以Span80和Tween60为混合表面活性剂的微乳液的研究

摘要：本文研究了Span80和Tween60为混和表面活性剂的微乳液的形成，分别采用滴定法和电导率法，考察了Span80和Tween60复合表面活性剂在体系中质量比、Span80和Tween60的复配比、助剂的加入量、油相种类、温度等因素对微乳液最大增溶水量的影响，探明了该体系形成微乳液的较适宜的条件。

关键词：微乳液；Span80；Tween60；电导率Abstract:The formation of Span80 were studied in this paper and the Tween60 microemulsion mixed surfactant, respectively by titration method and conductivity method, the effects of Span80 and Tween60 composite surface active agent in the system mass ratio, Span80 and Tween60 mixed ratio, additive quantity, oil phase, temperature and other factors on the microemulsion the maximum solubilization effect, the suitable conditions of the system proved the formation of microemulsion.

Keywords: Span80; Tween60; microemulsion; conductivity

中图分类号：TQ423 文献标识码：A文章编号：

1 试验原理及方式

W/O型微乳液的最大增溶水量是此类型微乳液在相应条件下稳定存在的极限条件，加入水量超过最大增溶水量以下的区域是此条件下微乳液稳定存在区域，因而需寻求最大增溶水量的适宜条件。

称取不同量的Span80和Tween60，得到不同的HLB值的表面活性剂。混合表面活性剂的HLB值，按下式计算：

HLB = HLBS * Ws + HLBT * WT

式中：HLB为span-tween复合表面活性剂的亲水亲油平衡值；

HLBS，HLBT分别为span，tween的亲水亲油平衡值；

Ws，WT为Span80和Tween60的质量分数。

用original lab绘图软件对测量得到的电导率作图，通过曲线的突变点来确定微乳液的最大增水量。比较不同HLB值对最大增溶水量的影响。

可以通过对体系的电导率变化测试了解其最大增溶水量值。也就是判定以Span80和Tween60为表面活性剂所形成的W/O型微乳液体系中Span80和Tween60为微乳液复合表面活性剂的最佳配比。进而研究Span80和Tween60的主要性质为本次研究的主要目的。得到一个比较具体的数据与更详细的本复合表面活性剂的使用范围，给使用到本复合表面活性剂提供一个最佳的使用环境与条件。

2 实验结果与讨论

2.1Span80和Tween60复合表面活性剂在体系中所占最佳质量比

在试验的过程中，开始时导电率随着加水量的增多呈下降趋势；当水量加到一定量时，电导率会逐渐上升。当非离子表面活性剂溶于油相中时，所得乳液的电导率（0.150～0.250μs/cm）比纯油相的高。随着加水量的增大，加入的水和更多的亲水基（极性基团）被禁锢起来使其不能导电，从而乳液的导电率下降。当水量增大到一定值时，一方面没有更多的表面活性剂的亲水基将水分子包裹起来；同时被包裹的水核逐渐增大，并开始向双连续相转变，慢慢由油包水变为双连续相。此时电导率会随着加水量的增加而逐渐增大。随着加水量的进一步增多液体开始慢慢由双连续相向水包油型转变。当微乳液由油包水向双连续相转变时电导率必然有一个增大的转变，此突变点对应的加水量即为油包水型微乳液的最大增溶水量。因此通过对电导率的全程观察可以更加灵敏的找到此体系所可以接受的最大增溶水量，并且更加准确。

图1表面活性剂所占质量分数与最大增溶水量的变化曲线

表1活性剂所占质量分数为14%溶水过程中电导率的变化

试验数据表明Span80和Tween60为复合表面活性剂在油相中的使用最佳所占质量分数为14％，太低能够形成微乳液的环境会更苛刻，太高则会使体系变膏状凝固态。

2.2Span80和Tween60最佳复配比.

