乳化剂emulsifiers,emulsifying agents

能使两种不相溶的液体形成稳定分散体系的表面活性剂。这种分散体系称为乳浊液或乳状液，所以这种表面活性剂称为乳化剂。乳状液分两种类型：水包油型(O/W)及油包水型(W/O)。根据乳化剂分子在定向排列时的亲水基团、疏水基团的面积大小，以及乳状液内、外两相容积的比值，决定形成的是O/W或W/O型乳状液。农业上应用的多是水包油型的乳状液。是将油状原药或固态原药在有机溶剂中的溶液混入一定量的乳化剂后与水混合而成。
性能 乳化剂具有界面活性，能在两种不相溶的液体的界面上形成单分子层，降低其界面张力。其极性基团趋向水相、非极性基团趋向油相，形成定向排列。乳状液具有良好稳定性的条件是：❶乳化剂在界面上达到一定浓度；
❷使用混合乳化剂，使之在界面形成复合分子膜；
❸分散相（油珠）的直径不超过3微米。
分类 按乳化剂分子中亲水性功能团分，有非离子型乳化剂(non-ionicemulsifiers)、阴离子型乳化剂(anionicemulsifiers)、阳离子型乳化剂(cationicemulsifiers)等类。
非离子型乳化剂 在水溶液中不产生离子的一类乳化剂，其分子中的亲水基是羟基和醚键。配制农药乳油制剂常见的品种有：❶蓖麻油聚氧乙烯醚。由蓖麻油与环氧乙烷缩合而成，商品代号为By、EL、“宁乳”等。根据不同的环氧乙烷聚合量，又命名为不同的牌号，如By110、By130等。
❷辛基酚聚氧乙烯醚。由辛基酚与环氧乙烷缩合而成。商品代号为OP、农乳100号等。根据不同的环氧乙烷聚合量，又命名为OP-4、OP-7、OP-10等不同牌号。
❸二苄基联苯酚聚氧乙烯醚。由二苄基联苯酚与环氧乙烷缩合而成。商品代号为农乳300号。
❹烷基酚聚甲醛聚氧乙烯醚。由烷基酚与甲醛聚合后再与环氧乙烷缩合而成。商品代号为农乳700号。
❺烷基酚聚氧乙烯醚。由烷基酚与环氧乙烷及环氧丙烷嵌段缩合而成。商品代号为宁乳31号。
❻三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚。由三聚苯乙烯与苯酚聚合后再与环氧乙烷缩合而成。商品代号为农乳400号。
❼斯盘(Span)系列和吐温(Tween)系列乳化剂。
阴离子型乳化剂 在水溶液中产生带负电荷，并呈现界面活性的有机离子乳化剂。主要有：❶十二烷基苯磺酸钙。十二烷基苯经磺化后再经中和形成钙盐而成。商品代号为农乳500号。
❷土耳其红油。以蓖麻油为原料，经硫酸化后，再经中和为钠盐而成。又名硫酸化蓖麻油。20世纪50年代在中国曾大量用于配制鱼藤酮乳剂和滴滴涕乳油。
❸十二烷基聚氧乙烯基硫酸钠。以十二烷醇为原料，先与环氧乙烷缩合，再经硫酸化后中和为钠盐。
阳离子乳化剂 在水溶液中产生带正电荷，并呈现界面活性的有机离子乳化剂。为胺盐及季铵盐类化合物，如氯化十八烷基胺。
混合乳化剂 用一种阴离子型乳化剂单体与1～2种非离子型乳化剂单体，根据被乳化农药的特性，按不同比例混合配成的乳化剂。以上三种均系乳化剂单体。实用中配制农药乳油制剂时，为提高乳液稳定性和节省乳化剂用量，多采用混合乳化剂，其中还含有一定量的有机溶剂（如二甲苯）。混合型乳化剂有一定的适用范围。
技术标准 乳化剂特有的技术参数及其质量标准有三项：亲水亲油平衡值(hydrophilic-lipophilic ba-lance,HLB)、变浊温度(cloud temperature)和水数(water number)。
亲水亲油平衡值 表示分子中极性基团（或多极性基团）和非极性基团的相对重要程度。分别影响分子对水和对低极性有机溶剂的亲和性，也称亲水亲油比(hydrophilic-lipophilic ratio)。根据HLB值可为每种界面活性剂给定一个数值顺序排列，据此可判断其用途(表1)。HLB值的测算方法有下述两种：❶对非离子型乳化剂，如脂肪醇的聚氧乙烯衍生物、多元醇的

