1、實用標準文案精彩文檔微乳液概述微乳液為兩種互不相溶的液體在表面活性劑分子的作用下生 成的熱力學穩(wěn)定的、各向同性的、透明的分散體系。微乳液是由蒸餾水、油、表面活性劑、助表面活性劑和鹽五 種組分按一定比例組成的高度分散的低張力體系,五種組分中任何一種組分的性質(zhì)或量的變化 ,都會影響微乳液的形成與性質(zhì) 1微乳液的結(jié)構(gòu)性質(zhì)微乳液通常是由表面活性劑、助表面活性劑 （通常為醇類 ） 、 油 （通常為碳氫化合物 ） 和水或電解質(zhì)水溶液在適當?shù)谋壤伦?發(fā)形成的外觀為透明或半透明 ,粒徑在 10 200nm 之間,具有超 低界面張力 （微乳液體系的界面張力通常約為 10 -2 mN m-1 ） , 熱力學穩(wěn)定

2、的乳狀液。微乳液分為 W/O 型 O/W 型和雙連續(xù)型 3 種結(jié)構(gòu)。 W/O 型微乳液由油連續(xù)相、水核及表面活性劑與助表 面活性劑組成的界面膜三相構(gòu)成。 O/W 型微乳液的結(jié)構(gòu)則由水連 續(xù)相、油核及表面活性劑與助表面活性劑組成的界面膜三相構(gòu)成 , 雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)具有 W/O 和O/W2 種結(jié)構(gòu)的綜合特性 ,但其中水 相和油相均不是球狀 ,而是類似于水管在油相中形成的網(wǎng)格。 影響 微乳液結(jié)構(gòu)的因素很多 ,主要包括表面活性劑分子的親水性、 疏水 性、溫度、 pH 值、電解質(zhì)濃度、各相分的相對比、油相的化學特 性等。通過相圖 ,各組分的關(guān)系可以比較精確地確定 ,而且可以預測 微乳液的特征。 除單相微乳

3、液之外 ,微乳液還能以許多平衡的相態(tài) 存在 ,如Winsor 型 （兩相 ,O/W 微乳液與過量的油共存 ） 、 Winsor 型 （兩相,W/O 微乳液與過量的水共存 ） 以及 Winsor 型（三相 ,中間態(tài)的雙連續(xù)相微乳液與過量的水、油共存 ） 。微乳的形成機理盡管在分散類型方面微乳液和普通乳狀液有相似之處即有O/W 型和 W/O 型,但微乳液和普通乳狀液有 2 個根本的不同點 其一 ,普通乳狀液的形成一般需要外界提供能量如經(jīng)過攪拌、 超聲 粉碎、膠體磨處理等才能形成 ,而微乳液的形成是自發(fā)的 ,不需要外 界提供能量 ;其二 ,普通乳狀液是熱力學不穩(wěn)定體系 ,在存放過程中 將發(fā)生聚結(jié)而最

4、終分成油、水兩相 ,而微乳液是熱力學穩(wěn)定體系 , 不會發(fā)生聚結(jié) ,即使在超離心作用下出現(xiàn)暫時的分層現(xiàn)象 ,一旦取 消離心力場 ,分層現(xiàn)象即消失 ,還原到原來的穩(wěn)定體系。 有關(guān)微乳體 系的形成機理 ,目前存在瞬時負界面張力理論、雙重膜理論、幾何 排列理論以及 R 比理論 ,并且有關(guān)微乳體系研究的方法還在不斷 增加。瞬時負界面張力理論瞬時負界面張力理論關(guān)于微乳液的自發(fā)形成 ,Schulman 和 Prince 3 等提出了瞬時負界面張力形成機理。這個機理認為 ,油/ 水界面張力在表面活性劑的存在下大大降低 ,一般為幾個 mN m-1 , 這樣低的界面張力只能形成普通乳狀液。 但在助表面活 性劑的存

