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乳化反应的引发剂与乳化剂的种类与选择原则

乳化反应的引发剂与乳化剂的种类与选择原则
乳化反应的引发剂与乳化剂的种类与选择原则

引发剂:

引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物,可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应,也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。

引发剂一般是带有弱键、易分解成活性种的化合物,其中共价键有均裂和异裂两种形式。又称启动剂。能使正常细胞转变为显性肿瘤细胞的化学致癌物。引发剂具有下述特点:本身有致癌性,必须在促长剂之前给予,单次接触或染毒即可产生作用,其作用可累加,而不可逆,不存在阈量;可产生亲电子物质与细胞大分子(DNA)共价结合,绝大多数为致突变物。例如,反-4-乙酰氨基茋为引发剂。

引发剂能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等,目前在胶黏剂工业中应用最多的是自由基型,它表现出独特的化学活性,在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基,能够引发聚合反应。

引发剂在胶黏剂和密封剂的研究和生产中作用很大,丙烯酸酯溶剂聚合制备压敏胶,醋酸乙烯溶剂聚合制造建筑胶和建筑密封胶,合成苯丙乳液、乙丙乳液、VAE乳液、丁苯胶乳、氯丁胶乳、白乳胶等,接枝氯丁胶黏剂,sBs接枝胶黏剂,不饱和聚酯树脂交联固化,厌氧胶固化,快固丙烯酸酯结构胶黏剂固化等,都必须璃用引发剂。引发剂可以直接影响聚合反应过程能否顺利进行,也会影响聚合反应速率,还会影响产品的储存期。

编辑本段分类

引发剂种类很多,在胶黏剂中常用的是自由基型引发剂,包括过氧化合物引发剂和偶氮类引发剂及氧化还原引发剂等,过氧化物引发剂又分为有机过氧化物引发剂和无机过氧化物引发剂。[2]

1、有机过氧化物引发剂

有机过氧化合物的结构通式为R—O—O—H或R—O—O—R,R为烷基、酰基、碳酸酯基等。.

有机过氧化合物分为如下6类

(1)酰类过氧化物(过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰)。

(2)氢过氧化物(异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢)。

(3)二烷基过氧化物(过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯)。

(4)酯类过氧化物(过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯).

(5)酮类过氧化物(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮)。

(6)二碳酸酯过氧化物(过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯)。

有机过氧化物的活性次序为:二碳酸酯过氧化物>酰类过氧化物>酯类过氧化物>二烷基过氧化物>氢过氧化物。

2、无机过氧化物引发剂

无机过氧化合物因溶于水,多用于乳液和水溶液聚合反应,主要为过硫酸盐类,如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵,其中最为常用的是过硫酸铵和过硫酸钾。

3、偶氮类引发剂

偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈,属低活性引发剂。常用的为偶氮二异丁腈,使用温度范围50~65℃,分解均匀,只形成一种自由基,无其他副反应。比较稳定,纯粹状态可安全储存,但在80~90℃也急剧分解。其缺点是分解速率较低,形成的异了腈自由基缺乏脱氢能力,故不能用作接枝聚合的引发剂。

偶氮二异庚腈活性较大,引发效率高,可以取代偶氮二异丁腈。而偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME)引发活性适中,聚合反应易控,聚合过程无残渣,产品转化率高,分解产物无害,是偶氮二异丁腈(AIBN)的最佳替代品。

4、氧化还原引发剂

过氧化物引发荆和偶氮类引发剂分解温度较高(50~100℃),限制了在低温聚合反应的应用。氧化还原引发体系是利用氧化剂和还原剂之间的电子转移所生成的自由基引发聚合反应。因此氧化还原弓I发剂较之热分解引发剂具有可以在较低温度(0~50℃)下引发聚合反应l翦优点_可以提高反应速率,;降低能耗。可构成氧化还原体系的有过氧化苯甲酰/蔗糖、叔丁基过氧化氢/雕白块、叔丁基过氧化氢/焦亚硫酸钠、过氧化苯甲酰/N,N-二甲基苯胺。过硫酸铵/亚硫酸氢钠、过硫酸钾/亚硫酸氢钠、过氧化氢/酒石酸、过氧化氢/雕白块、过硫酸铵/硫酸亚铁、过氧化氢/硫酸亚铁、过氧化苯甲酰//N,N-二乙基苯胺、过氧化苯甲酰/焦磷酸亚铁、过硫酸钾/硝酸银、过硫酸盐/硫醇、异丙苯过氧化氢/氯化亚铁、过硫酸钾/氯化亚铁、过氧化氢/氯化亚铁、异丙苯过氧化氢/四乙烯亚胺等。其中叔丁基过氧化氢/焦亚硫酸钠反应速度最为适宜。

编辑本段特性参数

(1)分解速率常数

在一定的温度下,单体聚合速度在很大程度上取决于引发剂的分解速率Rd,其与引发剂浓度[I]一次方成正比,醋酸乙酯可显著促进过硫酸酸盐的分解反应,其分解速率常数在80℃时由0.248h-1增加至2.08h-1。甲醇对过硫酸盐的分解也有很大影响,当甲醇浓度为1mol/L时,其分解速率会增大25倍。乳化剂十二烷基硫酸钠对过硫酸盐的分解也有明显促进作用。

(2)活性氧含量

活性氧含量也称有效氧含量,表示一定质量的过氧化物分解后产生的自由基数量。

(3)临界温度

即指过氧化物受热分解产生自由基时的最低温度。临界温度与分解温度稍有区别,分解温度是过氧化物的半衰期为10h(或1min)时的温度。作为引发剂的过氧化物临界温度大都在60~130℃,若低于60℃,则室温很不稳定,不宜用作引发剂。

(4)半衰期

半衰期是指在一定的温度下,引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间,用于衡量引发剂活性或反应速率的大小,例如当60℃时,通常将引发剂在某种溶剂(苯或甲苯)中半衰期10h的分解温度称为引发剂的分解温度。

(5)活化能

活化能Ed是决定引发剂分解速率的一个重要因素,可由Arrhenius经验公式求得。活化能大,引发剂不易分解,但较稳定;活化能小,容易分解产生自由基。

引发剂的分解速率常数、半衰期、分解活化能可作为选择引发剂、聚合温度和生产周期的依据。

选择与使用

不同的聚合方法,不同的工艺条件,不同的产品用途,应当选择不同的引发剂。[4]

(1)溶液聚合应选择适当溶解性的有机过氧化物或偶氮类引发剂;水溶液或水乳液聚合则选用无机过氧化物或水溶性氧化还原体系引发剂及水溶性偶氮引发剂等。

(2)根据聚合反应温度选择活化能和半衰期适当的引发剂,例如高温(>100℃),活化能138~183kJ/mol的引发剂有异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基;中温(30~100℃),活化能110~138kJ/mol的引发剂有过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、过硫酸盐;低温(-10~30℃),活化能63~110kJ/mol的引发剂有异丙苯过氧化氢/氯化亚铁、过氧化苯甲酰/N,N-二甲基苯胺。一般应选择半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。

(3)尽量采用氧化还原引发剂。

(4)所选用的引发剂不应对聚合物的质量和性能有不良影响。

(5)引发剂的用量要适宜,不可过多过少,多则反应速度太决,难以控制;少则不易引发,

反应不能正常进行,影响聚合物性能。用量一般为单体量的0.12%~0.7%,采用两种以上的引发剂复配,可以调整半衰期,效果更好。

(6)储存稳定,安全可靠。

(7)无毒,不危害健康,不对环境产生负面影响。

(8)来源确保,价格适宜。

发展概况

引发剂的发展趋势是氧化还原引发剂、活性自由基引发剂、大分子引发剂和双官能度及多官能度引发剂。其中氧化还原引发剂又在发展复合型氧化还原引发剂,意指氧化剂、还原剂再分别由一个以上的化合物复合而成。例如厌氧胶所用的过氧化物一叔胺一糖精体系(胺体系)和过氧化物一取代肼一糖精体系(肼体系),能使厌氧胶获得固化性能和储存稳定性较佳的兼顾。

