影響油包水乳化體系的穩(wěn)定的因素.doc

影響油包水乳化體系的穩(wěn)定的因素較多，通常可以分為以下幾點。1、油包水乳化劑的選擇，2、乳化體系油脂的選擇，3、油包水含固體顆粒粉末的選擇，4、乳化體系黏度的控制，5、油包水生產(chǎn)工藝的選擇等主要方面 乳化劑的選擇 油包水乳化劑一般的HLB 在38的范圍內(nèi)，而目前國內(nèi)以及國外市場上常見的又以56為主，在不同的涂抹感觀要求下，HLB可有相應(yīng)的調(diào)整。根據(jù)其種類的不同，又可分為二價金屬堿鹽和脂肪酸鹽，聚氧乙烷和聚氧丙烷共聚體，失山梨醇脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚甘油脂肪酸酯等等。而硅油包水乳化劑常見則以烷基聚二甲基硅氧烷的聚氧乙烷聚氧丙烷的共聚體以及其分散體為主。 通常乳化劑分子聚集在油水相界面上，親水基伸入水中，親油基伸入油中，使水油界面的界面張力下降而使乳化系統(tǒng)得以穩(wěn)定。因而乳化劑對乳狀體系的穩(wěn)定性非常關(guān)鍵，我們可以通過考察乳化劑及乳化助劑在界面層的排布和相互作用，來分析乳化劑的選擇對體系穩(wěn)定性的影響。界面層的致密性性 由于乳化劑分子在液滴表面上可形成緊密的吸附層，并在界面層成定向楔的界面，故而乳化劑分子的結(jié)構(gòu)以及空間排布對穩(wěn)定性的影響比較關(guān)鍵。乳化劑分子的空間構(gòu)型主要指分子中極性基團截面積的相對大小，若兩種基團的截面積不同，在乳化劑分子象兩頭大小不一的楔子，在油水界面上形成緊密排列的吸附層。截面積小的一頭總指向分散相，截面積大的一頭總指向分散介質(zhì)，形成定向楔的界面。因此選擇油包水乳化劑時盡可能選擇親油端較大的乳化劑作為主乳化劑，這樣乳化體系相對較難發(fā)生轉(zhuǎn)相，但同時要考慮到空間位阻，可適當?shù)倪x配不同分子量的油包水乳化劑作為復(fù)合乳化劑，來填充不同分子量乳化劑之間的空隙。 界面膜的強度 乳化過程也可看作乳化劑在分散相液滴表面形成一保護膜的過程。界面膜的厚度尤其是其強度和韌性對乳狀體系的穩(wěn)定性起著舉足輕重的作用。通?；旌先榛瘎┬纬傻膹?fù)合膜具有相當高的強度，因而界面膜不易破裂，其形成的乳化體系更趨于穩(wěn)定。在選擇乳化劑組成混合乳化劑時，要注意各組份的分子之間的相互作用力要強，且能在界面相中緊密排列。如果能選擇分子結(jié)構(gòu)相近且不同分子量的乳化對作為乳化劑，乳化效能和穩(wěn)定性會有更大的提升。 助乳化劑的選擇 助乳化劑通?？勺鳛槿榛瘎┑脑鲂?。對于兩親的乳化劑，以溶解度較大的相為外形，因此，要增加乳化體系的穩(wěn)定性，需要增強油包水乳化劑在油相的溶解度。通常在水相添加0.52%的無機鹽，可以很好的降低乳化劑在水相的溶解度。其原因主要是無機鹽在水合時，是通過離子鍵，其鍵能要遠遠大于油包水乳化劑親水端水合時形成的氫鍵和共價鍵，因而在類似于“鹽析“效應(yīng)的影響下，乳化劑在油相得到了更大的溶解值。 另外，無機鹽可以使乳化顆粒帶電，形成擴散雙電層。大部分穩(wěn)定的乳狀體系因電離或者吸附會產(chǎn)生電荷，這些屬性和膠體有類似的性能。由于乳化劑常帶有極性基團，故吸附與電離常同時發(fā)生。一般介電常數(shù)較高的物質(zhì)常帶正電，介電常數(shù)低的物質(zhì)常帶負電。故在OW型乳狀液中油滴常帶負電荷；在WO型乳狀液中，水滴常帶正電荷。由于液滴帶電而形成雙電層，它們之間的相互吸引和排斥，提高了分散體的穩(wěn)定性，尤其對于黏度較低的油包水乳化體系更顯得重要。 另外，作為常見的山梨醇脂肪酸酯，聚甘油脂肪酸酯以及聚氧乙烯脂肪酸酯等油包水乳化劑，可針對性地在水相添加山梨醇，甘油，聚乙二醇等對應(yīng)的親水性多元醇。由于相應(yīng)的多元醇在一定的溫度下在水相都有一定的溶積值，在水相添加適量的多元醇也可以增加對應(yīng)的乳化劑在油相的溶解值，而通常在水相添加無機鹽和多元醇，這樣的方式往往是同時進行的。 