5、在下 ,由于產(chǎn)生混合吸附 , 界面張力進一步下降至超低 (10 -3 10 -5 mN m-1 ) 以至產(chǎn)生瞬時負界面張力 ( Y0 ) 。 由于負界面張力是不能存在的 ,因此體系將自發(fā)擴張界面 ,使更多 的表面活性劑和助表面活性劑吸附于界面 ,使其體積濃度降低 ,直 至界面張力恢復至零或微小的正值。這種由瞬時負界面張力而導 致的體系界面自發(fā)擴張 ,其結(jié)果就形成了微乳液。 如果微乳液發(fā)生 聚結(jié) ,則界面面積縮小又產(chǎn)生負界面張力從而對抗微乳液的聚結(jié) , 這就解釋了微乳液的穩(wěn)定性。負界面張力機理雖然可以解釋微乳 液的形成和穩(wěn)定性 ,但尚不能說明為什么微乳液會有 O/W 型和 W/O 型或者為什么有

6、時只能得到液晶相而非微乳液 ,所以該理論 有一定的局限性。雙重膜理論雙重膜理論 1955 年Schulman 和Bowcott 提出吸附單層 是第三相或中間相的概念 ,并由此發(fā)展到雙重膜理論 :作為第三相 , 混合膜具有兩個面分別與水和油相接觸 ,正是這兩個面分別與水、 油的相互作用的相對強度決定了界面的彎曲及其方向 ,因而決定 了微乳體系的類型。表面活性劑和助劑的極性基頭和非極性基頭 的性質(zhì) ,對微乳類型的形成至關(guān)重要。R 比理論R 比理論與雙重膜理論及幾何填充理論不同 ,R 比理論直接 從最基本的分子間的相互作用考慮問題。既然任何物質(zhì)間都存在 相互作用 ,因此作為雙親物質(zhì) ,表面活性劑必然

7、同時與水和油有相 互作用。這些相互作用的疊加決定了界面膜的性質(zhì)。該理論的核 心是定義了一個內(nèi)聚作用能比值 ,并將其變化與微乳液的結(jié)構(gòu)和 性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。 由于 R 比中的各項屬性都取決于體系中各組分的化 學性質(zhì)、相對濃度以及溫度等 ,因此 R 比將隨體系的組成、濃度、 溫度等變化。微乳液體系結(jié)構(gòu)的變化可以體現(xiàn)在 R 比的變化上 , 因此 R 比理論能成功地解釋微乳液的結(jié)構(gòu)和相行為 ,從而成為微 乳液研究中的一個非常有用的工具。幾何排列理論幾何排列理論 Schulman 等人早期提出的雙重膜理論 ,從膜兩側(cè)存在兩個界面張力來解釋膜的優(yōu)先彎曲。后來 Robbins 、Mitchell 和Ninham

8、等又從雙親物聚集體中分子的幾何排列考 慮 ,提出界面膜中排列的幾何模型。 在雙重膜理論的基礎(chǔ)上 ,幾何排 列模型或幾何填充模型認為 ,界面膜在性質(zhì)上是一個雙重膜 ,即極 性的親水基頭和非極性的烷基鏈 ,分別與水和油構(gòu)成分開的均勻 界面。在水側(cè)界面 ,極性頭水化形成水化層 ,而在油側(cè)界面 ,油分子 是穿透到烷基鏈中的。 幾何填充模型成功地解釋了助表面活性劑、 電解質(zhì)、油的性質(zhì)以及溫度對界面曲率 ,進而對微乳液的類型或結(jié) 構(gòu)的影響。 2微乳液聚合原理常規(guī)乳液聚合中 , 聚合機理為膠束成核機理為主 , 均相成核 并存。微乳液聚合過程中 , 由于聚合體系沒有大的單體珠滴 , 水溶 性小的單體都被增溶于

9、膠束中 (4nm, l021 個/L), 形成微乳液滴 , 油溶性引發(fā)劑存在于微滴 , 水溶性引發(fā)劑通過擴散由水相進入微 滴引發(fā)聚合 ; 而對于水溶性大的單體在聚合初期 , 水相自由基先 引發(fā)水相單體形成低聚物自由基 , 然后被微液滴瞬間俘獲引發(fā)微 液滴成核聚合 , 誠然 , 微乳液聚合最主要的成核位置應(yīng)是在微乳 液滴中。由于在聚合的整個過程中體系內(nèi)部都存在大量的膠束 , 直至聚合結(jié)束時 , 體系仍有 1.6nm 的空膠束(5 l021 個/L), 因 此在很高的轉(zhuǎn)化率下仍會產(chǎn)生新的聚合物粒子 , 即表現(xiàn)出連續(xù)成 核的特征。根據(jù)經(jīng)典的 Smith.Ewart 理論 , 乳液聚合過程分為增 速期