油溶性偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME)和水溶性的偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(AIBI)两种新型偶氮引发剂,因其不含氰基,分解产物无毒。相比其他引发剂而言,AIBME分解平稳,转化率高,生成的聚合物分解物为液体,聚合过程不出现残渣和结块。AIBI在低温、低浓度下能高效引发聚合,产生高线型和高分子质量聚合物。

乳化剂:

乳化反应所用的各种乳化剂

OP-10 HLB值13.3 ~14 ,

FS-10 HLB值

FS-12 HLB值

FS-18 HLB值

tween-60 HLB值14.9(常与Span-60复配使用),

tween-80 HLB值15.4(常与Span—80复配使用),

Span-60 HLB值4.7,

Span-80 HLB值4.3,

三乙醇胺HLB值12.0,

硬脂酸HLB值17.0 ,

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。

基团HLB值:

-SO4Na 38.7 -O- 1.3

-COOK 21.1 -(C2H4O)- 0.33

-COONa 19.1 =CH- -0.475

-SO3Na 11.0 -CH2- -0.475

-N 9.4 -CH3- -0.475

-COOH 2.1 -(C3H6O)- -0.15

-OH 1.9 -CF2- -0.870

阴离子表面活性剂目录分类

1.脂肪酸盐(RCOO-M+)

2.磺酸盐(R—SO-3M+)

3.硫酸酯盐

4.磷酸酯盐

非离子表面活性剂

在水溶液中不产生离子的表面活性剂。非离子表面活性剂在水中的溶度是由于分子中具有强亲水性的官能团。

非离子表面活性剂在数量上仅次于阴离子表面活性剂,是一类大量使用的重要品种,随着石油工业的发展,所用原料环氧乙烷成本的不断降低,它的产量还会不断提高。

[编辑本段]用途

非离子表面活性剂在水中不发生电离,是以羟基(一OH)或醚键( )为亲水基的两亲结构分子,曲于羟基和醚键的亲水性弱,因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性,这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点,决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越,如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性,在溶液中稳定性高,不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。曲于它与其他类型表面活性剂相容性好,所以常可以很好地混合复配使用。非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力,有低起泡性的特点,因此适合作特殊叭洗涤剂。由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能,因此在很多领域中都有重要用途。

非离子型表面活性剂按亲水基分成以下几类。

1.聚氧乙烯型非离子表面活性剂

这种类型的表面活性剂又称聚乙二醇型,是环氧乙烷与含有活泼氢的化合物进行加成反应的产物;

2.多元醇型

多元醇型非离子表面活性剂是乙二醇、甘油季戊四醇、失水山梨醇和蔗糖等含有多个羟基的有机物与高级脂肪酸形成的酯。其分子中的亲水基是羟基,由于羟基亲水性弱所以多做乳化剂使用。这类产物来源于天然产品,具有易生物降解、低毒性的特点,因此多用于禽磁涸医药等部门,其中应用较多的是失水山梨醇酯。

乳化剂在选用上又有哪些原则呢?

选择一:

1.所选择乳化剂的HLB值应和所要进行的乳液聚合体系相匹配;

2.应选用增溶度大的乳化剂;

3.所选用的乳化剂不应干扰聚合反应;

4.选择乳化剂时应考虑其后的生产工艺和聚合物乳液的应用;

5.所选用的乳化剂应货源广阔,立足国内,价格低廉.

选择二:

可以按照以下原则来选择乳化剂:.

①所选择乳化剂的HLB值应和所要进行的乳液聚合体系相匹配;

②所选用的离子型乳化剂的三相点应低于反应温度;

③所选用的非离子型乳化剂的浊点应高于反应温度:

④对离子型乳化剂来说,一个乳化剂分子的覆盖面积as越大,乳胶粒表面电荷密度越小,乳液越不稳定,故应选用as尽量小的乳化剂;对非离子型乳化剂来说,as越大时。其水化作用越强,对乳液稳定作用增强,所以应选用as大的乳化剂;

⑤应选用临界胶束浓度尽量小的乳化剂;

⑥应选用增溶度大的乳化剂;

⑦离子型乳化剂和非离子型乳化剂有协同效应,即二者联合使用比各自单独使用效果都要好;

⑧选择与单体化学结构类似的乳化剂可获得较好的乳化效果;

⑨亲水性较大和亲油性较大的乳化剂联合使用时乳化效果较好;

⑩所选用的乳化剂不应干扰聚合反应;

⑥选择乳化剂时应考虑其后的生产工艺和聚合物乳液的应用,例如,某些乳化剂尽管乳化效果好,但是在生产条件下起泡沫严重,不宜选用;又如对于合成橡胶生产来说,应选用在聚合过程中能使乳液体系稳定,而在后处理过程中又容易使橡胶凝聚出来的乳化剂;

⑩所选用的乳化剂应货源广阔,立足国内,价格低廉。

乳化反应的引发剂与乳化剂的种类与选择原则

引发剂: 引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物,可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应,也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。 引发剂一般是带有弱键、易分解成活性种的化合物,其中共价键有均裂和异裂两种形式。又称启动剂。能使正常细胞转变为显性肿瘤细胞的化学致癌物。引发剂具有下述特点:本身有致癌性,必须在促长剂之前给予,单次接触或染毒即可产生作用,其作用可累加,而不可逆,不存在阈量;可产生亲电子物质与细胞大分子(DNA)共价结合,绝大多数为致突变物。例如,反-4-乙酰氨基茋为引发剂。 引发剂能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等,目前在胶黏剂工业中应用最多的是自由基型,它表现出独特的化学活性,在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基,能够引发聚合反应。 引发剂在胶黏剂和密封剂的研究和生产中作用很大,丙烯酸酯溶剂聚合制备压敏胶,醋酸乙烯溶剂聚合制造建筑胶和建筑密封胶,合成苯丙乳液、乙丙乳液、VAE乳液、丁苯胶乳、氯丁胶乳、白乳胶等,接枝氯丁胶黏剂,sBs接枝胶黏剂,不饱和聚酯树脂交联固化,厌氧胶固化,快固丙烯酸酯结构胶黏剂固化等,都必须璃用引发剂。引发剂可以直接影响聚合反应过程能否顺利进行,也会影响聚合反应速率,还会影响产品的储存期。 编辑本段分类 引发剂种类很多,在胶黏剂中常用的是自由基型引发剂,包括过氧化合物引发剂和偶氮类引发剂及氧化还原引发剂等,过氧化物引发剂又分为有机过氧化物引发剂和无机过氧化物引发剂。[2] 1、有机过氧化物引发剂 有机过氧化合物的结构通式为R—O—O—H或R—O—O—R,R为烷基、酰基、碳酸酯基等。. 有机过氧化合物分为如下6类 (1)酰类过氧化物(过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰)。 (2)氢过氧化物(异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢)。 (3)二烷基过氧化物(过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯)。 (4)酯类过氧化物(过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯). (5)酮类过氧化物(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮)。 (6)二碳酸酯过氧化物(过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯)。 有机过氧化物的活性次序为:二碳酸酯过氧化物>酰类过氧化物>酯类过氧化物>二烷基过氧化物>氢过氧化物。 2、无机过氧化物引发剂 无机过氧化合物因溶于水,多用于乳液和水溶液聚合反应,主要为过硫酸盐类,如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵,其中最为常用的是过硫酸铵和过硫酸钾。 3、偶氮类引发剂 偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈,属低活性引发剂。常用的为偶氮二异丁腈,使用温度范围50~65℃,分解均匀,只形成一种自由基,无其他副反应。比较稳定,纯粹状态可安全储存,但在80~90℃也急剧分解。其缺点是分解速率较低,形成的异了腈自由基缺乏脱氢能力,故不能用作接枝聚合的引发剂。 偶氮二异庚腈活性较大,引发效率高,可以取代偶氮二异丁腈。而偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME)引发活性适中,聚合反应易控,聚合过程无残渣,产品转化率高,分解产物无害,是偶氮二异丁腈(AIBN)的最佳替代品。 4、氧化还原引发剂

