3.3.4　反应型乳液乳化剂分类及其作用

乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成两大类。而按其在两相中所形成乳化体系性质又可分为水包油（O/W）型和油包水（W/O）型两类。

衡量乳化性能最常用的指标是亲水亲油平衡值（HLB值）。HLB值低表示乳化剂的亲油性强，易形成油包水（W/O）型体系；HLB值高则表示亲水性强，易形成水包油（O/W）型体系。因此HLB值有一定的加和性，利用这一特性，可制备出不同HLB值系列的乳液。

乳化剂分子中有亲水和亲油两个部分，根据它们的亲水部分的特征，可以分为三种类型。

阴离子型乳化剂为在水中电离生成带有烷基或芳基的阴离子亲水基团的乳化剂，如羧酸盐、硫酸盐和磺酸盐等。这类乳化剂最常用、产量最大和常见的商品有肥皂（C_15～17H_31～35CO₂Na）、硬脂酸钠盐（C₁₇H₃₅CO₂Na）、十二烷基硫酸钠盐（C₁₂H₂₅OSO₃Na）和十二烷基苯磺酸钙盐（C₃₆H₅₈CaO₆S₂）等。阴离子型乳化剂要求在碱性或中性条件下使用，不能在酸性条件下使用。在使用多种乳化剂配制乳液时，阴离子型乳化剂可以互相混合使用，也可与非离子型乳化剂混配使用。阴离子型和阳离子型乳化剂不能同时使用在一个乳状液中，如果混合使用会破坏乳状液的稳定性。

阳离子型乳化剂为在水中电离生成带有烷基或芳基的阳离子亲水基团。这类乳化剂的品种较少，都是胺的衍生物，例如N-十二烷基二甲胺，可用于聚合反应。

非离子型乳化剂为一类新型的乳化剂，其特点是在水中不电离。它的亲水部分是各种极性基团，常见的有聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚类；它的亲油部分（烷基或芳基）直接与氧乙烯醚键结合。典型的产品有对辛基苯酚聚氧乙烯醚（结构式如）。非离子型乳化剂的聚醚链上的氧原子可以与水产生氢键缔合，因而可以溶解在水中。它既可在酸性条件下使用，也可在碱性条件下使用，而且乳化效果很好，广泛用于化工、纺织、农药、石油和乳胶等的生产。

非离子型乳化剂通过醚基亲水和烃基亲油，主要有聚乙二醇型、多元醇型、聚氧乙烯烷基酰醇胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺、多元醇型、聚醚型等。非离子型乳化剂在水溶液中不电离，不受酸碱盐影响，能在硬水中使用。许多非离子型乳化剂溶解度随温度升高而降低，直至变得不溶于水而出现混浊现象，这时的温度称为浊点。显然，浊点越高，非离子乳化剂的使用温度范围更广。一般认为，浊点是由于氢键被破坏造成的。

狭义的两性离子乳化剂指同时具有阴离子和阳离子活性基团的乳化剂，广义的理解则是具有阴离子-阳离子、阴离子-非离子、阳离子-非离子、阳离子-阳离子-非离子四种活性基团组合的都可称为两性。两性乳化剂按整体结构分有甜菜碱型、咪唑啉型、氨基酸型、氧化胺型四类。

阴离子、阳离子、两性离子乳化剂可统称为离子型乳化剂，具有很好的溶解性，可用于制备高浓度的乳液。它们在水溶液中发生电离，离解出表面活性基团离子和普通离子。活性基团可以降低表面张力以利于乳化，普通离子吸附在液滴表面，以静电效应增强乳液稳定性。与非离子乳化剂的浊点现象不同的是，离子型乳化剂在温度升高到某一值时，溶解度突然增大，此温度称为 Krafft 温度。Krafft 温度越低，说明乳化剂越易溶解，可用性越好。一般碳链越长、阴离子基团越大，Krafft 温度越高。此外，随着碳链的增长、浓度的增加，离子型乳化剂溶液的表面张力下降。