10、、 恒速期和降速期三階段。在微乳液聚合動力學研究中 , 普 遍認同 Guo的研究結(jié)論 : 聚合速率僅分增速期 I 和降速期 II兩 個階段 , 聚合過程無明顯的恒速階段 , 也無凝膠效應(yīng)。這是因為微 乳液體系中無單體珠滴作為單體庫補充單體 , 隨著粒子的成長 , 微乳液滴中的單體濃度減少 , 聚合速率也就減慢。微乳液聚合動 力學曲線如圖 1 所示。但最近有研究表明若單體濃度足夠高 , 而 引發(fā)劑濃度低或反應(yīng)溫度低時 , 微乳液聚合也可觀察到恒速期出 現(xiàn)。微乳液聚合方法 根據(jù)體系中油水比例及其微觀結(jié)構(gòu) ,微乳液聚合可分成正相 微乳液聚合、反相微乳液聚合和雙連續(xù)相微乳液聚合。正相微乳液聚合正相微乳

11、液聚合即 O/ W 型微乳液聚合 ,把非水溶性單體和 包容物乳化分散至水中 ,其大部分被增溶到表面活性劑膠束中。 在 引發(fā)劑作用下 ,膠束中單體很快集合轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔?,而水中的單體 經(jīng)擴散又進入膠束中 ,形成了連續(xù)的聚合過程。 最終聚合物分子包 覆在包容物周圍 ,形成微膠囊。 O/ W 型微乳液體系的乳化劑濃度 很高 ,而且需要助乳化劑 ,其中助乳化劑為極性有機物 ,一般采用醇 類。在微乳液體系中 ,微珠滴是靠乳化劑與助乳化劑形成的一層復 合物薄膜或稱界面層來維持其穩(wěn)定的。早期的正相微乳液聚合一 般采用四元體系 ,即單體 / 乳化劑 / 助乳化劑 / 水 ,且助乳化劑與 乳化劑摩爾比大于 1

12、。大量助乳化劑的存在不但影響微乳液的相 行為 ,改變單體在各相間的分布 ,而且作為鏈轉(zhuǎn)移劑降低聚合物相 對分子量 , 甚至使體系在聚合過程中失穩(wěn)。因此人們就逐漸將注 意力轉(zhuǎn)移到三元微乳液聚合上。一般通過正相微乳液聚合得到的 聚合物相對分子質(zhì)量分布較寬而且微膠乳粒子中的大分子鏈數(shù)目 很少。這與微乳液的聚合機理是密切相關(guān)的。一般認為液滴成核 是微乳液聚合的主要成核方式 ,并附有膠束成核及均相成核方式 , 在一定程度上這就解釋了相對分子質(zhì)量分布較寬的原因。 Gan 等 已經(jīng)證實了其成核機理為連續(xù)液滴成核 ,從而說明了寡鏈現(xiàn)象。反相微乳液聚合反相微乳液聚合即 W/ O 型微乳液聚合 ,在強烈攪拌和乳化

13、 作用下 ,水溶性單體和包容物在有機溶劑中乳化分散 ,在引發(fā)劑作 用下 ,單體聚合物對包容物進行包覆形成納米膠囊。 在微乳液發(fā)生 聚合反應(yīng)的整個過程中 ,體系內(nèi)一直存在有大量的膠束 ,故其聚合動力學過程不遵從 Smith2E2wart 理論 ,也是 一種連續(xù)的粒子成核過程 ,而且單體可部分地分散在油 2 水相界 面上 ,起助乳化劑的作用。反相微乳液聚合主要針對丙烯酰胺 (AM) 、丙烯酸 (AA) 等水溶性單體的均聚和共聚。 Vanderhoff 等最早對水溶性單體的反相微乳液聚合進行研究,配成了液滴大小僅為 20 nm 的反相微乳液 ,并成功地合成了約 30 nm 的均一 穩(wěn)定的微膠乳。 但

