? ? ? ?油性(xing)單體在水介(jie)質中由乳(ru)化(hua)劑分散(san)成(cheng)乳(ru)狀液，由水溶(rong)性(xing)引發劑引發的(de)(de)聚合(he)(he)(he)稱為乳(ru)液聚合(he)(he)(he)。乳(ru)液聚合(he)(he)(he)是生產乳(ru)液的(de)(de)重(zhong)要方法。乳(ru)液聚合(he)(he)(he)過(guo)程(cheng)中乳(ru)化(hua)劑的(de)(de)作(zuo)用至關重(zhong)要。本文(wen)以常見的(de)(de)乳(ru)液合(he)(he)(he)成(cheng)過(guo)程(cheng)中用到的(de)(de)乳(ru)化(hua)劑來簡(jian)述(shu)其作(zuo)用原理、分類和重(zhong)要的(de)(de)性(xing)能指標(biao)。??

? ? ? ?一、乳化劑的增溶作用。

? ? ? ?乳化劑本質上屬于表面活性劑，它可以有效地降低界面張力，使互不相溶的油、水兩相經過攪拌分散而轉變為能夠穩定存在乳液狀態，是乳液聚合不可或缺的組分。其結構包括兩部分，頭部為親水端，棒部為親油的烴基端。相果這兩個部分以恰當的質、量進行結合，這種表面活性劑分子既不同于水溶性物質以分子狀態溶于水中，也不同于油和水難于互溶，而是以一種特殊的“膠束”的形式分散在水中。膠束是一種(zhong)納米級的(de)聚集體，成球形或(huo)棒形，一般含50個左右的(de)表面活性劑分子，親水(shui)端(duan)指向水(shui)相，親油端(duan)指向其內(nei)核(he)(he)，油性單體可以(yi)借(jie)助攪拌的(de)作(zuo)用擴散進入內(nei)核(he)(he)，或(huo)者(zhe)說膠束具(ju)有增溶(rong)富積單體的(de)作(zuo)用。增溶(rong)膠束是發(fa)生乳液(ye)聚合的(de)場合。

? ? ? ?二(er)、乳(ru)化劑(ji)的分散作用、穩(wen)定(ding)乳(ru)液。

? ? ? ?乳(ru)化劑使(shi)(shi)油(you)水(shui)界面張力(li)極大降低(di)，在(zai)攪拌作(zuo)用下使(shi)(shi)油(you)性(xing)單體相(xiang)(xiang)以細小(xiao)液滴(d<1,000nm)分散(san)于水(shui)相(xiang)(xiang)中，形(xing)成乳(ru)液。在乳液中，表面活性劑分子主要定位于兩相液體的界面上，親水基團與水相接觸，親油基團與油相接觸。乳(ru)(ru)化劑(ji)的乳(ru)(ru)化性能可(ke)以(yi)這樣進行(xing)初步判斷，按(an)配方量(liang)在試管中(zhong)分(fen)別(bie)加入水、乳(ru)(ru)化劑(ji)、單體(ti)，上(shang)下劇烈搖動1分(fen)鐘，放置三分(fen)鐘后若不(bu)分(fen)層，說明乳(ru)(ru)化劑(ji)乳(ru)(ru)化性能優良。

? ? ? ?乳液(ye)(ye)聚(ju)(ju)合中常(chang)用陰離子型(xing)表面(mian)活性劑(ji)(ji)作主(zhu)乳化劑(ji)(ji)，如十二烷基磺酸(suan)鈉，其親(qin)水(shui)端帶(dai)有(you)負電(dian)荷，這(zhe)樣液(ye)(ye)滴(di)上(shang)的(de)(de)同種電(dian)荷層(ceng)相互排斥，可阻止液(ye)(ye)滴(di)間的(de)(de)聚(ju)(ju)集，起(qi)到穩定乳液(ye)(ye)的(de)(de)作用。非離子型(xing)表面(mian)活性劑(ji)(ji)作輔助乳化劑(ji)(ji)，如壬基酚環氧乙烯醚，其親(qin)水(shui)鏈段(duan)聚(ju)(ju)環氧乙烯嵌段(duan)定向吸附到乳膠粒的(de)(de)表面(mian)上(shang)，通過氫鍵作用吸附大量(liang)的(de)(de)水(shui)，這(zhe)層(ceng)水(shui)層(ceng)的(de)(de)位(wei)阻效(xiao)應(ying)也有(you)利(li)于(yu)乳液(ye)(ye)的(de)(de)穩定。

? ? ? ?表(biao)(biao)面活性劑(ji)通常(chang)依其結(jie)構特征分為(wei)(wei)陰離(li)(li)子(zi)型(xing)、陽離(li)(li)子(zi)型(xing)、兩性型(xing)及非(fei)(fei)離(li)(li)子(zi)型(xing)。乳(ru)(ru)(ru)液聚(ju)合用(yong)表(biao)(biao)面活性劑(ji)（乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)）要求(qiu)其有很好的乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)性。陰離(li)(li)子(zi)型(xing)主要以雙電層結(jie)構分散、穩(wen)定乳(ru)(ru)(ru)液，其特點是乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)能力(li)強；非(fei)(fei)離(li)(li)子(zi)型(xing)主要以屏蔽效應分散、穩(wen)定乳(ru)(ru)(ru)液，其特點是可增加(jia)乳(ru)(ru)(ru)液對(dui)酸堿(jian)鹽(yan)和凍(dong)溶的穩(wen)定性。因此乳(ru)(ru)(ru)液聚(ju)合時常(chang)將(jiang)陰離(li)(li)子(zi)型(xing)和非(fei)(fei)離(li)(li)子(zi)型(xing)表(biao)(biao)面活性劑(ji)復合使用(yong)，以提高(gao)乳(ru)(ru)(ru)液綜(zong)合性能。陰離(li)(li)子(zi)型(xing)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)的用(yong)量(liang)一般(ban)為(wei)(wei)單(dan)體的1-2 %，非(fei)(fei)離(li)(li)子(zi)型(xing)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)(hua)劑(ji)的用(yong)量(liang)一般(ban)為(wei)(wei)單(dan)體的2-4 % 。