(整理)乳化剂类型分类介绍

乳化剂类型分类介绍 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。 乳化剂类型 乳化剂分子中有亲水和亲油两个部分。根据它们的亲水部分的特征,可以分为三种类型。 负离子型乳化剂为在水中电离生成带有烷基或芳基的负离子亲水基团的乳化剂,如羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐等。这类乳化剂最常用,产量最大,常见的商品有:肥皂(C15~17H31~35CO2Na)、硬脂酸钠盐(C17H35CO2Na)、十二烷基硫酸钠盐(C12H25OSO3Na)和十二烷基苯磺酸钙盐(结构式如)等。负离子型乳化剂要求在碱性或中性条件下使用,不能在酸性条件下使用。在使用多种乳化剂配制乳液时,负离子型乳化剂可以互相混合使用,也可与非离子型乳化剂混配使用。负离子型和正离子型乳化剂不能同时使用在一个乳状液中,如果混合使用会破坏乳状液的稳定性。 正离子型乳化剂为在水中电离生成带有烷基或芳基的正离子亲水基团。这类乳化剂的品种较少,都是胺的衍生物,例如 N-十二烷

基二甲胺,可用于聚合反应。 非离子型乳化剂为一类新型的乳化剂,其特点是在水中不电离。它的亲水部分是各种极性基团,常见的有聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类。它的亲油部分(烷基或芳基)直接与氧乙烯醚键结合。典型的产品有对辛基苯酚聚氧乙烯醚(结构式如)。非离子型乳化剂的聚醚链上的氧原子可以与水产生氢键缔合,因而可以溶解在水中。它既可在酸性条件下使用,也可在碱性条件下使用,而且乳化效果很好,广泛用于化工、纺织、农药、石油和乳胶等的生产。 乳化剂的种类 第一大类: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、三苄基酚聚氧乙烯醚乳化剂BP、梧乳BP,浊点65-70℃

乳化剂性质及应用

食品乳化剂的性质及应用 一、乳化剂的简介: 1. 乳化剂是一种双亲分子,是有一个亲油端及一个亲水端在体系中,分散 相称为不连续相,在食品中,亲油基常是食品级油或脂的长链脂肪酸,亲水 基可以是非离子型,如甘油,亲水基可以是阴离子型(带负电如乳酸盐),亲 水基可以是两性(如卵磷脂),亲水基可以是阳离子型,具有毒性,一般不 用。 2.乳化液: 常有O/W与W/O型分散液,总的说来,连续相是乳化剂的溶解度较大的一相。 3、HLB 亲水性与亲油性平衡值,理论上,HLB=(亲水性分子量/总分子量)×20=a/b ×20 由此可见,HLB在0~20 较小值代表乳化剂在油相中更易溶解,较大值则相反,常见乳化剂的HLB值:

两种乳化剂混合物的HLB=A×HLBa+B×HLBb 其中A、B表示质量百分数。 经研究: HLB在3~6范围内有利于形成W/O型乳化液 HLB在11~15范围内,有利于形成O/W型乳化液 HLB在6~11范围内,无良好乳化性,只有湿润性能 O/W型乳化液在HLB=12最稳定, W/O型乳化液在HLB=3.5最稳定。 二、乳化剂的作用: 1、乳化剂最重要的作用是使互不相溶的水、油两相得以乳化形成均匀、稳定的乳状液,保持油和水的两相稳定。 2、与淀粉作用: 淀粉在水中形成@螺旋结构,内部有疏水作用,乳化剂疏水基进入淀粉@螺旋结构,通过疏水键与之结合,形成复合物或络合物,降低淀粉分子的结晶程度,乳化剂进入淀粉颗粒内部会阻止支链淀粉的结晶程度,防止淀粉老化,使面包、糕点等淀粉类制品柔软,具有保鲜作用。 3、与蛋白络合,改善食品结构及流变特性增强面团强度。蛋白质因氨基酸极性不同具有亲水和疏水性,在面筋中,极性脂类分子以疏水键与麦谷蛋白结合,以氢键与

HLB值及乳化剂的选择

字体大小:大 | 中 | 小 2006-08-09 16:25 - 阅读:6838 - 评论:2 HLB值和乳化剂的选择 2 乳化剂的选择和混合乳化剂配方 现适用于选择乳化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂. 2.1 HLB值与乳化剂筛选 一个具体的油-水体系究竟选用哪种乳化剂才可以得到性能最佳的乳状液,这是制备乳状液的关键.最可靠的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间.在制备乳状液时,除根据欲得乳状液的类型选择乳化剂外,所用油相性质不同对乳化剂的HLB值也有不同要求,并且,乳化剂的HLB值应与被乳化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被乳化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值乳化剂水溶液表面的铺展情况,当乳化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值乳化剂溶液上油刚好不展开时,此乳化剂的HLB值近似为乳化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.

2.2 HLB值与最佳乳化剂的选择 每种乳化剂都有特定的HLB值,单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的乳化要求.通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用,构成混合乳化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进乳化效果.欲乳化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳乳化剂. 油-水体系最佳HLB值的确 ①定选定一对HLB值相差较大的乳化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合乳化剂,用此系列混合乳化剂分别将指定的油水体系制成系列乳状液,测定各个乳状液的乳化效率(可用乳状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合乳化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为乳化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合乳化剂可得到最适宜的HLB 值,但此乳化剂未必是效率最佳者.所谓乳化剂的效率好是指稳定指定乳状液所需乳化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的乳化剂也可能比价格便宜!浓度大的乳化剂效率高. ②乳化剂的确定 在维持所选定乳化体系所需HLB值的前提下,多选几对乳化剂混合,使各混合乳化剂之HLB 值皆为用上述方法确定之值.用这些乳化剂乳化指定体系,测其稳定性,比较其乳化效率,直到找到效率最高的一对乳化剂为止.值得注意的是,这里未提及乳化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定乳状液所要求的HLB值与乳化剂浓度关系不大.在乳状液不