14、這一成果當時并未引起足夠的重視 ,直到 20 世 紀 80 年代 Candau 等的研究小組取得一系列成功后 , 水溶性單 體的反相微乳液聚合才逐漸引起關(guān)注 ,現(xiàn)在反相微乳液聚合越來 越受到人們的關(guān)注 ,其應(yīng)用也越來越廣泛。雙連續(xù)微乳液聚合當微乳體系內(nèi)水和油的用量相當時 ,水相和油相均為連續(xù)相 , 二者無規(guī)則地連接 ,稱為雙連續(xù)結(jié)構(gòu) ,此時體系處于相反轉(zhuǎn)區(qū)域。 常 認為雙連續(xù)相微乳液中單體的聚合機理與本體或均相聚合類似。 目前關(guān)于雙連續(xù)微乳液聚合的研究還主要集中在甲基丙烯酸 (MMA) 及苯乙烯 ,必須添加助乳化劑 ,而且還要加入適量的交聯(lián)劑以防止聚合過程發(fā)生相分離。 Palani Raj 等

15、在研究微乳液聚合 制備 PMMA 多孔材料時發(fā)現(xiàn)采用 AA 或甲基丙烯酸 (MMA) 作 為助乳化劑與十二烷基硫酸鈉 (SDS) 復配可制備 Winsor2IV 型 均相微乳液 ,而且電導、 粘度及光散射研究均表明當水相質(zhì)量分數(shù) 在 20 % 80 % 時,體系處于雙連續(xù)狀態(tài)。林耿東等發(fā)現(xiàn)初始微乳 液水相質(zhì)量分數(shù) 80 %以上時微 乳液進入正相區(qū)。 3微乳聚合物的表征為了對微乳聚合有一個更深的認識 , 近年來 , 人們采用不 同的方式來研究微乳聚合所得聚合物的物理性能 , 發(fā)現(xiàn)它與其 他聚合方式所得聚合物性能 有許多不盡相同之處。如 Tg (玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度 ) 較高單分子排列更為有序等。有許

16、多學者在這方面 做了一些頗有價值的研究。 Qicong ying 等用靜態(tài)光散射 (static light scattering) 對在 mol/ L 氯化鈉溶液中的 PAM 鏈形狀進 行了研究 , 發(fā)現(xiàn)用溶液聚合得到的 PAM 鏈呈伸展、 柔軟的線形 纏繞狀 , 而用微乳聚合得到的 PAM 呈柔性分支鏈狀。 這種分支 鏈由大約 4 個線形大分子通過非共價鍵聚集而成且具有比單線形 鏈更為緊湊的結(jié)構(gòu) Weihua Ming 等用 1H - NMR （ 氫 - 核磁共 振） 、I（紅外光譜 ） 、DSC （差示掃描量熱儀 ） 對微乳聚合所得的 聚苯乙烯 （PS） 進行了分析 , 得到結(jié)果為 :

17、微乳聚合的 PS 粒子 中所含鏈的數(shù)目很少 （約 3 個大分子鏈 ） , 單個鏈排列緊湊 , 呈 局部的有序性 , 整個粒子的結(jié)構(gòu)卻比較疏松且呈現(xiàn)一定的多孔 結(jié)構(gòu)。SpencC. 等用 DSC 研究了 PMMA （ 聚甲基丙烯酸甲酯的 Tg 發(fā)現(xiàn) , 微乳聚合得到的 PMMA 的 Tg 為 125 126 , 而本體聚合得到的 PMMA 的 Tg 則為 115 。最近 , C oier , M1O1 等研究了 MMA （ 甲基丙烯酸甲酯 ） 、EMA （ 甲基丙烯酸 乙酯 ） 和 BMA （甲基丙烯酸丁酯 ） 的微乳共聚行為 , 通過 DSC 和 1H - NMR 研究了不同共聚單體比對最終聚

18、合物性能的影 響。Y ouliang zhao 等首次利用微乳技術(shù)合成了 N - 丁基馬來 酰亞胺的聚合物并在 IR、DSC 和 1H - NMR 對其進行了表征 , 發(fā)現(xiàn)單體中的某些基團在 IR 譜圖上的峰值會發(fā)生變化。近幾年 我們課題組嚴峰等用 DSC 和 X - 射線等手段對陽離子微乳聚合 得到的 PAM 進行了研究 , 結(jié)果為 : 與常規(guī)乳液聚合得到的 PAM 相比較 , 微乳聚合的 PAM 具有更高的 Tg , 在 X - 射線 衍射譜圖上具有更為尖銳的譜峰。實驗證明 , X - 射線衍射曲線中峰的半高寬與峰高之比 (HW/ H) 越小則分子鏈排列有序度越 高。 X - 射線譜峰變尖

