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1.1 微乳液概述微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂分子的作用下生成的热力学稳定的、各向同性的、透明的分散体系。
微乳液是由蒸馏水、油、表面活性剂、助表面活性剂和盐五种组分按一定比例组成的高度分散的低张力体系,五种组分中任何一种组分的性质或量的变化,都会影响微乳液的形成与性质[1] 1.1.1微乳液的结构性质微乳液通常是由表面活性剂、助表面活性剂(通常为醇类) 、油(通常为碳氢化合物) 和水或电解质水溶液在适当的比例下自发形成的外观为透明或半透明,粒径在10 ～200nm 之间,具有超低界面张力(微乳液体系的界面张力通常约为10 -2 mN·m-1 ) ,热力学稳定的乳状液。
微乳液分为W/O 型O/W 型和双连续型3 种结构。
W/O 型微乳液由油连续相、水核及表面活性剂与助表面活性剂组成的界面膜三相构成。
O/W型微乳液的结构则由水连续相、油核及表面活性剂与助表面活性剂组成的界面膜三相构成,双连续相结构具有W/O 和O/W2 种结构的综合特性,但其中水相和油相均不是球状,而是类似于水管在油相中形成的网格。
影响微乳液结构的因素很多,主要包括表面活性剂分子的亲水性、疏水性、温度、pH值、电解质浓度、各相分的相对比、油相的化学特性等。
通过相图,各组分的关系可以比较精确地确定,而且可以预测微乳液的特征。
除单相微乳液之外,微乳液还能以许多平衡的相态存在,如Winsor Ⅰ型(两相,O/W 微乳液与过量的油共存) 、Winsor Ⅱ型(两相,W/O 微乳液与过量的水共存) 以及WinsorⅢ型(三相,中间态的双连续相微乳液与过量的水、油共存) 。
1.1.2微乳的形成机理尽管在分散类型方面微乳液和普通乳状液有相似之处即有O/W 型和W/O 型,但微乳液和普通乳状液有2 个根本的不同点:其一,普通乳状液的形成一般需要外界提供能量如经过搅拌、超声粉碎、胶体磨处理等才能形成,而微乳液的形成是自发的,不需要外界提供能量;其二,普通乳状液是热力学不稳定体系,在存放过程中将发生聚结而最终分成油、水两相,而微乳液是热力学稳定体系,不会发生聚结,即使在超离心作用下出现暂时的分层现象,一旦取消离心力场,分层现象即消失,还原到原来的稳定体系。
工程师园地文章编号:1002-1124(2004)02-0061-02 微乳液的制备及应用王正平,马晓晶,陈兴娟(哈尔滨工程大学,黑龙江哈尔滨150001) 摘 要:本文翔实的介绍了微乳液的结构、性质、制备以及应用。
关键词:微乳液;性质;制备;应用中图分类号:T Q423192 文献标识码:APrep aration and application of microemulsion M A X iao -jing ,W ANG Zheng -ping ,CHE N X ing -juan(Harbin Engineering University ,Harbin 150001,China ) Abstract :In this article ,the conception ,structure ,properties ,preparation and application of micromeulsion havebeen summarized.K ey w ords :microemulsion ;property ;preparation ;application收稿日期:2003-12-16作者简介:王正平(1958-),男,教授,1982年毕业于浙江大学,硕士生导师,主要从事精细化学品的研究开发工作。
1 前言微乳液最初是1943年由H oar 和Schulman [1]提出的,目前,公认的最好的定义是由Danielss on 和Lindman [2]提出的,即“微乳液是一个由水、油和两亲性物质(分子)组成的、光学上各向同性、热力学上稳定的溶液体系”。
微乳液能够自发的形成,液滴被表面活性剂和助表面活性剂组成的混合界面膜所稳定,直径一般在10～100nm 范围内。
微乳液的结构有三种:水包油型(O/W )、油包水型(W/O )和油水双连续型。