乳化剂介绍

饲料营养—饲用乳化剂在畜禽饲料中的使用 乳化剂能够将饲料中的油脂乳化,从而提高其消化吸收率。本文就市场上出现的乳化剂种类和其优缺点进行了比较,认为卵磷脂类和糖苷酯类乳化剂优于其它类型的乳化剂。 随着畜牧业的发展,在追求养殖高效应的过程中,为了加快畜禽的生长速度,降低料肉比,饲料中使用油脂的情况越来越普遍。畜禽饲料中添加油脂一般以豆油、玉米油、棉籽油和米糠油为主,也有使用动物油和餐桌剩余油脂的情况。通过合理的使用油脂,畜禽的生产性能大大提高,生长速度加快,料肉比降低。但是在使用油脂的过程中也有一些必需克服的缺点:在幼龄畜禽中使用油脂的效果不明显,许多研究表明仔猪日粮中添加油脂对于仔猪的生长性能影响不显著(Cera等,1988; Li等,1990)。其主要原因就是因为幼龄动物消化道发育不完全,胆汁酸盐和脂肪酶分泌不足以消化吸收饲料中的油脂,造成饲料中油脂的浪费,被幼龄畜禽排出体外。另一方面,仔猪断奶阶段对能量的要求要显著高于生长猪,所以仔猪日粮中的油脂如果能够被充分吸收,仔猪断奶期间的增重将大大提高。现阶段生产实践中,为了提高畜禽的生长速度和生产性能,常常大量添加油脂。肉鸡料后期的日粮中油脂的添加比例常常超过3%,哺乳母猪日粮中的油脂也能够达到3%以上,在这样的添加比例情况下,饲料中添加的油脂常常不能达到我们的期望值,这主要是因为日粮中高比例的油脂所需要的胆汁酸盐量大大超过了畜禽体内能够分泌的量,所以油脂的乳化不彻底,没有乳化的油脂常常导致畜禽的腹泻,从而造成畜禽生产的损失。 1、饲料中乳化剂的使用 解决油脂使用上的这些问题,增加油脂的消化吸收率,扩大油脂的使用范围和使用比例是提高畜禽生产的重要手段。提高油脂的消化率,添加乳化剂是一个重要的手段。乳化剂是一种能够溶解于水,又能够溶解于油的两性物质。乳化是把一种液体置于与它互不相混合的液体中,在外力作用下将此液体呈微粒分散的过程,新生成的均匀混合物称为乳浊液.使这两种液体分散,并使乳浊液保持稳定的物质称为乳化剂.乳化剂实质上是一种表面活性剂,在饲料中添加乳化剂后,饲料中的油脂能够溶解在水中,大大加强了油脂的消化吸收性能。 饲料中添加乳化剂对畜禽生长性能的影响,许多研究表明当在仔猪含牛油日粮中添加卵磷脂和脑磷脂(添加量为牛油量的10%)时,日粮中脂肪的消化率由80.9%分别提高到88.4%和83.9%。肉鸡饲料中添加卵磷脂作为乳化剂能够减低肉鸡腹脂厚度,提高胴体重。 2、乳化剂的种类 现有阶段使用的乳化剂有数十种,但是用于食品和饲料工业上的主要有:磷脂类、脂肪酸酯和糖苷酯类,饲料上也使用胆汁酸盐类乳化剂。通常商品化的乳化剂产品并不是由单一的乳化剂组成,为了更好的乳化性能,几种乳化剂按照合适的比率组成商品乳化剂。复合乳化剂是由两种以上表面活性剂组成的乳化剂。不同乳化剂之间互相配合,加强了乳化剂对油脂的溶水能力。 3、不同乳化剂的优缺点 磷酯产品主要用于医药、食品、化妆品工业及饲料中,有精制卵磷酯、改性磷酯、氢化磷酯、复配磷酯、脱色磷酯及粗制磷酯等,品种多达几十种。进一步

油田生产中表面活性剂的应用

油田生产中表面活性剂的应用 1、开采稠油用的表面活性剂 由于稠油粘度大、流动性差,给开采带来许多困难。为开采这些稠油,有时需将表面活性剂的水溶液注入井下,使高粘度的稠油转变为低粘度的水包油型乳状液,抽提到地面。这种稠油乳化降粘法用到的表面活性剂有烷基磺酸钠、聚氧乙烯烷基醇醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多烯多胺、聚氧乙烯烷基醇醚硫酸酯钠盐等。采出的这种水包油型乳状液,需要将水分离出去,也要使用一些工业表面活性剂作为破乳剂进行脱水。这些破乳剂是油包水型乳化剂。常用的有阳离子表面活性剂或环烷酸、沥青质酸及它们的多价金属盐。 特殊的稠油,不能采用常规的抽油机开采法,需要注蒸汽进行热采。提高热采效果,需要使用表面活性剂。向注汽井注入泡沫,即注入耐高温的起泡剂及不凝气体是常用的调制方法之一。 常用的起泡剂是烷基苯磺酸盐、α—烯烃磺酸盐、石油磺酸盐、磺烃基化的聚氧乙烯烷基醇醚和磺烃基化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。由于含氟表面活性剂,表面活性高,对酸、碱、氧、热及油稳定,故含氟表面活性剂是理想的高温起泡剂。为了使分散的油易于通过地层的孔喉结构,或使地层表面的油易被驱出,需要使用称之为薄膜扩散剂的表面活性剂,常用的是氧烷基化酚醛树脂高分子表面活性剂。 2、开采含蜡原油用表面活性剂 开采含蜡原油,需要经常进行防蜡和清蜡。表面活性剂作为防蜡剂和清蜡剂。防蜡用的有油溶表面活性剂和水溶性表面活性剂。前者通过改变蜡晶表面的性质而起防蜡作用。常用的油溶性表面活性剂是石油磺酸盐和胺型表面活性剂。水溶性表面活性剂是通过改变结蜡表面(如油管、抽油杆及设备表面)的性质而起防蜡作用。可用的表面活性剂有烷基磺酸钠、季铵盐、烷烃聚氧乙烯醚、芳烃聚氧乙烯醚及其它们的磺酸钠盐等。清蜡用的表面活性剂也分两个方面,油溶性用于油基清蜡剂,水溶性的磺酸盐型、季铵盐型、聚醚型、吐温型、OP 型表面活性剂、硫酸酯盐化或磺烃基化的平平加型与OP型表面活性剂等用于水基清蜡剂。近年来,国内外将清防蜡有机地结合起来,还将油基清蜡剂和水基清蜡剂有机地结合起来,生产出混合型清蜡剂。这种清蜡剂以芳香烃和混合芳香烃作油相,以具有清蜡作用的乳化剂作水相。当选择的这种乳化剂为具有适当浊点的非离子型表面活性剂时,就可使它在油井结蜡段以下温度达到或超过它的浊点,从而使这种混合型清蜡剂在进入结蜡段前破乳,分出两种清蜡剂,同时起清蜡作用。 3、稳定粘土使用的表面活性剂 稳定粘土分防止粘土矿物膨胀和防止粘土矿物微粒运移两个方面。防止粘土膨胀可用,如胺盐型、季铵盐型、吡啶盐型、咪唑啉盐等阳离子表面活性剂。防止粘土矿物颗粒运移可用的有含氟的非离子—阳离子表面活性剂。 4、酸化措施使用的表面活性剂 为了提高酸化效果,一般在酸液中需加入多种添加剂。凡能同酸液配伍并易被地层吸附的表面活性剂,均可作为酸化缓速剂。如阳离子表面活性剂中的脂肪胺盐酸盐、季铵盐、吡啶盐和两性表面活性剂中的磺酸盐化、羧甲基化、磷酸酯盐化或硫酸酯盐化的聚氧乙烯烷基苯酚醚等。有些表面活性剂如十二烷基磺酸和它的烷基胺盐,可将酸液乳化在油中,产生油包酸乳状液,以此乳状液作为酸化工业液,亦起缓速作用。 有些表面活性剂可作为酸化液防乳化剂,具有分支结构的表面活性剂如聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯五乙烯六胺均可作为酸化防乳化剂。 有些表面活性剂可作为乏酸助排剂,可作为助排剂的表面活性剂有胺盐型、季铵盐型、吡啶盐型、非离子型、两性及含氟表面活性剂等。 有些表面活性剂可作为酸化防淤渣剂,如油溶性表面活性剂,如烷基酚、脂肪酸、烷基苯磺

