表面活性剂第三章.pptVIP

一些天然物质的HLB值如下：金合欢胶8.0；明胶9.8；甲基纤维10.5；黄耆胶13.2。 在合成聚醋酸乙烯酯乳液防污涂料时，考虑到聚醋酸乙烯酯的最适宜HLB值为14.5～17.5，乳化剂所选的表面活性剂为： 十二烷基苯磺酸钠，HLB值11.7，所用份数1； 十二烷基硫酸钠，HLB值40，所用份数0.3； TX-10，HLB值12.8，所用份数1。 该混合表面活性剂的HLB值计算如下： 混合表面活性剂的HLB值为15.87，正好在聚醋酸乙烯酯需要的范围内。经反复试验，获得了防污效果好，稳定期达3年以上的乳液。 (2)乳化剂用表面活性剂的其他选择原则 ①优先选用离子表面活性剂 因为只有离子表面活性剂才能使乳液中乳胶粒子或微小油滴表面带电，而当每一个粒子表面都带相同的电荷时，它们之间的静电斥力，可防止乳胶粒子或小油滴互相碰撞而凝聚，从而维持乳液的稳定。 ②结构近似原则 在确定了被乳化油质的最适宜的HLB范围后，并非所有符合此范围的表面活性剂都完全适用作乳化剂。还应在这些表面活性剂中挑选其亲油基团与油质分子结构最相似的，才能使乳液稳定性达到最好效果。如果单独使用符合HLB值但极性较弱的非离子表面活性剂就不合适，此时应用极性较强的阴离子表面活性剂与之复配才能取得较好效果。 ③溶剂化原则 离子表面活性剂可使乳液稳定，是由于胶粒或微小油滴带有相同电荷而防止了凝聚。此时，其亲油基指向被乳化的油相，亲水基指向水相。亲水基是由离子构成的，它很快就会招致极性的水分子的包围，并与之产生偶极作用而溶解，使油相分散成乳状液。非离子型乳化剂的亲水基一般是羟基、醚基或酯基。这些基团都含有电负性极强的氧原子，这些氧原子可以与水分子的氢原子产生氢键而溶剂化，由于溶剂化作用，使油相在水中形成乳状液。但是，一个氧原子只能与水中的一个氢原子形成氢键，具有饱和性和方向性，其溶剂化作用远比离子表面活性剂要弱，因为离子表面活性剂亲水基是离子，其周围可以有无数个水分子与其发生溶剂化作用。例如，丙烯酸发生乳液聚合时，用阴离子表面活性剂作乳化剂，用量只需1%～3%；用非离子表面活性剂时，因氢键数目有限，用量要在5%以上才能起到乳化作用。又如制备聚苯乙烯乳液涂料时，用非离子型的酚基聚氧乙烯醚，还应配上0.081%～0.31%的阴离子表面活性剂作乳化剂，此时溶剂化作用才更好，乳液更稳定。 ④选用两种或两种以上的表面活性剂作乳化剂效果更佳。 离子型表面活性剂的溶剂化作用虽然比非离子型的强，但若在由离子型表面活性剂作乳化剂配成的乳液中加入酸、碱、盐等电解质，便会使原来因为带同种电荷而产生的乳胶粒子或小油滴之间的斥力消失，乳液将失去稳定性而凝聚。若将离子型和非离子型表面活性剂复配作为乳化剂；就可增大乳液对电解质的抵抗力。如在制备聚醋酸乙烯酯乳液黏合剂时，就用了阴离子型聚丙烯酸钠与0.5%～0.6%的非离子表面活性剂OP-iO作复合乳化剂，得到很稳定的乳液黏合剂。即使在此黏合剂中加人一些无机盐，仍然保持稳定，2年内未发生凝聚。 ⑤选用乳化剂还应考虑乳化剂分子在乳胶粒子表面覆盖面积的大小。 离子型表面活性剂作乳化剂时，如果乳化剂的一个分子在乳胶粒子上覆盖面积越大，说明乳胶粒子表面上的电荷密度越小，乳胶粒子之间斥力越小，乳液越不稳定。相反，非离子表面活性剂一个分子在乳胶粒子或油基表面覆盖越大，油基微粒之间凝聚阻力越大，因而乳液越稳定。 总之，选择乳化剂必须综合考虑以上原则，而且这些原则还可帮助我们分析乳液稳定性的一些问题。 二、复配时应充分利用表面活性剂的协同效应 所谓协同效应，是指两种或数种表面活性剂配合使用时，比分别单独使用效果更好，某些性能显著提高。因此，使用表面活性剂必须充分利用协同效应，用两种或数种或与助剂配合，以求达到最佳效果。 1．不同的阴离子表面活性剂之间的协同效应 经复配具有协同效应的例子有：烷基苯磺酸钠与适量肥皂配合，有利于配制低泡产品；烷基苯磺酸与少量的烷基苯磺酸钙(或镁)一起，可以提高产品去污力和增溶作用；烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚复配，二者比例为4:1(质量比)时乳化作用最好，去污力最强；聚酯纤维染色，采用萘磺酸钠与甲醛缩合物(A)和甲酚钠／薛佛酸钠的甲醛缩合物(B)配合使用，其染料分散性比使用单一表面活性剂的效果更好。 2．阴离子与非离于表面活性剂的协同效应 阴离子与非离子表面活性剂复