合物，分子间作用强烈，界面张力降低，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，当体系快速降温时，明胶溶解度明显降低而固化，这种高界面强度在一定程度上会对成球性有破坏。
因此，本实验选择ＳｐａｎＳＯ作为乳化剂。
２．３．１．４．２乳化剂的用量以Ｓｐａｎ一８０作为乳化剂，８００ｒ．ｒａｉｎ。
１为搅拌速度，同时固定其它条件，考察不同乳化剂用量对微球工艺的影响，实验结果见表２－４。
明胶载药微球的制备及性能研究加入ｌｍｌｌ％明胶溶液，摇匀后分别向各试管滴加等量的无水乙醇，边滴加边摇振，比较９支试管中溶液的混浊程度，判断明胶的等电点。
结果显示，当无水乙醇滴加了５．１ｍｌ时，第五支试管变浊，其他试管仍然比较澄清，故明胶的等电点约为４．７０，该明胶是碱性明胶。
２．３．１．４．２明胶浓度以８００ｒ·ｒａｉｎ４为搅拌速度，１．５％的Ｓｐａｎ．８０作为乳化剂，同时固定其它条件，考察明胶浓度为Ｏ．３０９．ｍＬ一和０．２０ｇ．ｍＬ一对工艺的影响，其光学显微镜照片和粒径分布如图２．２所示。
具有良好稳定性的石蜡乳液的制备及改进_侯长军
分散性
15
上层少许油滴 , 分层 三级
20
不分层
二级
25
不分层
二级
30
不分层
一级
35
不分层
一级
注 :乳化条件是 HLB值 10.5, 乳化水 M水 /M石蜡 为 3, 乳化时间 30 min, 乳化温度 80 ℃, 搅拌速度 800 r/min。
图 2 不同复合乳化剂用量对乳液粒径的 影响 Fig.2 Theeffectofemulsifierdosageontheparticlesizes
液 , 导致乳液稳定 性和分散性较差 , 油层和 水层分 离 ;当 M水 /M石蜡 为 4.0时 , 也出现分层现象 , 是由于 乳化水用量过多 , 乳液浓度降低 , 乳液不稳定导致分 层 。 M水 /M石蜡 在 2.5 ～ 3.5范围时乳液的性能较好 , 且在 2.5时粒径最小 , 见图 3。因此 , 选择 M水 /M石蜡 为 2.5为合适乳化水用量 。
- 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)。
收稿日期:2000202229作者简介:严乐美(19532),女,江苏张家港人,天津大学工程师,主要从事无机功能材料及界面化学的研究。
研究论文以Span80和Tween60为混合表面活性剂的微乳液的研究严乐美,王雪松,杨桂琴,王晓曦,崔建中,张万东(天津大学理学院化学系,天津300072)摘要:本文研究了以Span80和Tween60为混合表面活性剂的微乳液的形成。
用电导率测定方法,分析了多种因素对W/O (油包水)型微乳液最大增溶水量的影响,探明了微乳液形成的较适宜条件。
进一步通过DL S 测试,分析了W/O 型微乳液的“水池”直径与增溶水量的关系。
关键词:微乳液;Span80;Tween60;电导率;动态光散射中图分类号:O647 文献标识码:A 文章编号:100429533(2000)0520249205Study on the Microemulsion Employed Span 80andTw een 60as Mixed 2SurfactantsYAN Le 2mei ,WAN G Xue 2song ,YAN G Gui 2qin ,WAN G Xiao 2xi ,CU I Jian 2zhong ,ZHAN G Wan 2dong(Department of Chemistry ,College of sciense ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China )Abstract :The formation of the microemulsion employed Span80and Tween60as mixed 2surfactants was studied.It was investigated by way of electric conductivity that the maximum content of water in the w/o microemulsion is