表1 亲水亲油平衡值及其用途

HLB值	用 途
3～5 7～9 8～18 13～15 15～18	W/O型乳化剂 润湿剂 O/W型乳化剂 洗涤剂 增溶剂

脂肪酸酯可按下式计算：

式中 S为酯的皂化数；A为酸的酸值。亦可用下式计算：

式中 E为环氧乙烷的质量百分数，P为多元醇的质量百分数。如只以环氧乙烷为亲水基的，上式可简化为：

❷把乳化剂的结构分解为一些基团，每一基团有一HLB数值(表2):

表2 亲水、亲油基团的数值

再按下式计算：
HLB=7+∑(A₁+A₂+…+A_n)-∑(B₁+B2+…+Bn)根据在水中的溶解情况，可粗略估计其HLB值范围(表3)。

表3 乳化剂在水中的溶解情况及HLB值范围

加入水中后的情况	HLB值范围
不分散 分散不良 激裂振荡后成乳状液 稳定乳状液 半透明至透明溶胶 透明溶胶	1～4 3～6 6～8 8～10 10～13 13以上

变浊温度 环氧乙烷衍生的非离子型乳化剂水溶液，升温过程中由清变浊时的温度，也称浊点(cloudpoint)。这种溶液分子中的醚键氧原子与水分子中的氢原子易形成氢键。当水温升高时，所结合的水分子易脱落，乳化剂的水溶性随之下降，形成两个液相，体系变混浊，这种现象发生时的温度即变浊温度。当温度下降时，体系又变为均相，此时的温度称为澄清温度。在实际测定中，澄清温度常作为“浊点”测定。浊点随着产品中结合的环氧乙烷分子数的增加而增高。非离子型乳化剂的浊点非常重要，因为临近温度时界面活性的性质变化很快。非离子型乳化剂的浊点测定，是估价结合在给定基团上的环氧乙烷量的快速方法。
水数 1克乳化剂或被乳化物的样品，在20毫升的二氧六环与乙二醇醚的混合液(6+4)中，用蒸馏水滴定至溶液呈现混浊为止，所耗用的蒸馏水毫升数即为水数。水数标志着乳化剂或被乳化物的亲水性情况，可作为配制乳油的参考。
乳化剂单体的质量标准中，大多规定浊点、pH值或水数范围。有些并规定折光率范围。斯盘、吐温系列乳化剂单体还规定羟值、酸值及皂化值。混合乳化剂的质量标准中，大多规定外观、pH值和水分含量。有些须标明HLB值。

乳化剂emulsifier

农药助剂之一。能使两种原来互不相溶的液体（如油和水），其中一种液体以极小的液珠稳定分散（分散相）在另一种液体中，形成不透明或半透明的乳浊液。其主要作用是降低分散相的表面张力，阻止另一种小液珠的凝聚。农药加工中使用的乳化剂均为水包油型乳化剂，即使细小的油粒分散在水中的乳化剂。

乳化剂

乳化剂系指一类能降低表面张力并能起乳化作用的表面活性剂，另外一类是具有乳化能力的天然胶类或其他物质。它们都能在被分散的液滴外形成一层机械强度较高的吸附膜，使分散相经机械作功而分散成细滴所需的能量减少，液滴受膜保护而不合并，在乳剂形成及保持稳定方面起极重要的作用。乳化剂的分子上有极性与非极性基团，在乳剂分散相液滴外面的膜上定向排列，极性基团面向水相而非极性基团面向油相。乳化剂分子的极性与非极性的相对强度应成一定比例。极性与非极性的相对强度可以用亲水亲油平衡值(HLB值)来表示，即以极性的聚氧乙烯的HLB值作为20，非极性的烷类化合物的HLB值作为0，一般乳化剂除个别外均在此范围内，其中O/W型乳化剂的合适HLB值为8～18,W/O型乳化剂的合适HLB值为3～6。表面活性剂的HLB值有加和性，混合乳化剂的HLB值可用下列计算：
其中HLBA、WA、HLBB、WB分别为乳化剂A及B的HLB值与重量。混合乳化剂的HLB值也可从下图用图解求得：可将A的HLB值与B的HLB值在图上相应点连成直线，从B的%数作垂直线与a b线相交，再自交点作水平线交于B纵坐标即得到此组分的混合乳化剂的HLB值。被乳化物质也有一个对乳化最有利的所需HLB值。如果被乳化物质不止一种，所需HLB值也具有加和性，混合被乳化物质的所需HLB值计
算方法同上。常见的油脂性物质二种类型乳剂所需HLB值如下表：
在混合乳化剂中B的百分比