? ? ? ?四、乳化劑的常見重(zhong)要性能指標。

? ? ? ?1、CMC值(zhi)(zhi)-臨界膠束(shu)(shu)濃(nong)度 。指能夠形(xing)成(cheng)膠束(shu)(shu)的最(zui)低表(biao)面活性(xing)劑濃(nong)度。濃(nong)度低于(yu)(yu)(yu)CMC值(zhi)(zhi)時(shi)，乳(ru)化劑以單個(ge)分(fen)子狀態溶(rong)解于(yu)(yu)(yu)水(shui)(shui)中，形(xing)成(cheng)真溶(rong)液(ye)；高于(yu)(yu)(yu)CMC值(zhi)(zhi)時(shi)，則乳(ru)化劑分(fen)子聚集成(cheng)"膠束(shu)(shu)“，親(qin)(qin)水(shui)(shui)基團指向(xiang)水(shui)(shui)相，親(qin)(qin)油基指向(xiang)膠束(shu)(shu)內(nei)核，每個(ge)膠束(shu)(shu)由50-100個(ge)乳(ru)化劑分(fen)子組成(cheng)。因(yin)此乳(ru)液(ye)聚合時(shi)其(qi)濃(nong)度必須大于(yu)(yu)(yu)CMC。? ??

? ? ? ?2、HLB值-親(qin)水親(qin)油平(ping)衡值。每個表面活(huo)性(xing)劑分子(zi)都含有親(qin)水、親(qin)油基團(tuan)，這兩種基團(tuan)的大小(xiao)和性(xing)質(zhi)(zhi)影響其乳(ru)(ru)(ru)化(hua)效(xiao)果。通常(chang)(chang)用(yong)HLB值表示(shi)表面活(huo)性(xing)劑的親(qin)水、親(qin)油性(xing)。HLB越大親(qin)水性(xing)越強(qiang)，HLB值一般在(zai)1-40之間。乳(ru)(ru)(ru)液(ye)聚(ju)合常(chang)(chang)選(xuan)用(yong)陰離子(zi)水包(bao)油型(O/W)乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑，HLB值通常(chang)(chang)在(zai)在(zai)8~18之間。復合乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑具有協同(tong)效(xiao)應，復合乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑的HLB值可以用(yong)這幾種乳(ru)(ru)(ru)化(hua)劑HLB值的質(zhi)(zhi)量平(ping)均值進行計算。

? ? ? ?3、陰離(li)(li)子(zi)(zi)乳(ru)(ru)化(hua)劑的三(san)(san)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)點(dian)(dian)(dian)。即陰離(li)(li)子(zi)(zi)乳(ru)(ru)化(hua)劑處于分子(zi)(zi)溶(rong)解狀(zhuang)態、膠(jiao)束、凝(ning)膠(jiao)三(san)(san)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)時的溫度(du)，亦稱為克拉夫特(te)點(dian)(dian)(dian)(Kraft point)。高(gao)于三(san)(san)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)點(dian)(dian)(dian)，凝(ning)膠(jiao)消(xiao)失(shi)，乳(ru)(ru)化(hua)劑以分子(zi)(zi)、膠(jiao)束狀(zhuang)態存在(zai)；但當(dang)低于三(san)(san)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)點(dian)(dian)(dian)時，乳(ru)(ru)化(hua)劑分子(zi)(zi)以凝(ning)膠(jiao)析出，失(shi)去乳(ru)(ru)化(hua)能力。乳(ru)(ru)液聚合溫度(du)應選擇高(gao)于三(san)(san)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)點(dian)(dian)(dian)。非離(li)(li)子(zi)(zi)型表面活性(xing)劑無三(san)(san)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)點(dian)(dian)(dian)。? ??

? ? ? ?4、非(fei)(fei)離(li)了(le)型(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)濁(zhuo)點。非(fei)(fei)離(li)了(le)型(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液加熱至一定溫(wen)度時，溶(rong)(rong)(rong)液由透明變為(wei)混濁(zhuo)，出(chu)現這現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)臨界溫(wen)度即為(wei)濁(zhuo)點( cloud point)。非(fei)(fei)離(li)了(le)型(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)之所以存在(zai)濁(zhuo)點是由于其溶(rong)(rong)(rong)解特點決定的(de)(de)(de)(de)。非(fei)(fei)離(li)了(le)型(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液中，表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)分子通(tong)過(guo)氫鍵和水(shui)形成(cheng)締合體，從(cong)而使乳(ru)化(hua)劑(ji)(ji)能溶(rong)(rong)(rong)于水(shui)形成(cheng)透明溶(rong)(rong)(rong)液。隨著溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)升高，分子運動(dong)能力(li)提高，締合的(de)(de)(de)(de)水(shui)層變薄，表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解性(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)大(da)降(jiang)低，即從(cong)水(shui)中析出(chu)。因此，乳(ru)液聚合溫(wen)度設計應低于非(fei)(fei)離(li)了(le)型(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)濁(zhuo)點。?