第5章微乳状液.ppt

第 5 章 微乳状液 5.1 微乳状液的定义 “微乳状液”（microemulsion）是Schulman于1943年首先提出来的， Schulman等对一种全新的分散体系进行研究后发现，表面活性剂用量较大并加入相当量的脂肪醇等物质时，可以得到粒径为几个纳米到100nm的透明或半透明乳液。 1958年，Shah完善了微乳液的概念，将微乳液定义为：两种互不相溶的液体在表面活性剂界面膜的作用下形成的热力学稳定的、各向同性的、透明的均相分散体系。 两种互不相溶的物质一般一种是水，另一种为极性小的有机物。 5.2 微乳状液的形成 5.3 微乳状液的类型与结构 5.4 微乳状液的性质 5.5 影响微乳体系形成及其类型的因素 5.6 微乳状液体系的相行为 5.7 微乳状液形成的机理 5.8 微乳状液结构的表征 微乳状液体系中，上相微乳中水和表面活性剂的值约为10-11m2·s-1数量级，而油的较大。下相微乳则相反，油和表面活性剂的值在10-11数量级，而水的在10-9数量级。在中相微乳中，由于双连续结构，两种溶剂的扩散系数都较大，而表面活性剂的扩散系数在10-10m2·s-1数量级。 5.9 微乳液的应用举例 硅油类微乳液由于低的表面能、低内聚力，可降低头发的梳理阻力，它比一般微乳状液对头发和皮肤有更大的亲和力，这样就能更均匀的覆盖在其表面上，使调理作用更持久。 微乳液能增加润肤剂渗透进入皮肤的深度和速度。 此外，微乳对内燃机没有腐蚀磨损，能够起到清洗剂的作用，降低了维修费用。 内燃机使用高含硫量燃料时，若使用W/O乳状液作为润滑剂，可以减轻活塞环和筒体的腐蚀，微乳状液以优异的性能解决了上述问题。 此外，微乳液用作金属切削液用途更为广泛。 上述方法即为微乳萃取法。其优点是：微乳形成是自发的，只要有适当配方，制备简单、方便。此外将被分离物从微乳液中回收时简单易行。特别是非离子型表面活性微乳，升高温度，微乳易发生相分离，易破乳。 （9）应用微乳技术提高原油采收率 由于地层中岩砂表面黏附了石油，不易被水润湿，故残油不易被水带出。采用加有机表面活性剂的水（活性水）驱油，可改善岩石与水表面的润湿状况，提高水洗残油能力，但表面活性剂易被岩石吸附，使其在水中的浓度大大降低，驱油效果不理想。采用微乳液驱油可以有效地提高原油采收率。因为微乳液的油水界面张力极低，在毛细管中不存在附加压力所引起的阻力问题，又因微乳与水和油均能混溶，因此有很高的洗油率。 5.10 乳液的应用举例 护发素 润肤露 （2）微乳清洁剂 用阴离子型和非离子型适当配比的混合表面活性剂，加适量香料的混合物使用时加适量水，便成为O/W型微乳，即可清除油溶性污垢，也可清除水溶性污垢，被称为全能清洁剂。 微乳清洁剂可以配成W/O型，这就是干洗技术，用水量很少，对一些毛料纺织品不会造成缩水变形、损伤等问题。 （3）微乳燃料 在水－柴油－聚乙二醇十二烷基醚的W/O型微乳状液，含水量达20％～30％。2002年，张高勇等报道了汽油微乳研究工作，以这种微乳体系作燃料，节油率为5％～15％，排气温度下降20％～60％，烟度下降40％～77％，而NOx和CO排放量为普通汽油的25％，可见微乳化油是节能环保的好燃料。 微乳燃料 （4）金属加工用微乳油 以微乳液作为润滑剂有很多用途，比如微乳液可作为液压流体，以O/W微乳液代替碳氢油的优点在于减少了易燃的危险，克服了纯水液压流体粘度太低、不能有效润滑的缺点。W/O微乳液作为液压流体具有良好的防火性能及优良的粘度特性，其含水量可高达50％～90％。 金属切削液 （5）微乳剂型药物 由于微乳状液既有增溶水的能力，又有增溶油的能力，可以将药剂制成W/O型微乳体系，使油溶性药物溶解在介质中，将水溶性药物增溶于极性内相中，两类药物集于一剂，不仅方便，还提高了药效。 （6）微乳剂型农药 由于现有农药大多采用油溶性剂型，导致污染增加，故将农药水性化是农药发展的主导方向。将农药制成O/W型微乳液显示出了无比的优越性，主要表现在： ① 微乳液剂不用或少用有机溶剂，不易燃易爆，生产、储存、运输方便。 ②微乳制剂对环境污染小，对生产者和使用者毒害大大减轻。 ③微乳液状农药，界面张力较低，粒子极小，对植物和昆虫细胞有良好的渗透性，吸收效率高，药效好，药物利用率高。 ④微乳液以水为基质，成本低，包装容易。 ⑤微乳农药制剂稳定，长期储存不分层。 ⑥微乳具有超低界面张力，使其在植物、昆虫的表面更易黏附、润湿和铺展。有的微乳农药液在自然条件下蒸发浓缩成粘度高的液晶相，能