復(fù)配技術(shù)-表面活性劑復(fù)配的影響因素2-復(fù)配技術(shù)2

《表面活性劑、膠體與界面化學(xué)基礎(chǔ)》化妝品專業(yè)基礎(chǔ)課主講鐘巖亮考試考核平時成績：考勤+課堂表現(xiàn)線上考核、互動、評價：50%期末考試：50%復(fù)配技術(shù)表面活性劑的復(fù)配目的及復(fù)配原理*表面活性劑復(fù)配技術(shù)*表面活性劑復(fù)配技術(shù)應(yīng)用*【學(xué)習(xí)指南】表面活性劑復(fù)配的影響因素內(nèi)容提要：同系物混合體系無機(jī)電解質(zhì)極性有機(jī)物非離子表面活性劑與離子表面活性劑的混合物陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑混合物表面活性劑和高聚物復(fù)配體系陰離子表面活性劑對

Tritonx-100（聚乙二醇辛基苯基醚）溶液濁點之影響非離子表面活性劑中加入離子表面活性劑后，濁點升高。非離子表面活性劑與離子表面活性劑的混合物

非離子表面活性劑與離子表面活性劑的復(fù)配已有廣泛的應(yīng)用。如非離子表面活性劑（特別是聚氧乙烯基作為親水基）加到一般肥皂中，量少時起鈣皂分散作用（防硬水作用），量多時形成低泡洗滌劑配方。烷基苯磺酸鹽和烷基硫酸鹽也常與非離子表面活性劑復(fù)配使用，可以獲得比單一表面活性劑更優(yōu)良的洗滌性質(zhì)、潤濕性質(zhì)以及其他性質(zhì)。表面活性劑復(fù)配技術(shù)非離子表面活性劑與離子表面活性劑的復(fù)配規(guī)律可歸納如下：①在離子表面活性劑中加入非離子表面活性劑，將使表面活性提高。在非離子表面活性劑加入量很少時，就會使表面張力（y）顯著下降。如在C12H25SO4Na（SDS）中加入C12H25O（C2H4O）5H（C12E5）后，在C12E5的濃度很小時即可使cmc及γ大大降低，當(dāng)SDS的濃度增加到其cmc附近時，溶液γ出現(xiàn)了最低值（比未加C12E5時的最低值還低）。此時的C12E5在混合溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)僅為0.001，同時混合溶液的cmc也大幅度下降。當(dāng)C12E5的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)0.02時，cmc由無C12E5時的8x10-3mol／L降到1x10-3mol／L。②在非離子表面活性劑中加入離子表面活性劑，如在C12E5及C12H25O（C2H4O）7H（C12E7）中加入SDS，在SDS的加入量不大（濃度較稀時），溶液的表面活性增加（cmc及γ下降）。C12H25O（C2H4O）5H（C12E5）十二烷基五乙二醇醚、

聚氧乙烯(5)月桂基醚【CH3(CH2)11(OCH2CH2)5OH】C12H25O（C2H4O）7H（C12E7）聚氧乙烯(6)月桂基醚【CH3(CH2)11(OCH2CH2)6OH】

表面活性劑復(fù)配技術(shù)非離子表面活性劑中加入離子表面活性劑后，濁點升高。非離子表面活性劑與離子表面活性劑的復(fù)配規(guī)律可歸納如下：③在非離子表面活性劑中加入離子表面活性劑，將使?jié)狳c升高。但這種混合物的濁點界限不夠分明，實際上常有一段較寬的溫度范圍。④很多研究表明，非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑之間的相互作用強(qiáng)于其與陽離子表面活性劑之間的相互作用，這可解釋為非離子表面活性劑（如聚氧乙烯鏈中的氧原子）通過氫鍵與H2O及H3O＋結(jié)合，從而使這種非離子表面活性劑分子帶有一些正電性。因此，陰離子表面活性劑與此類非離子表面活性劑的相互作用中還有類似于異電性表面活性劑之間的電性作用。表面活性劑復(fù)配技術(shù)非離子表面活性劑與離子表面活性劑在溶液中能形成混合膠團(tuán)C12H25SO4Na水溶液中C12E5濃度（M）1-0；2-5×10-6；3-1×10-6；4-2×10-5；5-2.5×10-4；6-1.0×10-3

