【摘 要】本文從乳液發(fā)展、乳液分類、乳液穩(wěn)定等幾方面進行了考察，闡述了蠟乳液的應用前景，對蠟乳液的研發(fā)工作提出了指導和建議。

【關鍵詞】褐煤蠟；蠟乳液；乳化

0 概述

為考察乳化溫度、乳化劑用量與乳化時間等因素對乳液穩(wěn)定性的影響，根據(jù)正交實驗結(jié)果，通過計算確定影響乳液穩(wěn)定性的因素（乳化時間、乳化溫度和乳化劑用量）的主次順序，選出較優(yōu)的水平組合，從而確定最優(yōu)的實驗方案。極差R最大的是溫度，說明溫度對實驗結(jié)果影響最大，而時間和乳化劑用量對實驗的影響較小，即溫度是最主要因素。實驗時，溫度的變化會導致乳液性能發(fā)生更大的變化。因此，溫度選擇適合是實驗成功的關鍵。由實驗影響因素的主次所確定的最優(yōu)方案為：乳化溫度90℃，乳化時間60min，乳化劑與褐煤蠟用量之比為1：1。

1 影響乳液穩(wěn)定性的因素

1.1 乳化溫度對乳液穩(wěn)定性的影響

乳化溫度對乳化蠟的穩(wěn)定性影響較大。溫度低時，不能將石蠟有效的乳化，蠟乳液的親水性差，乳液不穩(wěn)定；反之，溫度過高，分子的熱運動加劇，不利于表面活性劑的定向吸附，表面活性劑的親水性變差，乳化能力下降，制得的乳液的穩(wěn)定性降低，同時會產(chǎn)生大量泡沫。另一方面，溫度越高，分子運動越劇烈，碰撞幾率增大，又不易形成小粒徑的乳液。因此，溫度并非越高越好。經(jīng)實驗可知，褐煤蠟單獨乳化最佳乳化溫度為90℃。

1.2 乳化時間對乳液穩(wěn)定性的影響

乳化時間也是制備石蠟乳狀液的一個重要因素，如果乳化時間太短不能形成好的石蠟乳狀液；而乳化時間太長不但增加成本，造成資源浪費，還會使石蠟乳狀液聚積結(jié)塊，影響乳液整體效果。褐煤蠟用量1g；乳化劑十二烷基苯磺酸鈉用量1.5g，是褐煤蠟量的1.5倍；環(huán)己烷15mL；水100mL；乳化劑加入方式為乳化劑在水中，水相加入油相；乳化溫度80℃，考察乳化時間對石蠟乳化效果的影響。乳化時間為30min、60min時，乳液穩(wěn)定性較差，而40min時的乳液效果不是很好，僅50min時形成均一乳液。因此，50min為最佳乳化時間。

1.3 乳化劑用量對乳液穩(wěn)定性的影響

為了考察乳化劑用量對乳液性能的影響，選擇十二烷基苯磺酸鈉作為乳化劑，改變?nèi)榛瘎┡c褐煤蠟用量之比，檢測所制備的乳液的性能。實驗中使用環(huán)己烷15mL，水100mL，乳化劑添加方式為乳化劑在水中，水相加入油相，乳化溫度80℃，乳化時間40min。當乳化劑含量過高時，不僅會增加成本，而且會使乳化效果變差，易在乳化過程中產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象；但若乳化劑總含量過低，乳化效果達不到要求，導致液滴很快破乳，使乳狀液分層，影響乳化效果。

1.4 乳化劑加入方式對乳液穩(wěn)定性的影響

以十二烷基苯磺酸鈉為乳化劑乳化褐煤蠟，選擇乳化溫度為80℃，乳化時間50min，乳化劑用量與蠟用量相等，考察乳化劑添加方式不同對乳液穩(wěn)定性的影響，以十二烷基苯磺酸鈉為乳化劑乳化褐煤蠟時，采取乳化劑在油中，水相加入油相的乳化劑添加方法制得的乳液均一、穩(wěn)定，整體效果比較好。

1.5 選用不同乳化劑對乳液穩(wěn)定性的影響

乳化劑為司班80、吐溫80、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉連用時，乳液成粘稠狀，靜置一段時間后呈凍狀；當使用司班80、吐溫80、十二烷基苯磺酸鈉時，出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，流動性差；直接使用司班80與吐溫80或者使用吐溫80與硬脂酸兩種乳化劑時效果較好，制備出的乳液均一，呈乳白色；而僅使用十二烷基苯磺酸鈉，當乳化劑占總量1.50%時，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，當乳化劑占總量2.00%時凝膠，效果均不好。

以上現(xiàn)象說明，當乳化劑種類多時乳化過程復雜，各乳化劑之間量的配比關系難以掌握，從而加大了實驗難度，所以大多數(shù)實驗中乳化效果并不是很好；而單個乳化劑使用時乳化效果難以達到讓人滿意的程度，因此，乳化劑應復合使用，過多過少均影響效果，一般以兩種為宜。對于本實驗來說，使用司班-80與吐溫-80的效果最佳。

2 其他因素對乳液穩(wěn)定性的影響

2.1 攪拌速度對乳液穩(wěn)定性的影響

攪拌速度的大小同樣影響著蠟乳液的性能，攪拌速率的大小直接影響到混合強度，混合不充分，那么油、水、乳化劑得不到充分混合，乳狀液的液滴也必然不均勻。在一定的混合強度范圍內(nèi)，混合強度越大，液滴就越小、越均勻，從而使形成的乳狀液越穩(wěn)定。制備乳狀液時，攪拌速度的增加使乳狀液的穩(wěn)定性大大增強。

當攪拌速度比較小時，所得乳液粒徑為過大，這是由于乳化的剪切力不足，不能使蠟與乳化劑充分的分散開來，導致乳液穩(wěn)定性差；當攪拌速度大于1000r/min時，乳液粒徑小，乳液的穩(wěn)定性很好。但攪拌速度也不能過快，否則會帶入大量氣泡，使得消泡困難，影響生產(chǎn)操作，同時耗能過高。因此乳化過程中要恰當?shù)目刂茢嚢杷俣?，一般控制?00-1 400r/min比較適宜。

2.2 溶劑量對乳液穩(wěn)定性的影響

本實驗采用環(huán)己烷來溶解褐煤蠟和石蠟。

因為在使用乳化劑時有時會起泡，在泡沫相當多的情況下，當溶劑為10毫升，15毫升，20毫升很容易被氣泡阻隔而使真正參與溶解褐煤蠟的環(huán)己烷量相對減少，從而不能夠完全溶解褐煤蠟，所以環(huán)己烷的量應該適當過量，一般為30ml；而對于某些乳化劑來說，當其加入時不會起泡或起泡量較少時，環(huán)己烷的量應在15ml較適宜。

3 實驗結(jié)論

本文通過對乳化劑種類及用量及乳化最佳工藝條件的確定，制備出了性能穩(wěn)定、揩光性好的蠟乳液。

褐煤蠟乳液的制備采用十二烷基苯磺酸鈉作為乳化劑，褐煤蠟用量為油相質(zhì)量的3.7%，乳化劑用量與褐煤蠟用量相等，乳化水用量為乳液總質(zhì)量的88%，乳化溫度控制在90℃左右，乳化時間為60min，制備出的褐煤蠟乳液穩(wěn)定性好。

【參考文獻】

[1]李寶才，張惠芬.云南褐煤蠟的研究[J].燃料化學學報，1999（03）.

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