3.3.4　反應(yīng)型乳液乳化劑分類及其作用

乳化劑從來源上可分為天然物和人工合成兩大類。而按其在兩相中所形成乳化體系性質(zhì)又可分為水包油（O/W）型和油包水（W/O）型兩類。

衡量乳化性能最常用的指標是親水親油平衡值（HLB值）。HLB值低表示乳化劑的親油性強，易形成油包水（W/O）型體系；HLB值高則表示親水性強，易形成水包油（O/W）型體系。因此HLB值有一定的加和性，利用這一特性，可制備出不同HLB值系列的乳液。

乳化劑分子中有親水和親油兩個部分，根據(jù)它們的親水部分的特征，可以分為三種類型。

陰離子型乳化劑為在水中電離生成帶有烷基或芳基的陰離子親水基團的乳化劑，如羧酸鹽、硫酸鹽和磺酸鹽等。這類乳化劑最常用、產(chǎn)量最大和常見的商品有肥皂（C_15～17H_31～35CO₂Na）、硬脂酸鈉鹽（C₁₇H₃₅CO₂Na）、十二烷基硫酸鈉鹽（C₁₂H₂₅OSO₃Na）和十二烷基苯磺酸鈣鹽（C₃₆H₅₈CaO₆S₂）等。陰離子型乳化劑要求在堿性或中性條件下使用，不能在酸性條件下使用。在使用多種乳化劑配制乳液時，陰離子型乳化劑可以互相混合使用，也可與非離子型乳化劑混配使用。陰離子型和陽離子型乳化劑不能同時使用在一個乳狀液中，如果混合使用會破壞乳狀液的穩(wěn)定性。

陽離子型乳化劑為在水中電離生成帶有烷基或芳基的陽離子親水基團。這類乳化劑的品種較少，都是胺的衍生物，例如N-十二烷基二甲胺，可用于聚合反應(yīng)。

非離子型乳化劑為一類新型的乳化劑，其特點是在水中不電離。它的親水部分是各種極性基團，常見的有聚氧乙烯醚類和聚氧丙烯醚類；它的親油部分（烷基或芳基）直接與氧乙烯醚鍵結(jié)合。典型的產(chǎn)品有對辛基苯酚聚氧乙烯醚（結(jié)構(gòu)式如）。非離子型乳化劑的聚醚鏈上的氧原子可以與水產(chǎn)生氫鍵締合，因而可以溶解在水中。它既可在酸性條件下使用，也可在堿性條件下使用，而且乳化效果很好，廣泛用于化工、紡織、農(nóng)藥、石油和乳膠等的生產(chǎn)。

非離子型乳化劑通過醚基親水和烴基親油，主要有聚乙二醇型、多元醇型、聚氧乙烯烷基酰醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺、多元醇型、聚醚型等。非離子型乳化劑在水溶液中不電離，不受酸堿鹽影響，能在硬水中使用。許多非離子型乳化劑溶解度隨溫度升高而降低，直至變得不溶于水而出現(xiàn)混濁現(xiàn)象，這時的溫度稱為濁點。顯然，濁點越高，非離子乳化劑的使用溫度范圍更廣。一般認為，濁點是由于氫鍵被破壞造成的。

狹義的兩性離子乳化劑指同時具有陰離子和陽離子活性基團的乳化劑，廣義的理解則是具有陰離子-陽離子、陰離子-非離子、陽離子-非離子、陽離子-陽離子-非離子四種活性基團組合的都可稱為兩性。兩性乳化劑按整體結(jié)構(gòu)分有甜菜堿型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型四類。

陰離子、陽離子、兩性離子乳化劑可統(tǒng)稱為離子型乳化劑，具有很好的溶解性，可用于制備高濃度的乳液。它們在水溶液中發(fā)生電離，離解出表面活性基團離子和普通離子。活性基團可以降低表面張力以利于乳化，普通離子吸附在液滴表面，以靜電效應(yīng)增強乳液穩(wěn)定性。與非離子乳化劑的濁點現(xiàn)象不同的是，離子型乳化劑在溫度升高到某一值時，溶解度突然增大，此溫度稱為 Krafft 溫度。Krafft 溫度越低，說明乳化劑越易溶解，可用性越好。一般碳鏈越長、陰離子基團越大，Krafft 溫度越高。此外，隨著碳鏈的增長、濃度的增加，離子型乳化劑溶液的表面張力下降。