affected by many kinds of fac 2tors.The appropriate formed condition of the microemulsion was found.Then the rela 2tionship between diameter of “water pool ”and content of water in the w/o microemul 2sion was analysed with a DL S measurement.K ey w ords :Microemulsion ;Span80;Tween60;Electric conductivity ;Dynamic light scattering2000年10月Oct.2000 化 学 工 业 与 工 程CHEMICAL INDUSTR Y AND EN GIN EERIN G 第17卷 第5期Vol.17 No.5 微乳液是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂所形成的热力学稳定分散体系,分散质点大小仅为10nm～100nm[1]。
关于微乳液的微观结构人们已进行了研究[2],但对微乳液的存在条件及该条件下的微观结构仍需深入研究。
由于微乳液的形成受多种因素影响,尤其表面活性剂的影响更为重要[3]。
本文研究了以Span80和Tween60为混合表面活性剂所形成的W/O型微乳液体系,用电导率测定方法,探明了多种因素对微乳液最大增溶水量的影响;通过动态光散射(DL S)测试,研究了微乳液珠滴(作为反应介质时可称为“水池”)直径随增溶水量变化的规律。
1 试验部分111 微乳液的制备及条件的优化在W/O型微乳液的制备过程中,依据相关理论和大量探索试验,首先确定由混合表面活性剂(Span80和Tween60)、正己醇和120#汽油所组成的体系的最大增溶水量(增溶水分别为纯水、一些无机物和有机物的水溶液),进而摸索一个能形成微乳液的区域。
由于有些因素对微乳液形成的影响是相当敏感的,所以采用电导率作为监测手段[4],改变条件进行系列试验。
首先选定在表面活性剂含量较大(质量分数,14%)的条件下,改变表面活性剂复配比,得到对应的最大增溶水量(此时增溶水为纯水),从而确定表面活性剂较佳的复配比;在较佳的表面活性剂复配比下,改变表面活性剂的含量,得到不同的表面活性剂含量下的最大增溶水量,以确定适宜的表面活性剂含量;用同样方法确定较适宜的助剂加入量。
在试验得出的较适宜的条件下,改变制备微乳液的温度,测定其最大增溶水量。
112 分散相组成的选取改变分散相组成的试验,其增溶水由纯水改为无机强电解质(硫酸铝和硫酸钴)的水溶液、无机弱电解质(氨水)的水溶液和某些有机物(二甲胺、四甲基氢氧化铵)的水溶液,测定其最大增溶水量。
113 粘度和折射率的测定在25℃下,利用自制的三管粘度计测定微乳液的粘度,利用WZS22W型阿贝折射仪测定微乳液的折射率。
114 DL S测定微乳液珠径[5]动态光散射测定微乳液珠径,在相关器B I29000A T Brookhaven、光度计B I2200SM Brookhaven和激光源Coherent Innove304 Coherent三大部分组成的光子相关谱仪上完成。
激光波长51415nm,散射角度60°～125°,测试温度25℃±011℃。
经严格的光学净化处理的器皿用冷凝丙酮蒸汽冲洗除尘。
2 结果与讨论W/O型微乳液的最大增溶水量是此类型微乳液在相应条件下稳定存在的极限条件,加入水量超过最大增溶水量,均一微乳液将被破坏,即水量在最大增溶水量以下的区域是此条件下微乳液稳定存在区域,因而需寻求最大增溶水量的适宜条件。
增溶水量的多少直接影响微乳液珠滴直径的大小,因此可以在最大增溶水量范围之内调节加入水量,从而控制W/O型微乳液中“水池”的大小。
211 适宜的混合表面活性剂试验结果表明,HLB值(亲水2亲油平衡值)小的与HLB值大的表面活性剂混合使用效果较好,制备微乳液需足够含量的表面活性剂,单一表面活性剂Span80或tween60在汽油里的溶解度均较低,两者复合后,溶解度有较大提高。