O/W 型微乳液由油连续相、水核及界面膜三相组成。
微乳液法制备纳米材料的概述1.微乳液的形成机理微乳液是由油、水、乳化剂组成的各向同性、热力学稳定的透明或半透明胶体分散体系，其分散相直径一般在10至50nm范围，界面厚度通常为2至5nm，由于分散相尺寸远小于可见光波长，因此微乳液一般为透明或半透明的。
尽管在分散类型方面微乳液和普通乳状液有相似之处即有O/W 型和W/O 型，但微乳液和普通乳状液有2 个根本的不同点：其一，普通乳状液的形成一般需要外界提供能量如经过搅拌、超声粉碎、胶体磨处理等才能形成，而微乳液的形成是自发的，不需要外界提供能量；其二，普通乳状液是热力学不稳定体系，在存放过程中将发生聚结而最终分成油、水两相，而微乳液是热力学稳定体系，不会发生聚结，即使在超离心作用下出现暂时的分层现象，一旦取消离心力场，分层现象即消失，还原到原来的稳定体系。
有关微乳体系的形成机理，目前存在瞬时负界面张力理论、双重膜理论、几何排列理论以及R 比理论，并且有关微乳体系研究的方法还在不断增加。
2.微乳液法制备的纳米材料的特点微乳胶束的结构处于动态平衡中，胶束间不断碰撞而聚集成二聚体、三聚体。
这些聚集体的形成会影响胶束直径的单分散性，进而影响合成微粒粒径的单分散性。
同时，通过控制胶束及水池的形态、结构、极性、疏水性等，可望用分子规模控制纳米粒子的大小、形态、结构及物性的特异性。
用该法制备纳米粒子的实验装置简单，能耗低，操作容易，具有以下明显的特点：（1）粒径分布较窄，粒径可以控制；（2）选择不同的表面活性剂修饰微粒子表面，可获得特殊性质的纳米微粒；（3）粒子的表面包覆一层（或几层）表面活性剂，粒子间不易聚结，稳定性好；（4）粒子表层类似于活性膜，该层基团可被相应的有机基团所取代，从而制得特殊的纳米功能材料；（5）表面活性剂对纳米微粒表面的包覆改善了纳米材料的界面性质，显著地改善了其光学、催化及电流变等性质。
3.制备纳米材料的影响因素：（1）含水量的影响：W/O型微乳液中水核的大小和水与表面活性剂的比例密切相关，水核的大小限制了纳米粒子的生长，决定了纳米微粒的尺寸。
化妆品行业中的微乳液制备方法探讨化妆品是现代社会中不可或缺的生活品。
在化妆品的生产过程中，微乳液是一种常用的配方类型。
微乳液能够提供良好的稳定性、适用于不同肤质和具有良好的触感。
本文将探讨化妆品行业中微乳液的制备方法，包括物质选择、工艺参数和应用领域。
首先，物质选择是制备微乳液的重要步骤之一。
一个好的微乳液配方需要选择适合的表面活性剂、油相和水相。
表面活性剂在微乳液中起到稳定乳液结构的作用。
常用的表面活性剂有阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂等。
油相和水相是微乳液中的两个主要组成部分。
油相可以选择不同类型的油脂，如植物油、矿物油或硅油。
水相可以选择纯净水或水溶性活性成分。
其次，工艺参数的选择对微乳液的稳定性和质量具有重要影响。
其中，温度和搅拌速度是两个重要的工艺参数。
温度的选择应根据所用表面活性剂的特性和物理化学性质进行调节。
高温能够加速乳化过程，但会导致部分表面活性剂变性，从而影响乳液的质量。
搅拌速度会影响乳化时间和乳状液的粒径。
较高的搅拌速度能够促进乳化反应，并使得粒径更小，从而提高微乳液的稳定性。
在微乳液的应用领域方面，化妆品行业中的微乳液具有广泛的应用前景。
微乳液的良好稳定性使得其成为化妆品行业中常用的基础配方。
例如，具有适宜粒径的微乳液可以用于制备乳液、乳霜和乳化霜等产品。
微乳液还可以作为载体，使得活性成分更容易被皮肤吸收，达到更好的疗效。
此外，在护肤品、彩妆品和个人护理产品等领域中，微乳液也被广泛应用。
总结起来，化妆品行业中的微乳液制备方法是一个涉及物质选择、工艺参数和应用领域的复杂过程。
通过选择合适的表面活性剂、油相和水相，调节适当的工艺参数，微乳液可以具备良好的稳定性和适用性。
微乳液在化妆品行业中的应用领域广泛，包括乳液、乳霜、乳化霜等各类产品。
进一步研究和探索微乳液的制备方法，可以提高化妆品行业中产品的质量和市场竞争力。
品牌企业在化妆品行业中的微乳液制备方法应引起重视，以创造更多的市场机会和品牌优势。