19、表明該聚合物的有序度更高 , 這與 DSC 的結(jié)果一致。 綜上所述各項研究可以看出 , 無論采用何種手段對 微乳聚合所得的聚合物進行表征 , 得到的結(jié)果基本上是一致的。 即 : 微乳聚合所得的聚合物的相對分子質(zhì)量較高(這是由于乳膠粒子中所含大分子鏈的數(shù)目極少 , 通常為 1 個 10 個 , 有時 甚至只有一條鏈 ) ,單個大分子鏈排列較緊湊 , 形成局部折疊有 序結(jié)構(gòu) ,但由于每個粒子中所含的分子鏈數(shù)目少而使得粒子的總 體密度較低 , Tg 較高。微乳聚合的研究熱點當前 , 國內(nèi)外對微乳液聚合的研究工作主要集中在以下幾 個方面:微乳液聚合的成核機理和動力學仍然是許多學者普遍研 究和關(guān)注的課題

20、。近年來 , 隨著納米材料研究的廣泛展開 , 利用微乳技 術(shù)制備納米材料粒子是當今一大熱點。微乳技術(shù)在生物醫(yī)藥上的應(yīng)用吸引著許多學者投身其中 , 如酶的固定。隨著膜科學技術(shù)的崛起 , 微乳液在膜科學技術(shù)方面的應(yīng) 用也開始得到重視和研究。如何用微乳液聚合技術(shù)制備高固含量的聚合物體系也是 人們一直關(guān)注和研究的熱點。為了優(yōu)化反應(yīng)條件和提高反應(yīng)體系的單體含量 , 選擇高 效引發(fā)劑和表面活性劑是人們一直研究的熱點。制備多孔性材料一直是微乳聚合研究的熱門課題。利用微乳聚合的方法制備一些功能材料目前成為微乳液 聚合研究的又一個熱門課題 。微乳液的應(yīng)用微乳液具自很高的穩(wěn)定性和很大的增溶量， 且能形成超低 界面

21、張力 所有微乳液的應(yīng)用實踐都是從這些特性出發(fā)的。1.2.1 三次采油通常的注水驅(qū)油法雖然可以提高采油率 ,但由于地下沙巖的 表面粘附了原油 ,不能為水所濕潤 ,故殘油不易被水驅(qū)出 ,現(xiàn)在大約 30% 的原油被一次和二次采油采出 ,另外大約 20% 的原油必須 通過三次采油采出。 三次采油中多采用微乳液法 ,即按照適當?shù)呐?方 ,加入表面活性劑和部分高分子化合物再注入水進行驅(qū)油。 表面 活性劑水溶液注入油井后 ,與原油形成雙連續(xù)相微乳液 (中相微乳 液) ,微乳液與過量的水和過量的油平衡共存 ,兩相間的界面張力 達到超低。通常原油和水之間的界面張力為 50mN m-1 , 形成微 乳相后,其界面

22、張力可以降低到 10 -4 10 -5 mN m-1 的數(shù)值, 明顯降低原油的粘度 ,增加其流動性 ,使殘留于巖石中的原油流入 油井,從而增加原油的采出率 ,達到深化采油的目的。 4 5納米材料制備中的應(yīng)用 納米材料是近年來受到廣泛關(guān)注的一種新興功能材料。當物 質(zhì)顆粒尺寸小到納米級時 ,物質(zhì)的性質(zhì)如表面積、表面能、表面結(jié) 合能、表面原子數(shù)量等均會發(fā)生突變 ,使納米材料具有一系列新異 的物理化學性質(zhì)和優(yōu)于傳統(tǒng)材料的形貌結(jié)構(gòu)性能。設(shè)計納米尺寸 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及控制其形貌 ,可以產(chǎn)生具有優(yōu)異光、電、磁、光化 學、電化學性質(zhì)和良好機械性能的新材料 ,在目前仍是一個很具有 挑戰(zhàn)意義的課題。表面活性劑或高分

