层膜阻止了被分散 液滴之间的聚集,表面改性了的固体颗粒之间的静电 斥力有效地阻止了液滴之间的碰撞、 聚集,如形成(W/O)乳化体系的固体颗粒粘附在(O/W)界面, 油 /固 界面的电荷在油介质中产生了一个长程斥力,促进了 固体颗粒在油水界面的单层排列,同样的斥力也存在 于相邻两个水滴界面上的固体颗粒之间,使得体系达 到一个动力学平衡状态。 另一种是颗粒与颗粒之间的 相互斥力, 使得固体颗粒在体系中形成一个颗粒 - 颗粒或颗粒 -液滴的三维网络状结构。 同时, 固体 颗粒乳化体系可以形成一个热力学稳定体系。
3 乳化剂的种类与分类
乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。而按其在两相中所形
成乳化体系性质又可分为水包油(O/W)型和油包水(W/O)型两类。 衡量乳化性能最常用的指标是亲水亲油平衡值(HLB值)。HLB值低表示乳化剂的亲油性强,易形成油包水(W/O)型体系;HLB值高则表示亲水性强,易形成水包油(O/W)型体系。因此HLB值有一定的加和性,利用这一特性,可制备出不同HLB值系列的乳液。
工业乳化剂
非离子表面活性剂
一、醚类非离子助剂 1.烷基酚聚氧乙烯醚类 1)壬基酚聚氧乙烯醚 NP系列、农乳100号 110 120 130 140 壬基酚/环氧乙烷质量比 1:1 1:2 1:3 1:4 EO平均摩尔数 4-5 9-10 14-15 19-20 2)辛基酚聚氧乙烯醚 乳化剂OP系列、磷辛10号(仲辛基酚聚氧乙烯醚) · 3)双、三丁基酚聚氧乙烯醚 (C4H9)- -O(EO)nH 4)烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚 乳化剂11号(旅顺化工厂) 5)苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 乳化剂12号(旅顺化工厂) 2.苄基酚聚氧乙烯醚 1)二、三苄基酚聚氧
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乙烯醚 乳化剂BP、梧乳BP,浊点65-70℃ 2)二苄基联苯酚聚氧乙烯醚 农乳300号 3)苄基二甲基酚聚氧乙烯醚 农乳400号 4)二苄基异丙苯基酚(又称二苄基复酚)聚氧乙烯醚 乳化剂BC浊点69-71℃ 5)二苄基联苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚 宁乳31号浊点76-84℃用量少泛用性广 3.苯乙基酚聚氧乙烯醚 1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 农乳600号与500号复配环氧乙烷数20-27浊点83-92对有机磷乳化性最好,有两种类型: a三苯乙基酚聚氧乙烯醚,常用有三种规格 三苯乙基酚/环氧乙烷(质量比) 浊点(1%水溶液) EO加成数 1:2.2-2.3 70-75 20-21 1:2.6-2.7 80-85 24-25 1:3.2-3.3 95-100 30-31 b双苯乙基酚聚氧乙烯醚 2)苯乙基异丙苯基酚聚氧乙烯醚 农乳600-2号 中间体/EO质量比 浊点(1%水溶液) EO加成数 1:2.1-2.3 70-75 17-18 1:2.6-2.8 85-90 20-24 3)二苯乙基复酚聚氧乙烯醚 乳化剂BS,与500号复配对有机磷农药乳化性很好 聚合度中间体/EO质量比1:1.7 1:2 1:2.3 1:2.6 1:3 1:3.5 1:4 浊点 (1%水溶液) 51 70 75 82 89 96 86(5êCl2溶液 ) 4)二苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚 5)苯乙基萘酚聚氧乙烯醚 4.脂肪醇聚氧乙烯醚及其类似产品 1)月桂醇聚氧乙烯醚,目前以椰子油醇(主要成分为C12醇)为主要原料生产,渗透剂JFC浊点40-50℃渗透剂EA 2)异辛基聚氧乙烯醚 Igepal CA 3)十八烷醇基聚氧乙烯醚 平平加系列农乳200号 4)异十三醇聚氧乙烯醚 赫斯特GenapolX系列 日本触媒化学Softanol系列 5)脂肪醇聚氧乙烯醚 5.苯乙基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚及其类似产品 1)苯乙基酚聚氧乙烯醚 EPE型农乳1601宁乳33号用于复配1656L/1656H,PEP型农乳1602宁乳34号用于复配宁乳0211/0212 2)苯乙基苯丙基酚聚氧乙烯醚 农乳1601-Ⅱ浊点79-80℃、1602-Ⅱ浊点73.5-80℃ 3)苯乙基联苯酚聚氧乙烯醚 6.脂肪胺聚氧乙烯醚 1)脂肪胺(又称烷基胺)聚氧乙烯醚 2)脂肪酰胺聚氧乙烯醚 3)烷基胺氧化物 4)季胺烷氧化物及其类似产品 酯类非离子助剂