當(dāng)離子表面活性劑中加入非離子表面活性劑時，除使cmc下降外，表面張力也下降，表面活性增高。C12H25SO4Na濃度1-0；2-1×10-3；3-2.5×10-3；4-6.3×10-3；5-2.5×10-2上圖C12H25SO4Na濃度C12E5溶液的表面張力影響（25℃）上圖：C12H25SO4Na水溶液的表面張力變化（25℃）C12E5【聚氧乙烯(5)月桂基醚】表面活性劑復(fù)配技術(shù)

陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑混合物復(fù)配技術(shù)

表面活性:陰離子表面活性劑與陽離子表面活性劑相互作用可形成一種復(fù)合物，其臨界膠束濃度遠(yuǎn)小于各自離子表面活性劑的臨界膠束濃度，陰離子-陽離子復(fù)配具有很高的表面活性。陰離子表面活性劑與陽離子表面活性劑形成的復(fù)合物，其組成是1：1等物質(zhì)的量的。等摩爾混合物的表面活性遠(yuǎn)高于單一的表面活性劑。9表面活性劑復(fù)配技術(shù)一方面提高了降低表面張力的效能，混合體系的表面張力可低達(dá)25mN/m甚至更低，另一方面極大地提高了降低表面張力的效率，混合體系的cmc小于每一單純組分表面活性劑的cmc，甚至呈現(xiàn)幾個數(shù)量級的降低，因而表現(xiàn)為全面增效作用。10陰離子-陽離子復(fù)配型表面活性劑高表面活性表面活性劑復(fù)配技術(shù)下表辛基硫酸鈉、辛基三甲基溴化銨

及其1：1復(fù)合物溶液形成的氣泡及液滴的壽命[25℃]

表面活性劑溶液氣泡壽命/s液滴壽命/sC8H17-SO4Na溶液1911C8H17(CH3-)3Br溶液1812兩者1：1復(fù)合物溶液26100771表面活性劑復(fù)配技術(shù)

并不是所有類型的正、負(fù)離子表面活性劑都具有上述突出的表面活性，只有當(dāng)親油基中的碳原子數(shù)比較多，而且m≈n時表面活性才有特殊表現(xiàn)。對于碳原子總數(shù)相同，不對稱的混合體系(例如m+n＝14，m≠n)與對稱的混合體系(m+n＝14，m≈n)相比，cmc較低，而溶液表面張力所能達(dá)到的最低值比較高。注意：表面活性劑復(fù)配技術(shù)鹽效應(yīng)：1）對于1：1正負(fù)離子表面活性劑混合物當(dāng)烷基鏈碳數(shù)不同時，在吸附層和膠團(tuán)中的正、負(fù)離子表面活性離子的比例不是1：1，碳數(shù)較多的表面活性離子所占的比例大。這就是說在吸附層不是電中性的，有擴(kuò)散雙電層存在，無機(jī)鹽對表面活性有顯著影響。2）當(dāng)碳數(shù)相近時，無機(jī)鹽(NaCl)對cmc及表面張力無顯著影響。這表明膠團(tuán)周圍及表面吸附不存在擴(kuò)散雙電層，膠團(tuán)與表面層皆近于電中性。溶解性：烷基磺酸鹽代替烷基硫酸鹽單組分體系前者比后者水溶性差，但混合體系前者與陽離子表面活性劑烷基季銨鹽混合后水溶性遠(yuǎn)高于后者。另外，從烷基磺酸鈉的角度來看，陽離子表面活性劑烷基三乙基季銨鹽的加入可增加烷基磺酸鈉的溶解性，也就是說，陽離子表面活性劑的加入，可增大陰離子表面活性劑的溶解性13表面活性劑復(fù)配技術(shù)1.全面增效作用2.提高混合物溶解性(1)增大極性基的體積：增大離子的體積可以增加離子頭基之間的空間位阻以降低離子頭間強(qiáng)烈的靜電引力，從而減少體系形成沉淀的機(jī)率。(2)引入聚氧乙烯基：離子型表面活性劑分子中引入聚氧乙烯基有利于降低分子的電荷密度從而減弱離子頭基間的強(qiáng)靜電相互作用和增加體系的表面活性。(3)極性基的選擇：烷基磺酸鹽代替烷基硫酸鹽單組分體系前者比后者水溶性差，但混合體系前者與陽離子表面活性劑烷基季銨鹽混合后水溶性遠(yuǎn)高于后者。另外，從烷基磺酸鈉的角度來看，陽離子表面活性劑烷基三乙基季銨鹽的加入可增加烷基磺酸鈉的溶解性，也就是說，陽離子表面活性劑的加入，可增大陰離子表面活性劑的溶解性。(6)加入兩性表面活性劑：兩性表面活性劑其表面活性不如陰、陽離子型表面活性劑強(qiáng)。將其加入正、負(fù)離子表面活性劑復(fù)配體系，結(jié)果表明有利于改善復(fù)配體系的溶解性能。(7)加入非離子表面活性劑：加入溶解度較大的非離子表面活性劑，正、負(fù)離子表面活性劑在水中溶解度明顯增加。14表面活性劑復(fù)配技術(shù)