23、子聚合物所形成的油包水 ( W/O) 微乳液中提供的水相微小空間可作為微型反應(yīng)器 , 用以控 制生成物的幾何形狀和尺寸大小 ,是制備納米材料很好的工具。 目 前已有很多研究報道了利用微乳液來制備納米顆粒 6 。利用微乳 液法制備的顆粒尺寸比較小 ,分布比較均勻 ,它們在催化中有潛在 的用途。很多研究對用該方法制備的納米金屬顆粒的催化性能進 行了研究 7 。除了在加氫、異構(gòu)化等方面 ,微乳液法制備的納米 無機材料在催化燃燒、催化氧化還原、電化學催化以及光催化等 方面都有潛在應(yīng)用價值。日用化學品方面的應(yīng)用在涂料方面的應(yīng)用由于聚合物微乳液乳膠粒子尺寸為納米級 ,且表面張力非常 低 ,具有良好的滲透性

24、、 潤濕性、流平性和流變性 ,可滲入具有極微 細凹凸圖紋、微細毛細孔道中和幾何形狀異常復雜的基體表面 , 因此可用作織物、木器、紙張、石料、混凝土等吸收性好的基本 材料的底涂和灌注涂料等方面 8 。同時由于超微粒子聚合物具有 可致密性皮膜的特點 ,可用于高質(zhì)量加工和高光澤性涂裝 ,如可作 為金屬等材料表面保護清漆。 若將其和蠟系化合物配伍 ,可制成具 有高透明性、 光澤性和滑瀉性的拋光材料 ,還可用作透明材料的填 料,以改善其平滑性和光澤性。在化妝品中的應(yīng)用相比乳狀液 ,微乳液制取化妝品時有以下明顯的優(yōu)點 : 光學 透明 ,任何不均勻性或沉淀物的存在都容易被發(fā)覺 ; 是自發(fā)形成 的 ,具有節(jié)能

25、高效的特點 ; 穩(wěn)定性好 ,可以長期儲藏不分層 ; 有 良好的增溶作用 ,可以制成含油成分較高的產(chǎn)品 ,而產(chǎn)品無油膩感,還可以提高活性成分和藥物的穩(wěn)定性和效力 ; 膠束粒子細 小 ,易滲入皮膚 ; 微乳液還可以包裹 TiO2 和ZnO 納米粒子添 加在化妝品中 ,具有增白、吸收紫外線和放射紅外線等特性。所以 微乳液化妝品近年來發(fā)展非常迅速 ,在化妝品的多個領(lǐng)域得到了 很好的應(yīng)用 , 市場前景非常廣闊。 Bergmarm 10 曾報道由水不 溶性的三甲基硅氨基二甲基硅氧烷、二價以上的金屬鹽和含有酯 基的聚氧乙烯型非離子表面活性劑構(gòu)成的微乳液作為頭發(fā)的處理 劑有很多優(yōu)點 ,它穩(wěn)定性非常好 ,不易分

26、層 ;可使頭發(fā)防靜電、有彈 性、蓬松、有光澤、易梳理且無黏結(jié)性 ;不會全部去除頭發(fā)油脂 , 可抵抗外界的化學物質(zhì)、 陽光和風的傷害 ,充分體現(xiàn)了微乳液分散 相粒徑小的特點 ,活性物能夠均勻有效地鋪展在頭發(fā)上。在洗滌劑中的應(yīng)用蔡照勝 11 報道了一種 O/W 型廚房去污微乳液清洗劑 ,配方 中含有以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉 (AES) 、烷基硫酸鈉 ( K12) 等 組成的表面活性劑體系 ;以脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO9) ,烷基酚聚 氧乙烯醚( TX210 、OP210) 等構(gòu)成的乳化劑 ;以丙二醇丁醚、 二 丙二醇丁醚等構(gòu)成的有機溶劑以及其它助劑。該清洗劑無腐蝕、 無毒 ,不易燃易爆 ,可以達