1、脂肪酸环氧乙烷加成物 1)油酸聚氧乙烯酯 2)硬脂酸聚氧乙烯酯 3)松香酸聚氧乙烯酯 2.蓖麻油环氧乙烷加成物及其衍生物 国内乳化剂By国外称BL,宁乳110 120 130 140 乳化剂EL、PC 3.多元醇脂肪酸酯及其环氧乙烷加成物 失水山梨醇脂肪酸酯:斯潘系列20 40 60 80 85亲油性较强 失水山梨醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物:Tween系列水溶性比斯潘大 4.甘油为基本原料的非离子助剂 1)二聚甘油和脂肪酸酯 2)双甘油聚丙二醇醚 3)甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸
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酯
端羟基封闭的非离子助剂
1、对称结构的端羟基封闭的非离子助剂 2.不对称结构的端羟基封闭的非离子助剂阴离子表面活性剂 一、磺酸盐 1.烷基苯磺酸盐 1)二烷基苯磺酸钠 2)烷基芳基磺酸钠 3)十二烷基苯磺酸钠(钙)DBS-Na((农乳500号) 2.烷基萘磺酸盐 1)丁基萘磺酸钠 Nekal A润湿剂HB 2)二丁基萘磺酸钠 Nekal BX(拉开粉) 3)二异丙基萘磺酸钠 Morwet RP 4)单、双甲基萘磺酸钠 Morwet M 3.烷基磺酸盐 1)石油磺酸钠 R为混合烷基平均分子量400-500 2)烷烯基磺酸钠 RCH=CHCH2SO3Na 3)羟基烷基磺酸钠 R- CH-CH2-CH2SO3NaOH 4.烷基丁二酸酯磺酸盐 1)烷基丁二酸酯磺酸钠 渗透剂T、润湿剂CB-102(二异辛基丁二酸酯磺酸盐)、Aerosol IB(二丁基丁二酸磺酸钠)、 Aerosol MA(二己基丁二酸磺酸钠)、Aerosol Ay(二戊基丁二酸磺酸钠) 2)烷基聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸盐 3)烷基酚聚氧乙烯醚丁二酸酯磺酸盐 SSOPA(烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物丁二酸酯磺酸钠)农助2000(单烷基苯基聚氧乙烯基醚丁二酸磺酸钠 产品为30%溶液) 5.烷基联苯基醚磺酸盐 6.萘磺酸甲醛缩合物 1)苄基萘磺酸甲醛缩合物 分散剂CNF 2)萘磺酸钠甲醛缩合物 NNO 3)二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物 分散剂NO 4)甲基萘磺酸钠甲醛缩合物 MF 7.N-甲基脂肪酰胺基牛磺酸盐 洗涤剂209胰加漂T
乳化剂
8、N-烷基酰肌氨酸盐 英卜内门Lissapol LS即净洗剂 9.异逐硫酸盐衍生物 二、硫酸盐 1.硫酸化蓖麻油 土耳其红油 2.脂肪醇硫酸盐 ROSO3Na 1)改性月桂醇基硫酸钠 2)鲸蜡醇基硫酸钠 C16H33OSO3Na 3)仲醇基硫酸钠 CnH2n+1CH(CH3)OSO3Na 4)混合脂肪醇(C12-14)硫酸钠 3.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 Maprofix ES(月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠) 4.烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐 R-
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-O(EO)nSO3Na常用烷基为壬基、辛基 5.芳烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐 三、磷酸盐、亚磷酸盐 1.烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯 O O R- -O(EO)n-P-(OH)2 〔 R- -O(EO)n〕2-P-(OH)2 单酯 双酯 目前有两个系列R=C8H17 OPEPO4、R=C9H19 NPEPO4商品名:酚醚磷酸酯表面活性剂MAPP(单酯)、NPEPO4Na(或K) 2.苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(游离酸型)代号SPEnPO4 O O ( -CHCH3)K- -O(EO)n-P-(OH)2 〔( -CHCH3)K- -O(EO)n〕2-P-(OH)2 单酯 双酯 3.脂肪酸聚氧乙烯酯磷酸盐 4.烷基磷酸盐、芳基磷酸盐 O 5.烷基胺聚氧乙烯醚磷酸酯 R=C12-14 n=10-16单酯商名为表面活性剂MAP RO(EO)n-P-(OH)2 6.脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯 四、羧酸盐(脂肪羧酸盐)如松酯酸皂
高分子型助剂