表面活性劑和高聚物復(fù)配體系在實際應(yīng)用中，表面活性劑往往和一些水溶性高分子一起復(fù)配使用。通過復(fù)配可減少表面活性劑或聚合物的用量，卻顯著提高了體系的功能。此外，聚合物與表面活性劑的復(fù)配可能產(chǎn)生許多新的應(yīng)用性質(zhì)。15表面活性劑復(fù)配技術(shù)

聚氧乙烯C12H25SO4Na溶液表面張力的影響陰離子表面活性劑與高分子物質(zhì)作用的強(qiáng)烈程度次序是：PEG＜CMC(羧甲基纖維素)＜PVAC＜PPG≈PVP。影響相互作用強(qiáng)弱的兩個主要因素是：高分子的疏水愈強(qiáng)，相互作用愈大；表面活性劑的碳?xì)滏溣L，與高分子的相互作用愈強(qiáng)；高分子與表面活性劑的電性差異愈大，相互作用愈強(qiáng)。非離子表面活性劑與高分子的相互作用—般較弱。16

表面活性劑和高聚物復(fù)配體系相互作用規(guī)律:表面活性劑復(fù)配技術(shù)聚集結(jié)構(gòu)特點：離子型，特別是陰離子型表面活性劑與非離子聚合物的作用分為兩種類型：一是靠彼此疏水鏈間的疏水作用，聚合物疏水性越強(qiáng)、鏈越柔順、表面活性劑烷烴鏈越長，則相互作用越強(qiáng)，外加電解質(zhì)加強(qiáng)了它們之間的相互作用；二是靠聚合物親水片段和表面活性劑頭基間的偶極作用。17表面活性劑復(fù)配技術(shù)表面活性劑與聚電解質(zhì)聚集結(jié)構(gòu)圖

表面活性劑和高聚物復(fù)配體系

兩性表面活性劑與高分子化合物的復(fù)配體系在低于或高于其等電點時，分別呈陽離子或陰離子型，與離子型表面活性劑類似。等電點附近，可能通過疏水力或偶極作用等與高分子發(fā)生相互作用。與離子型表面活性劑相比，由于兩性表面活性劑可形成內(nèi)鹽，故受電解質(zhì)的影響較小。18表面活性劑復(fù)配技術(shù)

表面活性劑－高聚物復(fù)配體系的應(yīng)用

1.增粘非離子聚合物如PEO和PVP與陰離子表面活性劑如SDS復(fù)配使聚合物帶上電荷，成為“聚電解質(zhì)”，分子問斥力增加使聚合物分子伸展，導(dǎo)致溶液粘度增加。非離子聚合物與陰離子表面活性劑復(fù)配使聚合物帶上電荷，成為聚電解質(zhì)，分子間斥力增加使聚合物分子伸展，導(dǎo)致溶液黏度增加。這種黏度增加在一定的表面活性劑濃度