27、到很好的去油污垢效果 ,還能有效地防止 清洗劑對器具表面和皮膚的傷害。 C.Ton gcumpou 等用烷基二 苯醚二磺酸鹽、二辛基琥珀磺酸鹽及 Span80 配制成的無中等鏈 長醇型微乳液洗滌劑的去污效果比普通洗衣粉高 20% 。 T.Doan 等研究出以陰、陽離子表面活性劑配制的無中等鏈長醇型微乳液 洗滌劑 ,其中陽離子表面活性劑是十二烷基吡啶嗡氯化鹽 ,陰離子 表面活性劑是十二烷基硫酸鈉、二己基磺基琥珀酸二酯鈉鹽、雙 十六烷基磺基琥珀酸二酯鈉鹽 ,也有良好的去污效果。微乳農(nóng)藥 開發(fā)和使用農(nóng)藥可提高農(nóng)田利用效率 ,增加單位面積農(nóng)田的 作物產(chǎn)量。由于在增溶、乳化和潤濕等方面的優(yōu)越性能，使用微

28、 乳化技術(shù)配制農(nóng)藥正引起人們的注意。由于微乳液是熱力學穩(wěn)定 的體系，與 O/W 乳狀液相比有許多優(yōu)點，如方法簡便，無需強 烈的剪切作用，制得的產(chǎn)品穩(wěn)定，可以長期放置而不發(fā)生破乳聚 結(jié)、分層等，此外，微乳液的粘度低，易于稀釋操作，在容器上 粘附少，更主要的是由于微乳液滴的增溶作用，能增強農(nóng)藥的生 理效能，減少用量，因此將微乳化技術(shù)用于農(nóng)藥的生產(chǎn)，從經(jīng)濟性和生態(tài)環(huán)境方面講都是有積極作用的。有機化學反應(yīng)有機合成經(jīng)常面臨著水溶性的無機物和油溶性的有機物相互 反應(yīng)的問題?？繑嚢杌旌衔镞M行反應(yīng)的效率極低。若將其配制成 微乳液，微乳液含有親水親油的表面活性劑，可以使大量的水溶 性和油溶性的化合物同時處在一個

29、微乳分散體系中，由于油相和 水相之間高度“互溶” ，接觸面積增大， 反應(yīng)速率顯著加快。包括 酸、堿、氧化、還原、水解、硝化、取代等一些有機 2 無機反應(yīng) 都可以在微乳液狀態(tài)下進行。通常有機反應(yīng)中有副反應(yīng)發(fā)生，生 成物往往不止一種，不易控制得到某一產(chǎn)品，而在微乳液的油 2 水界面上，能使極性的反應(yīng)物定向排列，從而可以影響反應(yīng)的區(qū) 域選擇性。 例如，在水中， 硝化苯酚的鄰、 對位產(chǎn)品比例為 12， 而在AOT 組成的O/W 微乳液中，可提高到 41。與簡單溶劑中 的有機反應(yīng)相比，在微乳液介質(zhì)中，反應(yīng)產(chǎn)物的分離需要通過改 變溫度來實現(xiàn)。在藥物載體方面的應(yīng)用 微乳液作為口服藥物載體，不僅提高藥物增溶量

30、，而且因液 滴具有大的比表面及表面活性劑分子，容易在胃腸道壁上吸附， 使藥物易被吸收， 生物利用度提高。 Marie 在微乳液中加人 F127 和F68后，制備了熱固化微乳液體系，并且包結(jié)了利多卡因和丙 胺卡因，測定了藥物的釋放率，發(fā)現(xiàn)這種體系不但易制備，粘度 適中，且藥物的釋放率較普通的微乳液體系有所增加。在分離工程中的應(yīng)用由于微乳液的獨特性質(zhì)，目前微乳液在分離工程中的應(yīng)用越 來越廣泛。現(xiàn)在利用微乳液液膜分離金屬離子、重金屬、有機物 的報道研究越來越深入。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于污水處理、濕法冶金等 領(lǐng)域。龔福忠 12 等人應(yīng)用 W/O 微乳液 2中空纖維膜在稀土金屬 離子的萃取方面做了大量的研究，并