乳化剂选择解读

表面活性剂表面活性剂表面活性剂表面活性剂一一一一、、、、HLB值值值值----HLB值越大代表亲水性越强,HLB值越小代表亲油性越强,一般而言HLB值从 1 ~ 40之间。亲水亲油转折点HLB为10。HLB小于10为亲油性,大于10为亲水性。1~--3作消泡剂3~--6作W/O型[乳化剂司盘(脱水山梨醇脂肪酸酯)是w/o型乳化剂,具有很强的乳化、 分散、润滑作用,可与各类表面活性剂混用,尤其适应与吐温-60,HLB值 4.7。7~--9作润湿剂;8~--18作O/W型乳化剂,也叫吐温型乳化剂,为司盘(Span,山梨醇脂肪酸酯)和环氧乙烷的缩合物,为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯的一类非离子型去污剂;常作为水包油(O/W)型,药用:(1)可作某些药物的增溶剂。(2)有溶血作用,以吐温-80作用最弱。(3)水溶液加热后可产生混浊,冷后澄明, 不影响质量。(4)在溶液中可干扰抑菌剂的作用13~-18作增溶剂 PEG是一种非离子的表面活性剂,生物上应该可以用,其他的像吐温-20,TRITON 等都可以试试 化学上常用的是SDS,SLS价格比较便宜不过这种事阴离子型的可能对蛋白之类的有影响 乳化油的稳定是靠一定浓度的乳化剂、稳定剂用一定的工艺方法实现的。虽然,乳液中的油状物质有巨大的比表面,从热力学上讲,是不稳定的体系,但由于有足够量的乳化剂、稳定剂的存在,乳液本身相对来说是较稳定的。但是,如果用水合工作液稀释,或者加入到被乳化油体系中,这时乳化油稳定存在的环境被破坏了,在新的环境中,乳化油就很容易破乳、 漂油。一般的工作液合被消泡体系中,都含有盐、醇、酸、碱等有机物合无机物,这些物质 一般都有破乳的作用,油脂以很少的量加入被乳化的介质中,乳化油完全处于一个全新的不 同的环境中。如果消泡剂技术水平低下,使用的是一些普通的或不适合的乳化剂、助乳化剂,那么,这样的消泡剂就很容易破乳漂油。 国际上一些品质优良的乳化剂就不会或很难产生这种现象,因为其乳化剂、助乳化剂合乳化技术都是各家公司独特的自行研制生产的。 关键在于乳化剂质量和匹配问题。 在一定条件下,两种互不混溶的液体,一种以微粒(液滴或液晶)分散于另一种中形成的 体系称为乳状液.乳状液在工农业生产!日常生活以及生理现象中都有广泛应用.乳状液 是热力学上的不稳定系统,为了进行乳化作用和得到有一定稳定性的乳状液,要加入能降 低界面能的第三种物质,此物质称为乳化剂.乳化剂是乳状液赖以稳定存在的关键,大多 为各种类型的表面活性剂.但并非表面活性剂都适合做乳化剂,所以在制备乳状液时如何 选择乳化剂就成为一个关键问题.实际生产中对乳化剂的选择有多种方法和原则,其中使 用HLB值选择乳化剂有直观方便的优点,几十年来一直被许多部门作为选择乳化剂的重 要依据和手段. 1 表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)问题 任何表面活性剂分子的结构中,既含有亲水基也含有疏水基(即亲油基),HLB,即亲水亲油平衡值,是衡量表面活性剂在溶液中的性质的一个定量指标,是表明表面活性剂亲水能力的一个 重要参数.

乳化反应的引发剂与乳化剂的种类与选择原则

引发剂: 引发剂,指一类容易受热分解成白由基(即初级白由基)的化合物,可用于引发烯类、双烯类单体的白由基聚合和共聚合反应,也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。 引发剂一般是带有弱键、易分解成活性种的化合物,其中共价键有均裂和异裂两种形式。 又称启动剂。能使正常细胞转变为显性肿瘤细胞的化学致癌物。引发剂具有下述特点: 本身有致癌性,必须在促长剂之前给予,单次接触或染毒即可产生作用,其作用可累加,而不可逆,不存在阈量;可产生亲电子物质与细胞大分子(DNA)共价结合,绝大多数为致突变物。 例如,反-4-乙酰氨基茂为引发剂。 引发剂能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有白由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等,目前在胶黏剂工业中应用最多的是白由基型,它表现出独特的化学活性,在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个白由基,能够引发聚合反应。 引发剂在胶黏剂和密封剂的研究和生产中作用很大,丙烯酸酯溶剂聚合制备压敏胶,醋酸乙烯溶剂聚合制造建筑胶和建筑密封胶,合成苯丙乳液、乙丙乳液、VAE乳液、丁苯胶乳、氯丁胶乳、白乳胶等,接枝氯丁胶黏剂,sBs接枝 胶黏剂,不饱和聚酯树脂交联固化,厌氧胶固化,快固丙烯酸酯结构胶黏剂固化等,都必须璃用引发剂。引发剂可以直接影响聚合反应过程能否顺利进行,也会影响聚合反应速率,还会影响产品的储存期。 编辑本段分类 引发剂种类很多,在胶黏剂中常用的是白由基型引发剂,包括过氧化合物引发剂和偶氮类引发剂及氧化还原引发剂等,过氧化物引发剂又分为有机过氧化物引发剂和无机过氧化物引发剂。[2]

1、有机过氧化物引发剂 有机过氧化合物的结构通式为FHO—O— H或R—O—O-R,R为烷基、酰基、碳酸酯基等。. 有机过氧化合物分为如下6类 (1) 酰类过氧化物(过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰)。 (2) 氢过氧化物(异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢)。 (3) 二烷基过氧化物(过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯)。 (4) 酯类过氧化物(过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯). (5) 酮类过氧化物(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮)。 (6) 二碳酸酯过氧化物(过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯 )。 有机过氧化物的活性次序为: 二碳酸酯过氧化物>酰类过氧化物>酯类过氧化物>二烷基过氧化物>氢过氧化物。 2、无机过氧化物引发剂 无机过氧化合物因溶于水,多用于乳液和水溶液聚合反应,主要为过硫酸盐类,如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铉,其中最为常用的是过硫酸铉和过硫酸钾。 3、偶氮类引发剂 偶氮类引发剂有偶氮二异丁腊、偶氮二异庚腊,属低活性引发剂。常用的为偶氮二异丁腊,使用温度范围50?65C,分解均匀,只形成一种白由基,无其他副反应。比较稳定,纯粹状态可安全储存,但在80?90C也急剧分解。其 缺点是分解速率较低,形成的异了腊白由基缺乏脱氢能力,故不能用作接枝聚合的引发剂。 偶氮二异庚腊活性较大,引发效率高,可以取代偶氮二异丁腊。而偶氮二异丁酸