在25℃下，固定体系总质量20g，Span80和Tween60所占质量分数为14％时（油相＝17.2g）醇量1.5ml，改变Span80和Tween60的质量比测定体系在水的不同加入量时的电导率，从而确定微乳液的最大增溶水量。记录每种体系电导率变化过程，比较得出最佳方案。

表2Span80和Tween60复配比与最大增溶水量的变化

图2Span80和Tween60的复配比与

最大增溶水量的变化关系曲线

Span是一种物美价廉的制微乳液使用表面活性剂，其无毒无害，使用简单，范围广，但是单一使用，其溶水效果不佳。试验数据表明虽然单一的表面活性剂Span80或Tween60在煤油里面的溶解度比较低，但是两者复合后，溶解度有较大提高，可能是因为复合后，彼此的亲水基团和亲油基团互相配合，从而相互有增容作用，这也是复合表面活性剂的乳化效率较高的一个原因。

经过以上数据对比，在复合表面活性剂中的最佳配比为2：3，在此情况下其增溶水量最大。比例太小或者太大都效果不佳甚至有导致微乳液不能形成的结果。混和表面活性剂的HLB值较高（约为10.66），有利于形成水包油型微乳液。主要是因为在油量远大于水量时，油水比对微乳液的影响是主要的，它决定了微乳液的类型。

2.3 助剂的加入量

在25℃下，固定体系总质量20g，Span80和Tween60所占质量分数为14％时（油相＝17.2g，Span80：Tween60＝2：3）改变醇的加入量，测定不同体系电导率在水的不同加入量时的电导率，从而确定微乳液的最大增容水量，记录每种体系电导率的变化过程，比较得出最佳方案。

表3 加入醇量与最大增溶水量的变化

图3 加入醇量与最大增溶水量的变化

试验数据表明微乳液的形成离不开助剂，在助剂等于零的情况下一般很难形成稳定的微乳液，对于异辛醇来说最佳的助剂加入量为1.5ml。由数据图可以看出，最大增溶水量先随着醇的加入量增大而增大，醇的加入量为1.5ml后，最大增溶水量反而下降，其原因时若助剂剂量少，则不能使表面张力降至最低，若助剂量加得过多，则会造成破乳。

2.4溶剂种类对微乳液最大增溶水量的影响

在25℃下，固定体系总质量20g，Span80和Tween60所占质量分数为14％时（油相＝17.2g，Span80：Tween60＝2：3）醇＝15ml时，改变油相选择，测定不同体系电导率在水的不同加入量时的电导率，从而确定微乳液的最大增溶水量，记录每种体系电导率的变化过程比较得出最佳方案。

表4 溶剂与最大增溶水量

Span80和Tween60是两种很好的复合表面活性剂，其适用范围广，加入很多油相都可以制成微乳液，本试验通过对正庚烷，异辛烷，液体石蜡，正辛烷，煤油，环己烷都可以形成微乳液，并且大多效果很不错，微乳液状态稳定，制作过程简单容易形成。其中异辛烷溶水量最大，煤油的导电率变化最明显，环己烷所形成微乳液最澄清透明。液体石蜡容易凝固成膏状效果不佳。

2.5温度对微乳液的影响

由于条件不足，对温度的影响不能定性做个具体的数据对比。在一定的温度范围内发现温度对微乳液的影响很大，在一定温度下形成的最大增溶水量的微乳液，若升致高温度下形成的最大增溶水量的微乳液，若升高温度会导致微乳液的破坏，微乳液随温度升高而最大增容水量下降的准确关系有待进一步研究，升高到一定温度后，微乳液区域缩小，导致最大增溶水量降低，是因为随着温度升高，使微乳液珠的布朗运动增加，絮凝速度加快，而更加有利于膜的破裂。

3 结语

（1）Span80和Tween60为复合表面活性剂在油相中的使用最佳所占质量分数为14％，太低能够形成微乳液的环境会更苛刻，太高则会使体系变膏状凝固态。

（2）试验数据表明Span80和Tween60在复合表面活性剂中的最佳配比为2：3，比例太小或者太大都有导致微乳液不能形成的结果。

（4）微乳液的形成离不开助剂，在助剂等于零的情况下一般很难形成稳定的微乳液，对于异辛醇来说最佳的助剂加入量为1.5ml

（5）Span80和Tween60是两种很好的复合表面活性剂，其适用范围广，加入很多油相都可以制成微乳液，本试验通过对正庚烷，异辛烷，液体石蜡，正辛烷，煤油，环己烷的对比试验中得出，异辛烷的增溶水量最大，煤油的导电率变化最明显，液体石蜡容易凝固成膏状。

（6）温度对微乳液的形成与性质影响不大，25±10℃都不会有太大影响，只是由于Span在温度低的情况下（15℃左右）呈膏状，比较难于溶解，使用效果不佳，可以先单独加热Span然后融解，对试验结果并没有太大影响。