31、分析了微乳液的特性及萃取 機理。研究表明，以微乳液 2 中空纖維膜為萃取裝置，微量的稀 土金屬離子得到了很好的分離和富集，為濕法冶金提供了有效的 參考依據(jù)。廢水中的重金屬對環(huán)境造成了危害，但有些重金屬具 有很好的利用價值，比如鉛可以用于分析試劑、還原劑、 X2射線 防護材料等 13 。杜巧云 1417等人利用一種新型的萃取劑進行了 銅、汞、鎘、鉛等的萃取研究，通過各種條件實驗，確定了最佳 的萃取工藝條件。周富榮等 18 用微乳液膜進行了廢水中酚的萃 取研究，取得了很好的分離效果，達到了國家排放標準。這些研究在廢水處理及環(huán)境保護方面提供了新的有效方法。1.3 驅(qū)油用微乳液的發(fā)展趨勢可持續(xù)發(fā)展是人

32、類社會發(fā)展的新模式。 超臨界二氧化碳 ( SC- CO2) 微乳液技術(shù)一致被認為是一種在綠色化學領(lǐng)域中具有潛在 發(fā)展前途的新技術(shù)。 SC- CO2 微乳液是表面活性劑分子溶于 SC- CO2 相自發(fā)形成的聚集體 , 其中表面活性劑的非極性尾伸展于 SC- CO2 相, 極性頭聚集成極性核 , 水分子增溶于微乳核中 , 從 而形成熱力學穩(wěn)定、光學上透明的微乳液。要形成以 CO2 為連 續(xù)相的 W( 水) /CO2 型反相微乳液 , 所用表面活性劑首先需要 在 CO2 中有一定的溶解性 , 表面活性劑的疏水鏈需要被 CO2 充 分地溶劑化 , 從而可以減少微乳液滴的相互作用 ,防止相分離。 Zam

33、eer Shervani 等對 F- AOT 的超臨界二氧化碳 ( SC- CO2) 微乳液的水溶性進行了研究 ,發(fā)現(xiàn)增加助表面活性劑的量可進一 步提高其水溶性。由于 SC- CO2 的性質(zhì)特殊 , 到目前為止 , 所研 究的表面活性劑種類有限 , 大多數(shù)研究主要集中在含氟表面活性 劑、硅氧烷表面活性劑和碳氫表面活性劑。 19柴金嶺、李干佐等20 還研究了“綠色”表面活性劑烷基聚葡 糖苷(APG) , 謝穎瑋等 21 對生物表面活性劑鼠李糖脂的微乳液進行了分析 , 這些都為選擇適當?shù)膮^(qū)域來形成所需要的微乳液提 供了良好的方法?？傊?, 微乳液法的發(fā)展方向是采用先進技術(shù)朝 著“綠色”方向發(fā)展。進

34、一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域 , 如研究表面活性 劑自組裝體系制備納米材料、 制造藥物微膠囊和分散納米粉體等 研究開發(fā)新型的智能反應(yīng)器在新型有機合成、有機非聚合超微顆 粒的制備、聚合反應(yīng)、生化反應(yīng)方面的應(yīng)用 , 尋求更為有效的納 米材料制備方法 , 降低合成成本 , 使所用的表面活性劑、 助劑能回 收利用 , 提高生產(chǎn)效率 , 使微乳液法作為智能反應(yīng)器更好地應(yīng)用 于生產(chǎn)和生活。1.4 本課題研究內(nèi)容本文擬以 Span80 與 OP10 為原料，用醇為助劑制作一種水 外向微乳液。合成工藝：第一步，先找出 Span80 與 OP10 的最 佳配比；第二步，找到用合成的表面活性劑與水的最佳配比；第 三步，加助

35、劑（丙醇、丁醇、戊醇、己醇及其同素異構(gòu)體） ，找到 最好的助劑。本實驗主要是通過滴加柴油來判別微乳液的效果， 希望得到合理的參數(shù)，為該物質(zhì)的進一步研究提供參考。參考文獻：葉仲斌 .微乳液特性 .提高采收率原理 .2000.10白永慶 ,龔福忠 ,李丹,徐運貴 . 微乳液的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及其應(yīng)用進展 . 化工技術(shù)與開發(fā) .2007.11何運兵 ,李曉燕 ,丁英萍 ,邱祖民 . 微乳液的研究進展及應(yīng)用 . 化工科 技.2005.3KishidaM.ChemSoc,ChemCommun.1995,11:763.ChhaterAS,JoshiRA,KalkarniBDMicroemulsionsasmediafororganicsynthesisselectiveNitrationofphenoltoor