乳化剂在食品中的应用

亲水性单甘酯在冰淇淋中的应用 亲水性单甘酯系列产品是一种复合乳化剂,以饱和脂肪酸单、双甘油酯作为原料,经特殊工艺添加亲水基团合成的,具有较强的热稳定性,在含水体系中具有优良的水解稳定性,具有很强的胶束形成能力,具有较高的HLB值(5~17),能够大大降低油/水界面体系的活性,无色,无味并具有良好生物降解性,无毒副作用,可以与其他乳化剂以任意比例配伍,对食品的色、香、味无任何影响,现已广泛应用在冰淇淋、乳制品、速冻食品等领域中。 冰淇淋属水包油(O/W)型乳液,应选用亲水性水包油型乳化剂,亲水性单甘酯在冰淇淋生产中的作用,主要表现在凝冻工序中脂肪粒子发生附聚而形成三维网络结构作为冰淇淋骨架,使气泡保持稳定,形成保型性和贮藏稳定性以及口融性均良好的组织,口感细腻。 因此选择亲水性单甘酯系列产品做乳化剂能通过控制冰淇淋料中脂肪球的附聚与凝聚而使冰淇淋具有较好的干性度、保型性、适宜的膨胀率、细腻的组织结构和口感、抗融化性好等特征。 此外,灌模产品中在适度提高膨胀率的情况下能很好地改善料液的流动性,利于灌模,同时也能改善口感。在水冰类产品中使产品口感更酥脆,透度提高。 亲水性单甘酯用量一般为脂肪百分含量的2~3% 脂肪含量% 亲水性单甘酯用量% 4~6 0.1~0.2 6~8 0.2~0.3 8~12 0.3~0.4

以上只是经验值,生产中通过高剪切或均质等适当手段,可减少乳化剂用量,最适宜用量须经试验来确定。 在冰淇淋生产中最为常用的乳化剂为蒸馏单甘酯,因为它价格低、乳化能力强、使用方便、有适宜的膨胀率(80~100%),但试验中我们发现若单纯使用蒸馏单甘酯作乳化剂做出的产品表面粗糙,口感不细腻,而当蒸馏单甘酯与亲水性单甘酯系列产品复配使用,乳化效果更好,料液粘稠度适中,搅打起泡性好,在相同膨胀率下表面光滑,光泽度好,组织细腻,有咬劲,口感好。 亲水性单甘酯在液态奶制品的应用 随着人们生活水 平的提高,牛乳作为营养全价食品倍受 消费者的青睐和喜爱,但牛奶在贮运过 程中常会出现脂肪上浮而影响产品质 量。这就需要加入乳化剂来改善这种情 况,减少脂肪上浮。 牛乳在均质过程 中,脂肪球破裂为小的脂肪球,脂肪球 表面积增大6-10倍,原奶中的乳化剂(磷 脂、酪蛋白)远不能满足脂肪界面膜的 需要,这就需要加入较多的乳化剂与脂 肪形成完整的界面膜,在水包油体系中, 乳化剂与水的相互作用主要取决于亲水 基团,当乳化剂的亲水基团大,亲油基 团小即HLB值高的乳化剂是水溶性的, 所以在均质过程中HLB值高的乳化剂迅

HLB值及乳化剂的选择

HLB值和乳化剂的选择 字体大小:大| 中| 小2006-08-09 16:25 - 阅读:6838 - 评论:2 HLB值和乳化剂的选择 2 乳化剂的选择和混合乳化剂配方 现适用于选择乳化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂. 2.1 HLB值与乳化剂筛选 一个具体的油-水体系究竟选用哪种乳化剂才可以得到性能最佳的乳状液,这是制备乳状液的关键.最可靠的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间.在制备乳状液时,除根据欲得乳状液的类型选择乳化剂外,所用油相性质不同对乳化剂的HLB值也有不同要求,并且,乳化剂的HLB值应与被乳化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被乳化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值乳化剂水溶液表面的铺展情况,当乳化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值乳化剂溶液上油刚好不展开时,此乳化剂的HLB值近似为乳化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.

2.2 HLB值与最佳乳化剂的选择 每种乳化剂都有特定的HLB值,单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的乳化要求.通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用,构成混合乳化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进乳化效果.欲乳化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳乳化剂. 油-水体系最佳HLB值的确 ①定选定一对HLB值相差较大的乳化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和 Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合乳化剂,用此系列混合乳化剂分别将指定的油水体系制成系列乳状液,测定各个乳状液的乳化效率(可用乳状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合乳化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为乳化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合乳化剂可得到最适宜的HLB值,但此乳化剂未必是效率最佳者.所谓乳化剂的效率好是指稳定指定乳状液所需乳化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的乳化剂也可能比价格便宜!浓度大的乳化剂效率高. ②乳化剂的确定 在维持所选定乳化体系所需HLB值的前提下,多选几对乳化剂混合,使各混合乳化剂之HLB 值皆为用上述方法确定之值.用这些乳化剂乳化指定体系,测其稳定性,比较其乳化效率,直到找到效率最高的一对乳化剂为止.值得注意的是,这里未提及乳化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定乳状液所要求的HLB值与乳化剂浓度关系不大.在乳状液不稳

反应型乳化剂

反应型乳化剂1引言 膜的浓度高,微粒之间的粘结很少,易于分离。 1.1乳化剂 1.1.1常规的乳化剂

(1)产品稳定性差; (2)影响成膜速度、造成环境污染; (3)影响聚合产物及膜的性能。 1.1. 2.反应型乳化剂 1.1.3.反应型乳化剂的分类 常用的反应型乳化剂有甲基丙烯酸型、丙烯酰胺型、苯乙烯型、马来酸酐型。主要的代表物为烯丙基醚类磺酸盐、丙烯酰胺基磺酸盐、马来酸衍生物、烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸钠等。另外对于现在一些公司生产的比较新型的反应型乳化剂有:1.丙烯酰胺基异丙基磺酸盐,它具有高亲水性,能与醋酸乙烯,苯乙烯,丙烯酸类单体共聚;2.特殊羧酸磺酸盐表面活性剂,含烯丙基键的特性,于单体的共聚性优良,能迅速与各种单体进行共聚,使其生成稳定乳胶粒子。赋予乳液出色的冻融稳定性和耐水性。良好的乳化性,大大减少了普通乳化剂的用量。不含APEO。;3.特殊磷酸酯的表面活性剂,含烯丙基键的特性,于单体的共聚性优良,能迅速与各种单体进行共聚,使其生成稳定乳胶粒子。赋予乳液出

色的冻融稳定性和耐水性。良好的乳化性,大大减少了普通乳化剂的用量。不含APEO; 4.烯丙氧基丙基烷基醇醚磺基琥珀酸盐,含烯丙基键的特性(1): 与醋酸乙烯有良好的共聚性。对于苯丙体系乳液,种子乳液的合成中,尽量不用苯乙烯,可采用丙烯酸或甲基丙烯酸酯类单体/ 乳化剂=5:1做起始剂,可增加起始的共聚性。另外乳化剂与单体均聚的好处是减少成膜过程的吸水小巢的形成,提高涂膜的耐水性;含烯丙基键的特性(2):自身的均聚性能不好,在CMC下水性体系,用过硫酸钾等催化,没有聚合倾向,在CMC以上,也只有百分之几的聚合(60℃, 24h)。适用于丙烯酸酯类,醋酸乙烯等的水性乳液的聚合。除此之外还有一些,如广州航钦贸易有限公司经销的反应型乳化剂产品主要产自美国和日本,主要有烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚(10)硫酸氨(阴非离子反应型乳化剂);烯丙氧基癸基聚氧乙烯醚(10)硫酸氨(阴非离子反应型乳化剂);磷酸酯类反应型乳化剂等。 通过查找文献和专利,并与郑工和张工讨论之后,选定烯丙基型和马来酸酐型方向。 2.实验方案 2.1 实验部分 本实验主要是以丙烯酸和马来酸酐为主要原料合成马来酸酐-丙烯酸型的复合型反应性乳化剂(非离子反应型乳化剂),复合型反应性乳化剂是指分子中含有2个以上反应基团,这样可以按照需要设计不同活性基团,组成活性反应物,弥补因单个基团活性不能变化而导致乳化剂与反应单体不能同步反应的问题,这也是反应性乳化剂的一个重要研究方向。 2.1.1 实验仪器与药品 (1)仪器 循环水式真空泵,SHZ-IIIA型,巩义市予华仪器有限责任公司;电子恒速搅拌器,GSI2-2型,上海医械专机厂;红外光谱仪,TENSOR27型,德国BRUKER公司;扫描电镜,JSM 6700F NT型,瑞典Nanosurf公司;表面张力仪,JZ-200A型,河北承德精密试验仪器公司。 (2)药品 聚乙二醇200(PEG200),CR,天津市福晨化学试剂厂;十二醇,AR,天津市博迪化工有限公司;丙烯酸(AA),工业品,北京东方化工厂,经减压蒸馏精制;马来酸酐,AR,天津市

