乳化剂op-10乳化油乳化机理的研究


1、水对OP-10乳化剂基础油的作用机理
采用OP-10乳化剂直接乳化基础油,所得到的乳化油在水中较难分散,即得不到稳定的乳化液,这是由于乳化剂的HLB值和被乳化的油所要求的HLB值不适合。因而要降低乳化剂的HLB值。试验发现,在乳化前在OP-10乳化剂中预先加入适量的水,使其稀释到适当的浓度后再乳化基础油,所得到的乳化油在水中的分散能力大大提高,即可得到较稳定的乳化液。这证明水可提高乳化效果,即水可提升乳化剂OP-10的HLB值,下面就其作用机理从OP-10的分子结构和空间构型进行分析探讨。

op-10分子式
 
从OP-10乳化剂的分子式可以看到,其非极性基团很长,所以其疏水能力强,而亲水基团为夹在碳氢链中,醚基亲水能力弱,所以使得OP-10的亲水能力弱,在OP—l0中未加水时,其疏水基和亲水基同时都在外侧,所以其亲水能力弱,HLB值低;但当在OP-10乳化剂中加入水时,这时OP-10的分子空间构型在水的作用下发生了改变,形成曲折结构,它的亲水基把疏水基包在里面,使整个亲水基处于外面,水分子氢键的形式与醚基连接;并在OP-10分子周围联结很多水分子,形成一个较大的亲水基团,使其亲水能力大大提高,从而提高了HLB值。而加水量的多少,又关系到它形成曲折结构的充分性,即影响到乳化剂OP一10的HLB值,因此,合理确定乳化剂的浓度是配制乳化剂油的关键。

乙醇对OP-10乳化基础油的作用机理: 乙醇是一种低分子、带羟基、易溶于水的化合物,它具有和水以及醚键形成氢键的能力,因此,它可以降低OP-10的HLB值,则在乳化前预先在OP-10中加适量的乙醇,同样可增加乳化油在水中的分散能力,得到稳定的乳化液,其作用机理和水的作用机理相似,即由于乙醇分子中的-OH的作用,使得OP-10中亲水基把疏水基包在里面而形成曲折的空间构型,乙醇分子中的-OH与醚键以氢键的形式结合,而乙醇分子又以氢键的形式与水分子结合,使OP-10周围形成一个较大的亲水基团,使其亲水能力大大提高,提高了HLB值。 根据以上机理可以得到:凡是低分子,带一OH一或-NH等易溶于水的分子均可提高OP-10乳化基础油的能力,增加乳化油在水中的分散能力,得到稳定的乳化液。为此,我们分别对甲醇、己二醇、丙三醇等进行的试验,均可降低乳化剂OP-10的HLB值,提高OP-10乳化剂基础油的效果,得到稳定的乳化液。

2、温度对OP-10乳化基础油的影响

温度对乳化油的稳定性影响很大,把OP-10与基础油在20℃配制的稳定的乳化油分别置于温度5℃ 、30℃、40℃ 、45℃ 、50℃,结果发现,当温度高于40℃时,其稳定性变差。这是因为OP-10醚键中的氧原子与水分子是以不牢固的氢键相结合,当温度升高时,分子运动加剧,以氢键结合的水分子由于剧烈的运动而脱离OP-10分子,使OP-10的亲水性降低,结果使原来稳定的乳化油失去稳定性。由此可见,温度变化是影响非离子型乳化剂的亲水性和乳化油稳定性的重要因素。
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