可能是因为复合后,彼此的亲水基团和亲油基团相互配合,从而相互有增052 化 学 工 业 与 工 程2000年10月溶作用,这也是复合表面活性剂的乳化效率较高的一个原因。
212 表面活性剂的复配比在25℃下,固定油相(包括汽油和表面活性剂)25g ,表面活性剂含量14%(质量分数),醇量210mL ,改变Span80和Tween60的质量比,测定体系在水的不同加入量时的电导率,从而确定微乳液的最大增溶水量。
电导率是反映微乳液结构变化的敏感性物理量,电导率的突变意味着微乳液类型的变化,因此可用于确定并比较W/O 型微乳液在表面活性剂不同复配比下的最大增溶水量。
试验结果见图1,由图可知,表面活性剂复配比为2∶3(质量比,下同)时,增溶水量最大,即2∶3是最佳复配比。
图1 最大增溶水量与表面活性剂复配比的关系在最佳复配比下,混合表面活性剂的HLB 值较高(约为10166),有利于形成水包油型微乳液。
进一步的试验表明在油量远大于水量时,由HLB 值较高的表面活性剂可制得油包水型微乳液。
主要是因为在油量远大于水量时,油水比对微乳液的影响是主要的,它决定了微乳液的类型。
213 表面活性剂的含量表面活性剂的含量是指表面活性剂占整个油相(包括汽油和表面活性剂)的质量分数。
在25℃下,由汽油和表面活性剂所组成的油相的质量为25g ,复配比为Span80∶Tween60=2∶3,醇量为115mL 的情况下,改变表面活性剂的含量,以纯水为分散相,用电导率法确定其最大增溶水量。
其结果见表1。
表1 最大增溶水量与表面活性剂含量的关系表面活性剂的质量分数,%68101214161820最大增溶水量/mL110210215312410414418310 由表1可以看出随表面活性剂含量的增大其增溶水量也增大,当其含量为18%时,增溶水量最大。
超过18%时,其增溶水量开始下降,在试验中还发现在表面活性剂含量大于14%时,所得乳液透明程度有所下降。
表明当表面活性剂为14%时,既能有较多的增溶水,又能得到较好的微乳液,其最适宜的表面活性剂的含量为14%。
最大增溶水量随表面活性剂含量增大而增大,这是由于体系中胶束量之增大而引起的,但大到一定程度,最大增溶水量反而下降,这可能是由于体系内各物种相互影响,结果使表面活性剂溶解浓度有所降低,导致最大增溶水量减少。
214 助剂的加入量在25℃下,固定油相(包括汽油和表面活性剂)为25g ,表面活性剂的质量分数为14%,复配比Span80与Tween60之比为2∶3,在此条件下,用电导率法测定加入不同量的正己醇时的最大增溶水量,其结果见图2。
由图2可以看出,最大增溶水量先随着界面醇的加入量增大而增大,醇的加入量为210mL 后,最大增溶水量反而下降。
其原因是若助剂量少,则不能使表面张力降至最低,若助剂量加得过多,则会造成破乳。
215 分散相组成的影响在以上试验中,分散相是纯水。
如果分散相为一些物质的水溶液则会得到不同结果。
152第17卷第5期严乐美等:以Span80和Tween60为混合表面活性剂的微乳液的研究 图2 最大增溶水量与加入醇量的关系当分散相为一些强电解质(例如硫酸铝和硫酸钴)的水溶液时,增溶水量较纯水时大大减小,而且离子强度越大,增溶水量越小;当分散相为一些弱电解质(例如氨水,浓度从1mol・L-1到6mol・L-1)的水溶液时,增溶水量与纯水相比基本不变,增溶水量与溶液浓度基本无关;当水相为一些有机化合物(例如二甲胺,四甲基氢氧化铵)的水溶液时,增溶水量的变化与弱电解质相似,在含量不是非常高的情况下,增溶水量与溶液浓度基本无关。
因为微乳液对离子强度比较敏感。
离子强度增大,一方面导致“水池”间引力增大,另一方面会压缩微乳液液滴的双电层,这样促使“水池”发生聚集、絮凝,从而使增溶水有所减少。
216 温度的影响温度对微乳液的影响很大。
在一定温度下形成的最大增溶水量的微乳液,若升高温度,会导致微乳液的破坏。
微乳液随温度升高而最大增溶水量下降的准确关系有待进一步研究,升高到一定温度后,微乳液区域缩小,导致最大增溶水量降低,是因为随温度升高,使微乳液珠的布朗运动增加,絮凝速度加快。
同时还能使界面粘度迅速降低,使得聚结速度加快,而更有利于膜的破裂。
217 增溶水量对微乳液性质和结构的影响从以上的试验和讨论中可以得出获得最大增溶水量的微乳液的组成条件,亦即找到了此条件下的微乳液区域。