油相	W/O乳剂	O/W乳剂
亚油酸	-	16
油酸	-	17
硬脂酸	-	17
鲸蜡醇（十六醇）	-	15
蓖麻油	-	14
棉子油 松节油 一般植物油	5 - -	10 16 7～12
液状石蜡 凡士林 煤油	4 5 -	10～12 12 12.5
石蜡 蜂蜡 无水羊毛脂	4 4 8	10～12 12 12

知道被乳化物质的所需HLB值以后，就可选择适宜的乳化剂。实验中可采用单一的乳化剂，也可采用混合乳化剂，而以混合乳化剂较多用。例如在制备O/W型乳剂时可以用O/W型乳化剂为主，加入少量W/O型乳化剂，使达所需HLB值，这样形成的乳剂具有较牢固的吸附膜而使乳剂稳定。
乳化剂应对人体无毒，并且根据应用部位要求各不相同。制备静脉乳剂的乳化剂要求最高，局部应用的要求可较低。
乳化剂可分天然乳化剂与合成乳化剂两类。前者如胶质、蛋白质、多糖等，在分散相液滴外常形成多分子层保护膜，后者为合成表面活性剂中适宜用作药用乳化剂者，化硅、氢氧化镁、氢氧化铝等，其形成的乳剂类型取决于固体粉末在两相中的接触θ,θ<90°形成O/W型乳剂，θ>90°形成W/O型乳剂。常用的乳化剂见下表：

常用乳化剂表

乳化剂	HLB值
天然乳化剂
阿拉伯胶 西黄蓍胶 卵磷酯（纯化到注射规格供制备静脉乳）	8.0 13.2
明胶 阴离子型乳化剂	9.8
油酸钠 钾皂 钙皂	18.0 20.0
油酸三乙醇胺皂 月桂醇硫酸钠 二辛基琥珀酸酯磺酸钠(Aerosol OT) 非离子型乳化剂	12.0 40
乙二醇二硬脂酸酯 丙二醇单硬脂酸酯 甘油单硬脂酸酯 脱水山梨醇单月桂酸酯(Span 20) 脱水山梨醇单棕榈酸酯(Span 40) 脱水山梨醇单硬脂酸酯(Span 60) 脱水山梨醇单油酸脂(Span 80) 脱水山梨醇三硬脂酸酯(Span 65) 脱水山梨醇三油酸酯(Span 85) 聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酸酯(Tween 20) 聚氧乙烯脱水山梨醇单棕榈酸酯(Tween 40) 聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯(Tween 60) 聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(Tween 80) 聚氧乙烯脱水山梨醇三硬脂酸酯(Tween 65) 聚氧乙烯脱水山梨醇三油酸酯(Tween 85) 聚氧乙烯硬脂酸酯 Myrj 49 Myrj 45 聚氧乙烯(40)硬脂酸酯(Myrj 52) 聚氧乙烯(400)月桂酸酯 聚氧乙烯(400)硬脂酸酯 聚氧乙烯月桂醇醚(Brij 30) 聚氧乙烯棕榈醇醚(Brij 35) 聚氧乙烯油醇醚	1.5 3.4 3.8 8.6 6.7 4.7 4.3 2.1 1.8 16.7 15.6 14.9 15.0 10.5 11.0 15.0 11.0 16.9 13.1 11.6 9.5 16.9
聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧乙烯醚(Pluronic68) 静脉乳剂用	16
聚氧乙烯壬烷基酚醚(OP) 聚氧乙烯辛基苯基醚	15 14.2

乳化剂

emulsifying agent;emulsifier

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乳化剂

emulsor