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1、第三章1.CMC 的测定方法及的测定方法及 CMC 影响因素影响因素临界胶束浓度定义临界胶束浓度定义 表面活性剂在溶液中超过一定浓度时，会从单个分子缔合成为胶态的表面活性剂在溶液中超过一定浓度时，会从单个分子缔合成为胶态的聚合物；溶液性质发生变化时的浓度，即为胶束开始形成时的浓度，称为临界胶束浓度聚合物；溶液性质发生变化时的浓度，即为胶束开始形成时的浓度，称为临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，简称，简称 CMC） 。临界胶束浓度的影响因素（1）分子结构）分子结构 亲油基的碳原子数和结构及反离子的种类等亲油基的碳原子数和结构及反离子的种类等（2）电解质）
2、电解质 无机盐会使临界胶束浓度显著降低，特别对离子型表面活性剂。无机盐会使临界胶束浓度显著降低，特别对离子型表面活性剂。（3）温度）温度 取决于温度对亲水基和疏水基综合效果。取决于温度对亲水基和疏水基综合效果。（4）有机物）有机物2.胶束结构胶束结构 球形胶束球形胶束 棒状胶束棒状胶束 层状胶束层状胶束HLB 值定义值定义 HLB 值是表示分子中亲水和亲油的两个相反基团的大小和作用的平衡。值是表示分子中亲水和亲油的两个相反基团的大小和作用的平衡。 HLB 值是由分子的化学结构、极性强弱或分子中的水合作用决定的值是由分子的化学结构、极性强弱或分子中的水合作用决定的3 乳状液类型乳状液类型水包油型
3、（O/W）：油分散在水中。如牛奶、雪花膏、豆浆 油包水型（W/O）：水分散在油中。如原油、香脂、人造奶油复合型乳化体（多重乳化体） （O/W/O 、W/O/W）：分散相本身是一种乳状液。如 W/O/W型是 W/O 型乳状液分散到连续的水中。4 影响乳状液类型的因素影响乳状液类型的因素（1）乳化剂的分子构型）乳化剂的分子构型 “定向楔定向楔”理论：乳化剂分子在界面定向吸附时，亲水端向水，理论：乳化剂分子在界面定向吸附时，亲水端向水，亲油的碳氢链端向油相，当亲水端与亲油端相比基团较大时，乳化剂疏水端易于进入胶体亲油的碳氢链端向油相，当亲水端与亲油端相比基团较大时，乳化剂疏水端易于进入胶体粒子的内核
4、，从而形成粒子的内核，从而形成 O/W 型乳液；反之则形成型乳液；反之则形成 W/O 型乳液。型乳液。（2）乳化剂的亲水性）乳化剂的亲水性 Bancroft 规则：乳液类型趋向乳化剂类型规则：乳液类型趋向乳化剂类型 Davies 理论：乳液类理论：乳液类型决定于油滴和水滴的聚结速度型决定于油滴和水滴的聚结速度（3）相体积）相体积 一般水体积小于一般水体积小于 26%，只能形成油包水型（，只能形成油包水型（W/O） ；水体积大于；水体积大于 74%，只，只能形成水包油型（能形成水包油型（O/W） ；水体积在两者之间，油包水型（；水体积在两者之间，油包水型（W/O）或水包油型（）或水包油型（O/W
5、）均）均有可能。有可能。（4）乳化器材的性质）乳化器材的性质 乳化过程中器壁的亲水性对乳化液的类型有一定影响。乳化过程中器壁的亲水性对乳化液的类型有一定影响。5 选择乳化剂的常用方法选择乳化剂的常用方法(1)HLB 法法 在乳状液中，不同的油相需要不同在乳状液中，不同的油相需要不同 HLB 值的乳化剂，因而乳化体系所需的值的乳化剂，因而乳化体系所需的HLB 值与乳化剂的值与乳化剂的 HLB 值应尽可能一致。值应尽可能一致。HLB 值在值在 3-6 范围内的亲油性较强的表面活性范围内的亲油性较强的表面活性剂适宜作剂适宜作 W/O 型的乳化剂，而型的乳化剂，而 HLB 值在值在 8-18 范围内的