浅谈乳化剂的应用

课题: 浅谈乳化剂的应用 一、课题分析: 乳化剂是乳浊液的稳定剂,是一类表面活性剂。乳化剂的作用是当它分散在分散质的表面时,形成薄膜或双电层,可使分散相带有电荷,这样就能阻止分散相的小液滴互相凝结,使形成的乳浊液比较稳定。例如,在农药的原药(固态)或原油(液态)中加入一定量的乳化剂,再把它们溶解在有机溶剂里,混合均匀后可制成透明液体,叫乳油。常用的乳化剂有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠等。 随着社会的进步和人们环保意识的增强,高毒高残留的农药已经越来越没有立足之地,而同时很多农药开始朝着环保型剂型的方向发展,这些新发展起来的剂型以水基化为主,但是由于大多数原药不溶于水,要想将其加工成水基化剂型必须要利用乳化剂,因而对乳化剂的研究也继在乳油中的应用之后增加起来,乳化剂的应用领域也变得更加广阔,至今乳化剂已经并发展成为具相当规模的工业。 本课题就乳化剂的定义、分类及特点、稳定性机理、选择及用量和乳化性能鉴定,乳化剂在农药、乳液聚合中、食品等方面应用中进行评述。 二、搜索工具的选择: 《中国学术期刊数据库》 三、搜索词: 1.中文:乳化剂的应用 2.英语:emulsifying agent 四、检索过程和结果: 文献一:浅谈乳化剂—在农药剂型加工中的应用 农药乳化剂的作用和地位主要体现在两方面:第一,在化学农药的基本加工剂型中,是最基本剂型——农药乳油的必不可少的量大的组分,是决定乳油质量的一个关键因素。虽然乳油这一种剂型已经开始被禁止注册,但是乳化剂在乳油

这一强大剂型中所发挥的巨大作用不容忽视。另外,许多其它农药剂型包括乳粉、悬浮剂、水乳剂、微乳剂等也都用到乳化剂,并都对制剂质量起到重要作用。第二,在农药助剂领域内,农药乳化剂是品种最多、产量大、应用广、发展一直很快的一大类,它居世界农药表面活性剂需求量的首位。仅到1988年,按表面活性剂结构分类,农药乳化剂非离子34类,阴离子22类,阳离子和两性离子5类,共计61类。几乎年年都有新结构品种和新产品问世。 农药剂型加工中,当所要加工的农药品种即原药以及要加工的剂型确定以后,首先要做的工作一般就是为这种原药选择合适的乳化剂。在正式选用乳化剂之前,首先应该明确乳化剂在这种原药剂型中应该起到的作用,在内吸性药剂中乳化剂的作用除了稳定和乳化之外还要能帮助活性组分在植株体内传递,对叶面处理药剂而言,这也包括药剂通过植株表皮的传输,而在触杀型/保护型药剂中则需要乳化剂帮助增加覆盖面(润湿剂),增强耐冲涮能力(粘着剂)。 乳化剂的选择在理论方面非常匮乏,乳化剂具体的选择是很复杂的,应该首先考虑分散相的结构、特点及被乳化物所需的HLB值,其次考虑乳化剂的结构、组成HLB值。吸附于油水界面的乳化剂的亲水亲油平衡值(HLB值)是选择乳化剂时的重要指标。我们主要介绍一下用HLB值选择乳化剂的方法。 1. HLB值法选择乳化剂 HLB值是Griffin于1949提出的,用以指示表面活性剂与油、水的亲和性,其值介于0到20(后发展为40),越小表示亲油性越强,越大则亲水性越强,大于10可认为亲水。每种表面活性剂都有一个基本固定不变的HLB值,同时,每个分散体系都有一个HLB的需求值,称RHLB。当乳化剂HLB等于RHLB时乳化效果最好,偏离时乳化效果减弱。RHLB只与分散体系的成份相关,与分散体系的浓度及乳化剂浓度均无关。研究表明,油包水乳液体系的RHLB常在3~5之间,水包油乳液体系的RHLB则在8~18之间。这说明稳定的乳液中,乳化剂应易溶于连续相。 测量体系的RHLB,要求不高时可通过理论计算,计算的方法有多种,如分子结构式法、结构因子法、结构参数法、极性指数法等。或以简单的铺展法测量,配制一系列HLB由高到低的水溶液,将油滴在水面。HLB较高时,油滴可以完全铺展开,HLB降低后铺展越来越困难。当油滴恰不铺展而结作一滴时,即得RHLB。此法简便,但较为粗糙。也可用精确的实验方法测量,如乳化法、浊点法、CMC

HLB值及乳化剂的选择

字体大小:大| 中| 小2006-08-09 16:25 - 阅读:6838 - 评论:2 HLB值和乳化剂的选择 2 乳化剂的选择和混合乳化剂配方 现适用于选择乳化剂的方法主要有两种:HLB法(亲水亲油平衡法)和PIT法(相转变温度法).前者适用于各种类型表面活性剂,后者是对前一方法的补充,只适用于非离子型表面活性剂. 2.1 HLB值与乳化剂筛选 一个具体的油-水体系究竟选用哪种乳化剂才可以得到性能最佳的乳状液,这是制备乳状液的关键.最可靠的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作.通过实验发现,作为O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间.在制备乳状液时,除根据欲得乳状液的类型选择乳化剂外,所用油相性质不同对乳化剂的HLB值也有不同要求,并且,乳化剂的HLB值应与被乳化的油相所需一致.[4]有一种简单的确定被乳化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值乳化剂水溶液表面的铺展情况,当乳化剂HLB值很大时油完全铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值乳化剂溶液上油刚好不展开时,此乳化剂的HLB值近似为乳化油所需的HLB值.这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值.

