HLB法(亲水亲油平衡法

HLB法(亲水亲油平衡法

2010-07-06 11:23:21 阅读5 评论0 字号:

HLB法(亲水亲油平衡法)适用于各种类型表面活性剂,它的主要方法是:

1 HLB值与乳化剂筛选

一个具体的油-水体系究竟选用哪种乳化剂才可以得到性能{zj0}的乳状液,这是制备乳状液的关键。最可靠的方法是通过实验筛选,HLB值有助于筛选工作。通过实验发现,作为O/W型(水包油型)乳状液的乳化剂其HLB值常在8~18之间;作为W/O型(油包水型)乳状液的乳化剂其HLB值常在3~6之间。在制备乳状液时,除根据欲得乳状液的类型选择乳化剂外,所用油相性质不同对乳化剂的HLB值也有不同要求。并且,乳化剂的HLB值应与被乳化的油相所需一致。

有一种简单的确定被乳化油所需HLB值的方法:目测油滴在不同HLB值乳化剂水溶液表面的铺展情况,当乳化剂HLB值很大时油xx铺展,随着HLB值减小,铺展变得困难,直至在某一HLB值乳化剂溶液上油刚好不展开时,此乳化剂的HLB值近似为乳化油所需的HLB值,这种方法虽然粗糙,但操作简便,所得结果有一定参考价值。 

2 HLB值与{zj0}乳化剂的选择

每种乳化剂都有特定的HLB值,单一乳化剂往往很难满足由多组分组成的体系的乳化要求。通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用,构成混合乳化剂,既可以满足复杂体系的要求,又可以大大增进乳化效果。欲乳化某一油-水体系,可按如下步骤选择{zj0}乳化剂。

①油-水体系{zj0}HLB值的确定

选定一对HLB值相差较大的乳化剂,例如,Span-60(HLB=4.3)和Tween-80(HLB=15)。按不同比例配制成一系列具有不同HLB值的混合乳化剂,用此系列混合乳化剂分别将指定的油水体系制成系列乳状液,测定各个乳状液的乳化效率(可用乳状液的稳定时间来代表,也可以用其他稳定性质来代表),与计算出的混合乳化剂的HLB,作图,可得一钟形曲线。与该曲线{zg}峰相应的HLB值即为乳化指定体系所需的HLB值。显然,利用混合乳化剂可得到最适宜的HLB值,但此乳化剂未必是效率{zj0}者。

所谓乳化剂的效率好是指稳定指定乳状液所需乳化剂的浓度{zd1},价格{zpy}。价格贵但所需浓度低得多的乳化剂也可能比价格便宜,浓度大的乳化剂效率高。

②乳化剂的确定

在维持所选定乳化体系所需HLB值的前提下,多选几对乳化剂混合,使各混合乳化剂之HLB值皆为用上述方法确定之值,用这些乳化剂乳化指定体系,测其稳定性,比较其乳化效率,直到找到效率{zg}的一对乳化剂为止。值得注意的是,这里未提及乳化剂的浓度,但这并不影响这种选配方法,因为制备一稳定乳状液所要求的HLB值与乳化剂浓度关系不大.在乳状液不稳定区域内。当乳化剂浓度很低或内相浓度过高时,才会对本方法有影响。

采用HLB方法选择乳化剂时,不仅要考虑{zj0}HLB值,同时还应注意乳化剂与分散相和分散介质的亲和性。一个理想的乳化剂,不仅要与油相亲和力强,而且也要与水相有较强的亲和力。把HLB值小的乳化剂与HLB值大的乳化剂混合使用,形成的混合膜与油相和水相都有强的亲和力,可以同时兼顾这两方面的要求。所以,使用混合乳化剂比使用单一乳化剂效果更好。综上所述,决定指定体系乳化所需乳化剂配方的方法是:任意选择一对乳化剂,在一定范围内改变其混合比例,求得效率{zg}之HLB值后,改变复配乳化剂的种类和比例,但仍需保持此所需HLB值,直至寻得效率{zg}的复配乳化剂。 

3  HLB值与混合乳化剂配比

在复配乳化剂时,采用多少量合适可通过各自的HLB值和指定体系所需的HLB值求得。例如,在进行醋酸乙烯酯的O/W型乳液聚合时,乳化剂用量为3%,采用SDS和Span-65为乳化剂,已知SDS的HLB值为40,Span-65的HLB值为2.1,乳液聚合时要求的HLB值平均为16.0。

设Span-65在混合乳化剂中的质量分数为w%,则40(1-w%)+2.1w%=16,解之得w%=63.3%。则SDS在混合乳化剂中的质量分数为36.7%。由此可知,在醋酸乙烯酯的O/W型乳液聚合体系中,Span-65的用量占3%×63.3%=1.9%;SDS的用量占3%×(1-63.3%)=1.1%。
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