6、表面活性剂适宜作范围内的表面活性剂适宜作 O/W 型的乳化型的乳化剂。乳化剂用量一般为剂。乳化剂用量一般为 1-10%。(2)PIT 法法 PIT 法是相转变温度法是相转变温度(Phase Inversion Temperature)法。因为非离子表面活性法。因为非离子表面活性剂在低温时是亲水的，形成剂在低温时是亲水的，形成 O/W 型乳状液；高温时是亲油的，形成型乳状液；高温时是亲油的，形成 W/O 型乳状液。因此型乳状液。因此O/W 型乳状液应在低于型乳状液应在低于 PIT 温度温度 2-4下配制。下配制。 6 选择乳化剂的通用原则选择乳化剂的通用原则（1）选择乳化剂的一般步骤（用）选择乳
7、化剂的一般步骤（用 HLB 值法配制化妆品乳化液）值法配制化妆品乳化液）乳液类型确定乳液类型确定-依据化妆品乳状液制品性能的要求；依据化妆品乳状液制品性能的要求；计算油相所需的计算油相所需的 HLB 值；值；选择乳化剂；选择乳化剂；确定乳化剂用量；确定乳化剂用量；配制乳液。配制乳液。7 乳状液稳定性影响因素乳状液稳定性影响因素及测定计算及测定计算1）界面张力）界面张力 乳状液制造时要对体系做功，使体系高度分散具有大的水乳状液制造时要对体系做功，使体系高度分散具有大的水-油界面积，增加油界面积，增加的能量贮存在水的能量贮存在水-油界面；而液珠的聚结，体系中界面减小的过程是自发的，因此乳状液是油界
8、面；而液珠的聚结，体系中界面减小的过程是自发的，因此乳状液是热力学不稳定体系。最终可能发生破乳、分成等。热力学不稳定体系。最终可能发生破乳、分成等。 （2）复合膜强度）复合膜强度 乳化剂在水乳化剂在水-油界面形成有一定强度的界面膜，保护分散相液珠，使液油界面形成有一定强度的界面膜，保护分散相液珠，使液珠在碰撞中不易聚结。如出现聚结就会发生破乳等。珠在碰撞中不易聚结。如出现聚结就会发生破乳等。（3）界面电荷的作用）界面电荷的作用 由于电离、吸附或液滴与介质间摩擦是大部分乳状液液珠带有电由于电离、吸附或液滴与介质间摩擦是大部分乳状液液珠带有电荷。液珠表面电荷相排斥使乳状液稳定，电荷越大使界面膜分子
9、排列越密。如果电荷被破荷。液珠表面电荷相排斥使乳状液稳定，电荷越大使界面膜分子排列越密。如果电荷被破坏，最终可能发生破乳、分成等。坏，最终可能发生破乳、分成等。 （4）液珠大小及其分布）液珠大小及其分布 液珠小且呈单分散状，乳状液更稳定。液珠小且呈单分散状，乳状液更稳定。（5）相体积比）相体积比 乳状液的被分散相体积增加，使界面膜变薄，体系的不稳定性增加。乳状液的被分散相体积增加，使界面膜变薄，体系的不稳定性增加。 （6）乳状液的粘度）乳状液的粘度 乳状液粘度大，使分散相液珠不易聚结。乳状液粘度大，使分散相液珠不易聚结。（7）温度的影响）温度的影响 温度变化影响界面膜和界面张力。温度变化影响界
10、面膜和界面张力。（8）粉末乳化剂的稳定作用）粉末乳化剂的稳定作用8 常见乳化方法常见乳化方法及影响分散程度因素及影响分散程度因素（1（转相乳化法 （2）低能乳化法（LEE） （3）转相温度影响分散程度的原因影响分散程度的原因（1）乳化设备与混合方式）乳化设备与混合方式 乳化搅拌机；乳化搅拌机；胶体磨；胶体磨； 均质器；均质器； 超声波乳化器。超声波乳化器。（2）温度（）温度（3）乳化剂浓度；（）乳化剂浓度；（4）乳化时间；（）乳化时间；（5）搅拌速度等）搅拌速度等9 水溶助长作用与增溶作用水溶助长作用与增溶作用增溶作用增溶作用是指表面活性剂在水溶液中达到临界胶束浓度后，一些水不溶性或微溶性物质
11、在是指表面活性剂在水溶液中达到临界胶束浓度后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加并形成透明胶体溶液的作用。胶束溶液中的溶解度可显著增加并形成透明胶体溶液的作用。 水溶助长作用水溶助长作用（hydrotropy)是利用水溶助长剂与增溶物之间形成化合物，大大地改变增溶是利用水溶助长剂与增溶物之间形成化合物，大大地改变增溶物对溶剂的亲和作用，使溶解度发生变化。物对溶剂的亲和作用，使溶解度发生变化。 增溶作用的影响因素增溶作用的影响因素1、表面活性剂的结构、表面活性剂的结构（1）活性剂的类型的影响）活性剂的类型的影响 非离子阳离子阴离子（临界胶束浓度与结构）非离子阳离子阴离子（临界
