第3章3-4 化妝品知識(shí)

1主要內(nèi)容§3.3增溶與微乳增溶作用、增溶作用的影響因素、增溶作用的應(yīng)用、微乳液§3.4潤(rùn)濕與分散界面和表面、潤(rùn)濕作用、表面活性劑對(duì)潤(rùn)濕作用影響、分散作用、表面活性劑在分散過(guò)程中的作用第三章表面活性劑理論2一個(gè)講述化妝和皮膚知識(shí)的訂閱號(hào)，里面的內(nèi)容比PPT更懂哦3上次課內(nèi)容回顧上一次課我們探討了第三章表面活性劑理論的第二節(jié)乳化作用部分內(nèi)容。本部分內(nèi)容包括概念、乳狀液類型、乳化劑的選擇、乳化體的穩(wěn)定性、乳化體的制備技術(shù)等內(nèi)容。41.增溶作用1.1定義§3.3增溶與微乳1.1.1增溶作用（Solubilization）增溶作用是指表面活性劑在水溶液中達(dá)到臨界膠束濃度后，一些水不溶性或微溶性物質(zhì)在膠束溶液中的溶解度可顯著增加并形成透明膠體溶液的作用。5加入油溶性的染料紅色蘇丹Ⅲ，說(shuō)明油是不連續(xù)相。增溶作用實(shí)驗(yàn)：加入乳化劑，溶液變透明，說(shuō)明乳化劑起到增溶作用?！?.3增溶與微乳6臨界膠束濃度定義

表面活性劑在溶液中超過(guò)一定濃度時(shí)，會(huì)從單個(gè)分子締合成為膠態(tài)的聚合物；溶液性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)的濃度，即為膠束開(kāi)始形成時(shí)的濃度，稱為臨界膠束濃度（CriticalMicelleConcentration，簡(jiǎn)稱CMC）?；仡?

表面活性劑量與臨界膠束濃度。回顧8增溶作用的產(chǎn)生s/溶解度C/%

cmc

隨著表面活性劑的增加水體系溶劑有機(jī)物溶解度如圖?！?.3增溶與微乳9

增溶劑，也稱加溶劑，是具有顯著增溶作用的表面活性劑。1.1.2增溶劑（Solubilizer）§3.3增溶與微乳101.1.3增溶物（Solubilizate）

增溶物是指被增溶的有機(jī)物?！?.3增溶與微乳111.2增溶作用的方式1.2.1非極性分子在膠束內(nèi)的增溶

在膠束內(nèi)部，被增容的物質(zhì)完全處于非極性環(huán)境中。§3.3增溶與微乳121.2.2在表面活性劑分子間的增溶

分子結(jié)構(gòu)與表面活性劑類似的極性有機(jī)化合物柵欄之間甚至拉入內(nèi)部?！?.3增溶與微乳131.2.3在膠束表面的吸附增溶

既不溶于水也不溶于油的小分子極性有機(jī)化合物在膠束表面增容。§3.3增溶與微乳141.2.4聚氧乙烯基間的增溶

以聚氧乙烯基為親水基的非離子表面活性劑包裹在膠束外層的長(zhǎng)鏈中。

§3.3增溶與微乳151.3增溶作用與乳化作用的區(qū)別1.3.1熱力學(xué)

穩(wěn)定/不穩(wěn)定1.3.2顆粒直徑

10~100nm/100~400nm1.3.3外觀

透明或半透明/半透明或不透明§3.3增溶與微乳161.4增溶作用和水溶助長(zhǎng)作用的區(qū)別1.4.1水溶助長(zhǎng)定義水溶助長(zhǎng)作用（hydrotropy)是利用水溶助長(zhǎng)劑與增溶物之間形成化合物，大大地改變?cè)鋈芪飳?duì)溶劑的親和作用，使溶解度發(fā)生變化。1.4.2增溶劑和水溶助長(zhǎng)加入量的不同量少/大量§3.3增溶與微乳172.增溶作用的影響因素2.1表面活性劑的結(jié)構(gòu)2.1.1活性劑的類型的影響非離子＞陽(yáng)離子＞陰離子(1)非離子表面活性劑的臨界膠團(tuán)濃度比離子型表面活性劑低；(2)陽(yáng)離子表面活性劑膠團(tuán)可能比陰離子在結(jié)構(gòu)上疏松。§3.3增溶與微乳182.1.2疏水基鏈長(zhǎng)的影響一般隨疏水基鏈長(zhǎng)增加增溶量增大，但聚氧乙烯類非離子表面活性劑相反（可能是膠團(tuán)數(shù)量減少引起的）。2.1.3反離子的影響