一、非离子型 1.烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物 农乳700号 2.芳烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物 1)苯乙基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物 宁乳36号、农乳700-1号农乳SPF 2)异丙苯基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物 农乳700-2号、宁乳37号 3)苄基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物 日本Sorpol PPB150、200 3.联苯酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物 4.聚乙烯醇 完全水解的聚乙烯醇98-99%、部分水解的水解度为88-89% 5.聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物,聚醚类分子量2000-3000有良好的去污力,分子量更高的分散力较好,如环氧乙烷-环氧丁烷共聚物、环氧乙烷-环氧丙烷-环氧丁烷共聚物 二、阴离子型 1.聚合羧酸盐 聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺 2.烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸盐 SOPA-Ⅱ(270)SOPA-Ⅴ(570) 3.烷基萘磺酸甲醛缩合物及其类似品种 MF MSF 4.酚甲醛缩合物磺酸盐及其类似品种 1)酚磺酸萘磺酸甲醛缩合物钠盐 2)酚甲醛缩合物磺酸钠盐 分散剂HN(又称分散剂S)分散剂C 3)酚-脲-甲醛缩合物磺酸盐 5.缩甲基纤维素及其衍生物 6.黄原酸胶 XG 7.木质素磺酸盐 脱糖木质素磺酸钠M-9、16 脱糖缩合木质素磺酸钠M-10 木质素磺酸钠M-14 缩合改性木质素磺酸钠M-13、15 脱糖脱色木质素磺酸钠M-17 阳离子表面活性剂 一、铵盐型 1.烷基铵盐型 2.氨基醇脂肪酸衍生物型 3.多胺脂肪酸衍生物型 4.咪唑啉型 二、季铵盐型 1.烷基三甲基铵盐型 十二烷基三甲基氯化铵1231 十六烷基三甲基氯化铵1631 十八烷基三甲基氯化铵1831 2.二烷基二甲基铵盐型 3.烷基二甲基苄基铵盐型 十二烷基二甲基苄基氯化铵1227 晴纶匀染剂TAN 4.吡啶嗡盐型 5.烷基异喹啉嗡盐型 6.苄索氯胺型 两性表面活性剂 一、
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氨基酸型 1.丙氨酸型2、甘氨酸型 二、甜菜碱型 三、咪唑啉型 四、氧化胺 氧化胺与两性表面活性剂相似,既与阴离子表面活性剂相容,又与阳、非离子表面活性剂相容,在中、碱性溶液中显示非离子特性,在酸性溶液中显示弱阳离子特性。
4. 乳化剂的制备
在实际生产过程中,有时虽然采用同样的配方,但是由于操作时温度、乳化时间、加料方法和搅拌条件等不同,制得的产品的稳定度及其他物理性能也会不同,有时相差悬殊。因此根据不同的配方和不同的要求,采用合适的配制方法,才能得到较高质量的产品。 (一)生产程序
(1)油相的制备 将油、脂、蜡、乳化剂和其他油溶性成分加入夹套溶解锅内,开启蒸汽加热,在不断搅拌条件下加热至70-75℃,使其充分熔化或溶解均匀待用。要避免过度加热和长时间加热以防止原料成分氧化变质。容易氧化的油分、防腐剂和乳化剂等可在乳化之前加入油相,溶解均匀,即可进行乳化。
(2)水相的制备 先将去离子水加人夹套溶解锅中,水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保湿剂,碱类,水溶性乳化剂等加人其中,搅拌下加热至90-100℃,维持20min灭菌,然后冷却至70~80℃待用。如配方中含有水溶性聚合物,应单独配制,将其溶解在水中,在室温下充分搅拌使其均匀溶胀,防止结团,如有必要可进行均质,在乳化前加入水相。要避免长时间加热,以免引起粘度变化。为补充加热和乳化时挥发掉的水分,可按配方多加3%~5%的水,精确数量可在第一批制成后分析成品水分而求得。
(3)乳化和冷却 上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内,在一定的温度(如70-80℃)条件下,进行一定时间的搅拌和乳化。乳化过程中,油相和生素或热敏的添加剂,则在乳化后较低温下加入,以确保其活性,但应注意其溶解性能。 乳化后,乳化体系要冷却到接近室温。卸料温度取决于乳化体系的软化温度,一般应使其借助自身的重力,能从乳化锅内流出为宜。当然也可用泵抽出或用加压空气压出。冷却方式一般是将冷却水通人乳化锅的夹套内,边搅拌,边冷却。冷却速度,冷却时的剪切应力,终点温度等对乳化剂体系的粒子大小和分布都有影响,必须根据不同乳化体系,选择最优条件。特别是从实验室小试转人大规模工业化生产时尤为重要。
(4) 陈化和灌装 一般是贮存陈化l天或几天后再用灌装机灌装。灌装前需对产品进行质量评定,质量合格后方可进行灌装。 (二)乳化剂的加入方法
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