12、胶束浓度与结构）（2）疏水基链长的影响）疏水基链长的影响（3）反离子的影响）反离子的影响 反离子有增加表面活性剂的亲水性和电荷排斥增溶双重作用。反离子有增加表面活性剂的亲水性和电荷排斥增溶双重作用。 （4）疏水基结构和不饱和的影响）疏水基结构和不饱和的影响2、增溶物分子结构和性质的影响、增溶物分子结构和性质的影响（1）摩尔体积的影响）摩尔体积的影响 碳氢化合物的最大增溶量与摩尔体积近似成反比。碳氢化合物的最大增溶量与摩尔体积近似成反比。（2）极性的影响）极性的影响 烷烃的一个氢被极性基团取代，被表面活性剂增溶会增加。烷烃的一个氢被极性基团取代，被表面活性剂增溶会增加。(3）电解质的影响）电解质
13、的影响 有些中性电解质可以使表面活性剂的有些中性电解质可以使表面活性剂的 CMC 降低，聚集胶束增多变大，降低，聚集胶束增多变大，从而非极性有机物增溶程度增加，但却可以使胶束栅栏分子键的电斥力减弱，栅栏排列更从而非极性有机物增溶程度增加，但却可以使胶束栅栏分子键的电斥力减弱，栅栏排列更紧密，从而极性物质增溶程度减小。紧密，从而极性物质增溶程度减小。 （4）有机添加剂的影响）有机添加剂的影响 有机物在表面活性剂的胶束内会引起胶束膨胀，从而使增溶。有机物在表面活性剂的胶束内会引起胶束膨胀，从而使增溶。 （5）温度的影响）温度的影响 一般温度的改变可以使表面活性剂的一般温度的改变可以使表面活性剂的
14、CMC 降低或聚集数增多从而促进降低或聚集数增多从而促进增溶。增溶。 10 微乳化妆品与乳状液化妆品相比较所具有的优点微乳化妆品与乳状液化妆品相比较所具有的优点 1 因为微乳液是热力学稳定体系，微乳液的制备方法较为简单。因为微乳液是热力学稳定体系，微乳液的制备方法较为简单。 由于微乳液是光学透明的，任何不均匀性或沉淀物的存在容易被发觉。由于微乳液是光学透明的，任何不均匀性或沉淀物的存在容易被发觉。 微乳液可长期储藏而不分层。微乳液可长期储藏而不分层。 由于微乳液颗粒小，更容易扩散和渗透进入皮肤，从而提高有效成分的利用率。由于微乳液颗粒小，更容易扩散和渗透进入皮肤，从而提高有效成分的利用率。 1
15、1 影响泡沫稳定性因影响泡沫稳定性因素素1、表面张力、表面张力 泡沫生产时，液体的表面积增大，体系的能量（表面能）增加；泡沫破灭时，泡沫生产时，液体的表面积增大，体系的能量（表面能）增加；泡沫破灭时，体系的能量相应下降。体系的能量相应下降。加入表面活性剂可以降低体系的能量表面能，因此可以使泡沫更加稳定加入表面活性剂可以降低体系的能量表面能，因此可以使泡沫更加稳定2、表面黏度、表面黏度 表面吸附膜的强度越大，则表面粘度越大，泡沫寿命越长。表面吸附膜的强度越大，则表面粘度越大，泡沫寿命越长。 3、液体黏度、液体黏度 液体粘度越大，液膜中的液体越不易排出，液膜厚度变薄速度越慢泡沫寿液体粘度越大，液膜
16、中的液体越不易排出，液膜厚度变薄速度越慢泡沫寿命越长。命越长。 4、表面张力的修复作用、表面张力的修复作用 表面活性剂吸附于气泡液膜的表面，有反抗表面扩张或收缩的能表面活性剂吸附于气泡液膜的表面，有反抗表面扩张或收缩的能力。力。5、气体通过液膜的扩散、气体通过液膜的扩散 由于毛细管压力的存在，小气泡中气体的压力比大气泡高。气由于毛细管压力的存在，小气泡中气体的压力比大气泡高。气体自高压的小气泡中透过液膜扩散到大气泡中，造成小气泡变小或消失，大气泡变大或破体自高压的小气泡中透过液膜扩散到大气泡中，造成小气泡变小或消失，大气泡变大或破坏坏6、表面电荷的影响、表面电荷的影响 气泡液膜的表面带同种电荷，相互排斥可以防止液膜变薄。气泡液膜的表面带同种电荷，相互排斥可以防止液膜变薄。 消泡机理消泡机理（1）消泡剂入侵与泡沫液层接触；）消泡剂入侵与泡沫液层接触；（2）消泡剂在
