由于自然乳化法制备的多重结构乳状液中粒子大小不均一且粒子结构不完全为多重结构,影响了对多重结构乳状液的进一步研究。近年来常用的制备多重结构乳状液的基本方法为一步乳化法或两步乳化法,而微毛细管法和渗透压法是在两步乳化法基本上的技术创新,但通过以上方法制备的多重结构乳状液均存在稳定性较差的问题。国内外的众多研究人员从研究多重结构乳液的不稳定性机理入手,考察了配方中各种添加物对多重结构稳定性的影响,以期改进多重结构乳状液的长期稳定性,增加其在各领域应用的可行性。35925
多重结构乳状液的稳定性主要取决于双层界面膜的强度。多重结构乳状液制备配方和制备工艺中的因素如乳化剂、各相体积比、添加剂( 无机盐、流变调节剂) 和乳化工艺等都会影响到多重结构乳状液的界面膜强度,影响多重结构的稳定性。论文网
(1)配方组成对多重结构乳液的稳定性研究
乳化剂分子链中包含亲水基团和亲油基团,其亲水性和亲油性可用HLB 值表示,乳化剂的HLB 值高说明亲水性较强,称为O/W 型乳化剂,其HLB 值低说明亲油性强,称为W/O 型乳化剂。Hameger等人[1]提出多重结构乳状液乳化剂选择的条件:1)亲油性乳化剂需要高的稳定性;2)亲水性乳化剂的HLB值应大于15;3)减少亲水性乳化剂在油相的溶解度;4)尽可能使用最少量的乳化剂,减少乳化剂在相反界面上的吸附,以防多重结构乳状液稳定性的降低。
Pyriblsik[1]发现对于稳定的多重乳状液的形成,第一乳状液在多重乳液配方中所占质量分数应)70%; 低于70%时, 制备后几分钟会分层; 第一乳化剂( 亲油性乳化剂) 的用量至少应为第二乳化剂(亲水性乳化剂) 的1.4 倍。
Michaut等[2]研究发现聚合物表面活性剂作乳化剂时制备的多重结构乳状液能在60d内保持稳定。但目前的乳化剂的研究仍然无法明显改善多重结构乳状液的长期稳定性。
油水比是指制备配方中的油相和水相之间的比例,依据相体积理论,当水相体积大于油相体积时,易形成W/O/W 型乳状液; 当水相体积小于油相体积时,易形成O/W/O 型乳状液。Allouche等[3]通过改变油水相之间的比例以研究油水比对W/O/W型多重结构稳定性的影响,实验发现油水比为75∶25时所制备的多重结构乳状液较稳定。
无机盐加入到多重结构乳状液体系中,一方面可调节内相与外相间的渗透压,内外相渗透压的平衡可减少内外相液滴间的碰撞机率,减少液滴间的聚结合并,增加多重结构乳状液的稳定性; 另一方面,无机盐作为电解质在水相中电离,使液滴吸附带电离子而带同种或不同种电荷,在液滴表面形成扩散双电层,乳化粒子扩散双电层间的排斥作用阻止了液滴间的聚结合并,扩散双电层因离子的半径和所带电荷的大小而发生扩散或压缩。WangYafei等[4]曾将无机盐加入W/O/W型乳状液的分散相通过提高其渗透压以增加多重结构的稳定性。
流变调节剂多为水溶性聚合物,通过改善体系的流变特性如假塑性、触变性、短流或长流结构以及黏度和稠度以增加体系的稳定性。
(2)制备工艺对多重结构乳液的稳定性研究
乳化温度决定形成多重结构的类型及其稳定性,多重结构乳状液的制备过程中PIT 法需要在临界温度范围内进行转相。Morais等[5]研究发现在临界乳化温度范围内,产生超低的界面张力有利于多重结构的形成。
储存温度是决定多重结构稳定的主要因素,低温和高温都不利于多重结构乳状液的稳定。
搅拌速度指多重结构乳状液制备过程中的冷却搅拌速度,对多重结构的形成有重要影响。速度太慢或太快都不利于多重结构的形成,速度太慢会促使内相液滴之间发生聚结,速度太快、剪切力太强会使得两相界面变形进而引发多重结构的破坏。
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