反離子有增加表面活性劑的親水性和電荷排斥增溶雙重作用。2.1.4疏水基結(jié)構(gòu)和不飽和的影響疏水基結(jié)構(gòu)和不飽和鍵使增溶性降低。§3.3增溶與微乳192.2增溶物分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響2.2.1摩爾體積的影響碳?xì)浠衔锏淖畲笤鋈芰颗c摩爾體積近似成反比。2.2.2極性的影響烷烴的一個(gè)氫被極性基團(tuán)取代，被表面活性劑增溶會(huì)增加。§3.3增溶與微乳202.2.3電解質(zhì)的影響有些中性電解質(zhì)可以使表面活性劑的CMC降低，聚集膠束增多變大，從而非極性有機(jī)物增溶程度增加，但卻可以使膠束柵欄分子鍵的電斥力減弱，柵欄排列更緊密，從而極性物質(zhì)增溶程度減小?！?.3增溶與微乳212.2.4有機(jī)添加劑的影響有機(jī)物在表面活性劑的膠束內(nèi)會(huì)引起膠束膨脹，從而使增溶。2.2.5溫度的影響一般溫度的改變可以使表面活性劑的CMC降低或聚集數(shù)增多從而促進(jìn)增溶?！?.3增溶與微乳223.增溶作用的應(yīng)用3.1洗滌劑3.2膠片生產(chǎn)§3.3增溶與微乳233.3在乳液聚合中的應(yīng)用

乳液聚合是使原料分散于水中形成乳狀液，在引發(fā)劑作用下進(jìn)行聚合。原料單體在表面活性劑水溶液中乳化，處于3種狀態(tài)：在乳狀液滴中，溶于水中，增溶于膠束中。使用水溶性引發(fā)劑時(shí)，在水相中引發(fā)反應(yīng)，聚合反應(yīng)在膠束中進(jìn)行，分散于水相中的乳狀液滴僅作為提供反應(yīng)原料的儲(chǔ)庫(kù)。

§3.3增溶與微乳243.4在石油生產(chǎn)中的應(yīng)用

借助增溶作用可提高石油的采收率，其有效辦法是將粘附在巖層砂石上的油“驅(qū)趕”出來(lái)，即所謂“驅(qū)油”。利用表面活性劑在溶液中形成膠束的性質(zhì)，將表面活性劑、助劑（醇類起促進(jìn)膠束形成作用）和油混合在一起，經(jīng)攪動(dòng)，形成均勻的“膠束溶液”。該溶液能溶解原油，很好的潤(rùn)濕巖層，遇水不分層，當(dāng)流過(guò)石巖層時(shí)能有效地洗下粘附在砂石上的原油，從而達(dá)到提高石油的采收的目的。§3.3增溶與微乳254.1微乳狀液的定義4.微乳液

微乳液是在互不相溶的油和水中加入離子型表面活性劑和輔助表面活性劑后形成的均一溶液?！?.3增溶與微乳26

微乳液配制是按合適的配方將各組分混合均勻，便可以自發(fā)形成熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性的、外觀透明或半透明的分散體系。

Ruchenstein等認(rèn)為微乳液形成過(guò)程的吉布斯自由能由隨液-液界面積增加而增加的吉布斯自由能和隨大量微液滴分散體系熵增加從而降低界面的吉布斯自由能組成：§3.3增溶與微乳27

油-水-表面活性劑所組成的體系，呈三種分散形式：膠束溶液、乳狀液、微乳狀液。4.2比較微乳狀液、膠束溶液、乳狀液的分散顆粒大小§3.3增溶與微乳284.3乳狀液、微乳液和膠束溶液

的性質(zhì)比較§3.3增溶與微乳29§3.3增溶與微乳304.4微乳化妝品與乳狀液化妝品

相比較所具有的優(yōu)點(diǎn)

微乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，微乳液的制備方法較為簡(jiǎn)單。

由于微乳液是光學(xué)透明的，任何不均勻性或沉淀物的存在容易被發(fā)覺(jué)。

微乳液可長(zhǎng)期儲(chǔ)藏而不分層。

由于微乳液顆粒小，更容易擴(kuò)散和滲透進(jìn)入皮膚，從而提高有效成分的利用率。

§3.3增溶與微乳311.界面和表面1.1界面

界面是指物質(zhì)相與相之間的分界面，界面包括以下五種：氣-液界面；氣-固界面；液-液界面；液-固界面；固-固界面。

§3.4潤(rùn)濕與分散32①氣-液界面§3.4潤(rùn)濕與分散33②氣-固界面§3.4潤(rùn)濕與分散34③液-液界面§3.4潤(rùn)濕與分散35④液-固界面§3.4潤(rùn)濕與分散36⑤固-固界面§3.4潤(rùn)濕與分散371.2表面物質(zhì)相與相之間的分界面中包含氣相的界面叫表面。有液體表面和固體表面兩種。§3.4潤(rùn)濕與分散382.潤(rùn)濕作用

潤(rùn)濕是固體表面的一種流體（氣體或液體）被另一種液體所取代的過(guò)程。2.1.1潤(rùn)濕2.1定義§3.4潤(rùn)濕與分散39

潤(rùn)濕劑是使液體能潤(rùn)濕或加速潤(rùn)濕固體的表面活性劑。

潤(rùn)濕作用是潤(rùn)濕劑作用于一種表面和界面的過(guò)程。2.1.3潤(rùn)濕作用2.1.2潤(rùn)濕劑§3.4潤(rùn)濕與分散402.2潤(rùn)濕角

在氣、液、固三相交點(diǎn)處做氣-液界面的切線，與固-液交界線之間的夾角稱為接觸角，即潤(rùn)濕角θ。

常用潤(rùn)濕角大小來(lái)衡量潤(rùn)濕的程度?！?.4潤(rùn)濕與分散412.3Young方程（楊氏方程）:lsgANM

s-l

s-g

l-g§3.4潤(rùn)濕與分散42接觸角θ越小，潤(rùn)濕和滲透作用越好。θ>900不潤(rùn)濕θ<900

潤(rùn)濕θ=00鋪展§3.4潤(rùn)濕與分散432.4潤(rùn)濕判據(jù)2.4.1鋪展

θ=0o

潤(rùn)濕實(shí)際上有粘附、浸濕和鋪展三種類型?！?.4潤(rùn)濕與分散44液體在固體表面上的鋪展示意圖：§3.4潤(rùn)濕與分散45§3.4潤(rùn)濕與分散462.4.2浸潤(rùn)

0o<θ≤90o§3.4潤(rùn)濕與分散472.4.3粘附

90o<θ≤180o§3.4潤(rùn)濕與分散482.4.5潤(rùn)濕角例：？§3.4潤(rùn)濕與分散49？§3.4潤(rùn)濕與分散503.表面活性劑對(duì)潤(rùn)濕作用影響3.1改變固體表面潤(rùn)濕性質(zhì)通過(guò)表面活性劑在固體表面吸附，來(lái)改變固體表面潤(rùn)濕性質(zhì)。§3.4潤(rùn)濕與分散51例：月桂酸鉀在云母上的吸附§3.4潤(rùn)濕與分散523.2

提高液體介質(zhì)潤(rùn)濕能力

通過(guò)表面活性劑來(lái)使液體相性質(zhì)改變，以提高液體介質(zhì)潤(rùn)濕能力?！?.4潤(rùn)濕與分散53例：農(nóng)藥噴灑由于大多農(nóng)藥水溶性差，對(duì)植物的莖葉潤(rùn)濕不好，滾落浪費(fèi)且不能展開(kāi)，殺蟲效果差，加入表面活性劑，提高潤(rùn)濕程度，即可大大提高藥效。§3.4潤(rùn)濕與分散544.分散作用4.1分散分散是固體粉末均勻分散在液體中的現(xiàn)象?！?.4潤(rùn)濕與分散554.2分散作用表面活性劑的分散作用是加入某些表面活性劑后使分散好的顆粒穩(wěn)定的懸浮在液體中的作用?！?.4潤(rùn)濕與分散565.表面活性劑在分散過(guò)程中的作用5.1粉末的潤(rùn)濕活性劑的定向吸附。§3.4潤(rùn)濕與分散575.2粒子團(tuán)的