微乳的形成机理对微乳剂形成机理的研究是微乳剂研究的热点之一，目前比较成熟的有以下几种理①瞬时负界面张力学说关于微乳液的自发形成，Sohulmna和Prince等提出了瞬界面张力形成机理。
此理论认为:油冰界面张力在表面活性剂的存在下大大降低，一几个mNml，这样低的界面张力只能形成普通乳状液。
但在助表面活性剂的存在下，由生混合吸附，界面张力进一步下降至超低(l护~1任smN/In)，以至产生瞬时负界面张力国农业大学硕士学位论文第一章绪).由于负界面张力是不能存在的，因此体系将自发扩张界面，使更多的表面活性剂和面活性剂吸附于界面而使其体积浓度降低，直至界面张力恢复至零或微小的正值。
这种时负界面张力而导致的体系界面自发扩张的结果就形成了微乳液。
如果微乳液发生聚界面面积缩小，又产生负界面张力，从而对抗微乳液的聚结，这就解释了微乳液的稳定因为负界面张力无法用实验测定，因此这一机理尚缺乏实验基础.②混合膜理论1955年，Shculman和B佣octt提出吸附单层是第三相或中间相的概念，并由此发展合膜理论:作为第三相，混合膜具有两个面，分别与水和油相接触。
这两个面分别与的相互作用的相对强度决定了界面的弯曲及其方向，因而决定了微乳体系的类型.当有在时，表面活性剂与醇形成混合膜，使混合膜液化，具有更高的柔性，因而易于弯曲. 油、水共存时，弯曲即自发进行。
因此，醇对微乳液形成的一个重要贡献是使界面的柔到改善。
③界面膜学说微乳剂的主要组成成分是水、表面活性剂和油。
其中表面活性剂对微乳剂的形成起作用。
依靠表面活性剂的增溶作用将油增溶在水中或将水增溶在油中。
增溶过程之所以生是因为在体系中形成了表面活性剂胶团，它主要是靠表面活性剂间的疏水相互作用形。
讯代表水相胶团溶液;仪代表反相胶团溶液。
贾和0分别代表过量的水和油相.D代乳相(表面活性剂相)。
W:代表亲油性表面活性剂在混合表面活性剂中的质量分数。
④几何排列理论Robbins、Mitehell和Ninh舰等从双亲物聚集体中分子的几何考虑，提出了界面膜排列的几何模型，并成功地解释了界面膜的优先弯曲和微乳液的题。
1915年，奥斯特瓦尔德《被遗忘了尺寸的世乳液需要借助高速搅拌或超声振荡等外力微乳液无需任何机械功，只需按照配方，热力学等）随浓度的增加，表面张力升高；（醇，羧酸等）随浓度的增加，表面张力变化不明显；界面CTABH atom C atom N atom O atom S atomlyophobic, hydrophobic 疏水的lyophilic, hydrophilicAmphiphilic碳氢链在8～20个碳原子两亲分子材料合成技术与方法（2）按头部基团分类阴离子表面活性剂：亲水基为阴离子Sodium dodecyl sulfonate 十二烷基磺酸钠Sodium dodecyl sulfate 十二烷基硫酸钠CH3CH2CH2CH2—OSO3—Na+烷基磺酸钠材料合成技术与方法阴离子表面活性剂：亲水基为阴离子疏水基：由C10～C20的长链烃基亲水基：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸等特点：原料易得、性能优良、很好的润湿性和去污功能Sodium dodecyl sulfonate十二烷基磺酸钠Sodium dodecyl sulfate十二烷基硫酸钠poly(ethylene glycol), poly(ethylene oxide), poly(oxyethylene)聚乙二醇，聚环氧乙烷，聚氧乙撑在固体表面有强烈的吸附性胶团化：表面活性剂在溶液中分散，当达到一定浓度时，表面活性剂分子会从单体（单个此时的浓度，即形成胶团的浓度胶团（胶束，反胶团（反胶束，反相胶束）水亲油基朝外，亲水基朝里油包水直径单一分散性，动力学和热力学稳定性微乳液浓度<CMC材料合成技术与方法C 14H 29COO −Na +临界排列参数( Critical packing parameter)V ：表面活性剂分子疏水部分的体积,a 0：表面活性剂分子在聚集体表面所占有效头基面积l c ：表面活性剂分子疏水部分的链长。
材料合成技术与方法0<p<1/3时形成胶束，(liposome) ：表面活性材料合成技术与方法囊泡结构从完全无序的单体稀溶液到高度有序的结晶态。
