乳化劑是能夠改善乳濁液中各種構(gòu)成相之間的表面張力,使之形成均勻穩(wěn)定的分散體系或乳濁液的物質(zhì)。乳化劑是表面活性物質(zhì),分子中同時(shí)具有親水基和親油基,它聚集在油/水界面上,可以降低界面張力和減少形成乳狀液所需要的能量,從而提高乳狀液的能量。
根據(jù)HLB值,將乳化劑分為油包水型(W/O型,即親油型)及水包油型(O/W 型,即親水型)兩大類。前者使水分散到油中,如單硬脂酸甘油酯;后者使油分散到水中,如蔗糖酯、大豆磷脂等。根據(jù)乳化劑親水基的特性,可以分為:
(1) 陰離子型乳化劑。這類乳化劑在水中 電離生成帶陰離子的親水基團(tuán),如脂肪酸皂、烷基硫酸鹽(十二烷基硫酸鈉)、烷基苯磺酸鹽(十二烷基苯磺酸鈉)、磷酸鹽等。陰離子乳化劑要 求在堿性或中性條件下使用,不能在酸性條件下使用。也可與其他陰離子乳化劑或非離子乳 化劑配合使用,但不得與陽(yáng)離子乳化劑一起使用。
(2) 陽(yáng)離子型乳化劑。這類乳化劑在水中電離生成帶陽(yáng)離子親水基團(tuán),如N-十二烷基二甲胺及其他胺衍生物、季銨鹽等。陽(yáng)離子乳化劑應(yīng)在酸性條件下使用,不得與陰離子乳化劑一起使用。
(3) 非離子型乳化劑。這種乳化劑在水中不電離。其親水基是各種極性基,如聚氧乙烯醚、聚氧丙烯醚、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、多元醇脂肪酸酯、聚乙烯醇等。
根據(jù)乳化劑的來(lái)源,可分為合成的與天然的。上述諸乳化劑均為合成的;天然乳化劑有卵磷脂、羊毛脂、阿拉伯膠等。乳化劑廣泛用于食品、化妝品、洗滌劑、合成橡膠、合成樹脂、農(nóng)藥、醫(yī)藥、制革、涂料、紡 織、印染、石油化工等方面。乳化劑除乳化作用外,還具有增溶、滲透、潤(rùn)濕、去垢等作用。
乳化劑是食品加工中常用的食品添加劑之一。類似表面活性劑,借裹住分散相小滴防止其聚結(jié),使之成為存在于另一不溶混或部分溶混液體中的穩(wěn)定的膠態(tài)分散體。
當(dāng)乳化劑濃度較低時(shí),界面上吸附的分子較少,界面膜的強(qiáng)度較差,形成的乳狀液不穩(wěn)定。乳化劑濃度增高至一定程度后,界面膜則由比較緊密排列的定向吸附的分子組成,這樣形成的界面膜強(qiáng)度高,大大提高了乳狀液的穩(wěn)定性。
乳化劑在材料合成行業(yè)的應(yīng)用主要是利用它進(jìn)行乳液聚合合成涂料、粘合劑等產(chǎn)品。尋找性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的乳液聚合劑是該行業(yè)乳化劑的研究發(fā)展方向。例如在粘合劑的合成中,聚丙烯酸酯粘合劑的廣泛應(yīng)用就是由于丙烯酸酯類乳液粘合劑的聚合在低分子量表面活性劑的條件下使聚合物分散在水中,從而造成了一部分游離乳化劑殘留在聚合物中,降低了乳液粘合劑在基材表面的附著力。為了解決此問(wèn)題并有效防止成膜后乳化劑的遷移,能夠提高涂膜的耐水性和附著力的可聚合乳化劑得到了進(jìn)一步研究。此外,在材料合成中,環(huán)保型反應(yīng)性乳化劑作為傳統(tǒng)乳化劑的替代品得到進(jìn)一步應(yīng)用,例如乳化劑SR-10不僅乳化能力強(qiáng)、環(huán)保性能優(yōu)良、符合各種物性要求并具有較低的起泡性等優(yōu)點(diǎn)。