2.2 HLB值与最佳乳化剂的选择 每种乳化剂都有特定的HLB值,单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的乳化要求.通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用,构成混合乳化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进乳化效果.欲乳化某一油-水体系,可按如下步骤选择最佳乳化剂. 油-水体系最佳HLB值的确 ①定选定一对HLB值相差较大的乳化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和 Tween-80(HLB=15),按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合乳化剂,用此系列混合乳化剂分别将指定的油水体系制成系列乳状液,测定各个乳状液的乳化效率(可用乳状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合乳化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线,与该曲线最高峰相应的HLB值即为乳化指定体系所需的HLB值.显然,利用混合乳化剂可得到最适宜的HLB值,但此乳化剂未必是效率最佳者.所谓乳化剂的效率好是指稳定指定乳状液所需乳化剂的浓度最低!价格最便宜.价格贵但所需浓度低得多的乳化剂也可能比价格便宜!浓度大的乳化剂效率高. ②乳化剂的确定 在维持所选定乳化体系所需HLB值的前提下,多选几对乳化剂混合,使各混合乳化剂之HLB 值皆为用上述方法确定之值.用这些乳化剂乳化指定体系,测其稳定性,比较其乳化效率,直到找到效率最高的一对乳化剂为止.值得注意的是,这里未提及乳化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定乳状液所要求的HLB值与乳化剂浓度关系不大.在乳状液不稳

漫谈功能性乳化剂

漫谈功能性乳化剂 2006-4-24 乳化剂是一种表面活性剂,是具有亲水的极性部分和亲油的非极性基两个部分组成的物质。亲水基为含羟基的多元醇类和糖类如甘油(丙三醇)、山梨醇(己六醇)蔗糖等。亲油基是含羧基物,如硬脂酸、油酸等。乳化剂使水和油两个相互排斥的相的表面张力降低,产生油水相互乳化、渗透、分散、增溶的作用。在食品加工中只使用少量(0.3%~1%)乳化剂,就可使油水相溶乳化、渗入淀粉和蛋白质内部产生交联、防止淀粉老化,使食品形成均质稳定的结构,改善口感并延长保质期。所以在食品工业中,例如,糖果、糕点、面食、肉食、饮料、冷饮,为了改善品质,均离不开一种食品添加剂——乳化剂。我国已经列入GB2760使用卫生标准的有:单硬脂酸甘油酯、山 梨醇酐单硬脂酸甘油酯、山梨醇酐单油酸酯、木糖醇酐单硬脂酸酯、蔗糖脂肪酸酯、辛葵酸甘油酯、辛酸甘油酯、硬脂酸酰乳酸钙、改性大豆磷脂、酪蛋白酸钠等二十多种。研究选择适用并具有某些生理活性的乳化剂应用于各种食品中,这将使这些食品成为某些人群需要的特殊营养食品。 作为乳化剂必不可少的亲油基团原料的脂肪酸,通常使用的硬脂酸和油酸,均是长链脂肪酸,其来源广泛,价格低廉。但如果考虑脂肪酸的特殊功能,就必须选择中短链的脂肪酸。上世纪60年代,国外已研究发现,中碳链的脂肪甘油酯具有治疗胃肠病的功能。一般情况下,常用油脂为长链(二十~二十二碳)的三酸甘油酯。它进入胃肠,首先要通过胰腺脂酶水解,转化成二酸甘油酯、一酸甘油酯、甘油和游离脂肪酸,才能在肠内黏膜细胞表面被吸收。而中碳链(十二碳以下)的三酸甘油酯无需经过脂酶水解及胆盐乳化,可直接被十二指肠肠道细胞分解成脂肪酸和甘油。由此可见,中链脂肪酸酯对于胰腺酶低下和胆汁酸低下者,可迅速提供能量、缓解老年人脂肪消化不良症状。国外将中碳链的脂肪应用于病后调理食品、老年食品、运动员食品中。 美国科特公司推出的Benefat低卡脂肪是FDA批准的公认安全物质(GRAS),是长、短链脂肪酸混合的甘油酯。它的长链为硬脂酸,短链为丙酸和丁酸,外形白色至浅黄色固体,可通过调整长链脂肪酸的比例,改变其硬度,有和脂肪相同的圆滑和口感,且不易氧化。它也可和其他脂肪合用,但它的热量只有5kcal/g,可广泛用于巧克力、 糖果、烘焙食品。最近研究人员又研究成一种以山梨醇为原料的不饱和脂肪酸的3、4、5酯,同样有好的口感,可用于油炸、烘焙食品中,但热量只有1~2kcal/g。 此外,食品中微生物的活动,必须有水的存在。防腐剂的作用在于抑制微生物的代谢。而乳化剂既有亲水基团,又有亲油基团,能够透入微生物细胞膜磷脂层,破坏其完整性,干扰细胞代谢和生命活动,产生抑菌作用。所以很多乳化剂均有防腐抑菌功能。 由于脂肪酸和糖醇类合成的乳化剂,进入体内,能代谢成相应的脂肪酸而被利用。因此用中碳链脂肪酸合成的酯类乳化剂,应用于食品,除了使食品乳化并附有抑菌作用以外,它进入体内将会同样具有中碳链脂肪酸对人体的某些生理活性和功能。现将已经工业生产的几个品种简介如下: 1.辛葵酸甘油酯我国早已将辛葵酸甘油酯列入使用卫生标准。较早由杭州油脂化工厂投入生产,是一种乳化性能优良的乳化香精用食品添加剂,

1--环保型反应性表面活性剂ER SR系列

环保型反应性表面活性剂 ADEKA REASOAP ER 、SR 系列化 (2) 乳液聚合生产合成树脂乳液时,会用到各种表面活性剂。表面活性剂在聚合中起着非常重要的作用,但是表面活性剂也会给树脂乳液带来诸多缺点。而解决这些缺点,最有效的手段之一,便是反应性乳化剂的应用。 但是,反应性乳化剂在乳液聚合过程中与单体共聚,有着与普通乳化剂所不一样的聚合特性,聚合过程中较容易产生较多的凝聚物及涂膜耐水性得不到提高等现象,而这些均可以通过聚合配方的优化,而得到解决。这里,将介绍一些在使用上需注意的要点。 【构造】 【系列产品的物性值】 R-O-CH 2- CH(OCH 2CH 2)n OX CH 2=CH-CH 2-O-CH 2 R= 烷基 X= H : ER 系列 SO 3NH 4、SO 3Na : SR 系列

1.有关乳液聚合 1-1.使用上的注意事项 1)反应性表面活性剂的添加量 ■对单体1.5wt%以上 (推荐2-3wt%) 由于利用反应性表面活性剂所制得乳液的粒子表面,疏水性较强,为提高乳液的稳定性(减少凝聚物),其添加量要比普通型表面活性剂要稍微多点。 2)初期聚合条件(单体+表面活性剂+水+引发剂) ■聚合时间:15min、聚合温度:75℃ 一定要确保15分钟的初期聚合时间,以让其有充分的核形成过程,使聚合初期不稳定的乳化状态得以稳定化,同时,也可以减少凝聚物及获得较窄、均匀的粒子分布。 ADEKA REASOAP SE、ER在乳液聚合(胶束类)时、和丙烯酸单体共存的情况下,可加快聚合速度,所以初期聚合时和单体的投料比率非常重要。初期聚合时的表面活性剂量过多时,聚合初期只与丙烯酸单体共聚,有可能产生较多的未反应的SR、ER;表面活性剂量过少时,由于丙烯酸单体的构成,可能使粒子径过大。 3)基本聚合条件 ■聚合温度:75℃、乳液滴加时间:3小时、保温:2小时 使乳液聚合加快的条件(过度的高温、短时间的滴加等)可导致凝聚物和低聚体的产生。 4) 使用苯乙烯单体(St)的情况下 ■最优化与St特征相符的乳液聚合条件 St有下述的特征。 ①疏水性强、乳化稳定性低 ②共鸣稳定性,所以和丙烯酸单体相比,较难反应 ③电子供给性(e=-0.8)、且是共轭性(Q=1.0)的单体,所以和SR的烯丙基(如:烯丙醇e=-1.48, Q=0.005)的共聚性也较低 基于以上,如果单体的构成中,St占40wt%以上时,为了提高SR的共聚率,则须通过下述的方法,优化聚合配方。 (ⅰ) 调整初期聚合时表面活性剂/单体比率,使单体的转化率和SR的聚合速度相趋于一致 (ⅱ) 进行追加聚合

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