固體粉末的穩(wěn)定和助乳化作用 許多小粒徑固體粉末，請注意是小粒徑，當它們處在內(nèi)外兩相界面上時，也能起到良好的乳化作用。細小改性的固體顆粒，由于本身與界面接觸角的原因，會很好的吸附在分散相界面，并對內(nèi)相有一定的包裹作用，故而是性能不錯的助乳化劑，對提高體系的穩(wěn)定性幫助很大。如常見的硬脂酸鎂，鋅，鋁等二價或三價堿土金屬鹽，氣相二氧化硅等。而一些常見的固體顆粒，需經(jīng)過特定的表面處理及改性后，才具有助乳化作用。 因此，適當?shù)倪x擇乳化劑和助乳化劑，合理的選擇乳化對隊友包水體系的穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用，是配方成敗的關(guān)鍵。對于通常的乳化體系，乳化劑的用量一般在34%左右，在含極性油或高粉量的乳化體系時，乳化劑用量一般在45%左右，在這里需要指出的一點是，乳化體系里，尤其是油包水的乳化體系里，并非是乳化劑用量約高越穩(wěn)定，當乳化劑的用量高于一定的范圍，其體系的穩(wěn)定性常常是下降的。其可能的原因一方面是由于乳化界面的空間位阻效應(yīng)，由于乳化劑相互的作用，當乳化劑的用量超出一定的范圍時，其界面層的致密性會有所下降，另一方面，由于油包水的乳化劑的hlb值一般在37之間，沒有強烈的親水性，故而在油相形成油性膠團的能力較低。但由于油包水的乳化劑親油和親水的兩親性，多余的乳化劑在界面層非?；钴S，其性能較強極性油脂對界面層的襲擊和穿透影響更多，使得界面層的強度下降和松散性增大，反而可能會讓體系破乳或者形成反膠團進而轉(zhuǎn)相。 目前常見的油包水乳化劑大概可分為以下幾類： 脂肪酸的二價或三價堿土金屬鹽，聚氧乙烷和聚氧丙烷共聚體，失山梨醇脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚脂肪醇醚，聚甘油脂肪酸酯等等。如硬脂酸鎂，硬脂酸鋅，硬脂酸鋁，失水山梨醇棕櫚酸酯，失水山梨醇硬脂酸酯，失水山梨醇油酸酯，失水山梨醇倍半油酸酯，失水山梨醇三油酸酯，聚氧乙烯硬脂醇醚，聚氧乙烯油醇醚，聚氧乙烯蜂蠟，聚氧乙烯蓖麻油，甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，異硬脂酸單甘油酯等等。還有部分的聚硅氧烷結(jié)構(gòu)的硅油包水乳化劑，在市場上也有很廣的應(yīng)用。主要成分是以烷基聚二甲如二合一香波，它是一種既具有洗凈又具有護理頭發(fā)作用的香波，即它是把香波和護發(fā)素2個產(chǎn)品的作用合到一個產(chǎn)品中。在設(shè)計二合一香波時，要注意原料間的配伍性。因為具有洗凈去污作用的原料主要是陰離子表面活性劑，而具有護理頭發(fā)的調(diào)理劑多是陽離子表面活性劑，而當陰離子、陽離子表面活性劑混合體系濃度一旦超過臨界膠束濃度時，由于強烈的正負離子的靜電相互作用，而產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)，形成絡(luò)鹽導(dǎo)致沉淀、分層等，故在設(shè)計二合一香波時，不能簡單地將洗發(fā)香波和護發(fā)素主要原料陰陽離子表面活性劑混合在一起，因為它們構(gòu)成配伍禁忌。為了克服相分離，可在陰離子或陽離子表面活性劑親水基中引入EO基團，即增加親水性，EO基團的存在降低了表面活性劑的離子密度，從而減弱了它們之間的靜電相互作用，并增大了陰、陽離子復(fù)合物的親水性。此外，陽離子型高聚物如聚季銨鹽類表面活性劑優(yōu)于1831、163l等低分子陽離子表面活性劑，因其高分子鏈起著隔離的作用，阻礙陰、陽離子間的絡(luò)合作用，故陰離子表面活性劑與聚季銨鹽有良好的配伍性。再如化妝品中常用的防腐劑尼泊金酯，美國FDA認為它是最安全的一類防腐劑，即使它的用量達到23，也仍是安全的。但某些原料與它配伍時，可降低尼泊金酯的抑菌作用。如與一些營養(yǎng)物質(zhì)(如氨基酸類、膠原類等)配伍即會降低活性，且遇到非離子表