微乳液

微乳液的形成机理

反相微乳液法（Reversed-phase microemulsion method），反相微乳液法是近几年才发展起来的制备材料的新方法，通过寻找一种或多种微乳液的配制方法来合成出不同尺寸和形状的粒子，从而得到所需性质的相关材料的一种材料制备方法。

微乳液

微乳液是两种不互溶的液体形成的热力学稳定、各向同性、外观透明或半透明的分散体系，微观上是由表面活性剂界面膜所稳定的一种或两种液体的微滴所构成。

在结构方面，微乳液有O/W和W/O两种类型:O/W型即油相分散在水相中，W/O型即水相分散在油相中。分散相质点通常为球形，半径非常小(10一100nm)，是热力学稳定体系。因而，微乳液也可以说是一种水相、油相、大量表面活性剂和助表面活性剂(一般为中等长链的醇)混合以后自发形成的透明或半透明的体系。其中，无论对微乳液的制备还是其稳定性来说，表面活性剂都起着重要的作用。其作用归纳如下：

1. 降低界面张力

界面张力是导致乳液热力学不稳定的根本原因。表面活性剂在油包水界面的吸附使界面张力大大降低，从而有利于微乳液的稳定。

2.决定微乳液的类型

众所周知，表面活性剂分子中同时具有亲水基团和亲油基团，其HLB值(Hydorphiel-LipophielBalnaec，亲水亲油平衡值)是决定微乳液类型的根本因素。HLB值高则亲水性强，HLB值低则亲油性强。只有HLB值在3-7的表面活性剂(如季钱盐类、十六烷基三甲基溴化铵)才适宜做W/O乳化剂，而HLB值在8-18的表面活性剂(如吐温类)则适宜做O/W乳化剂。

3.产生界面张力梯度和Gibbs一Marangnoi效应

界面张力梯度及由此产生的Gibbs一Marangnoi 效应使液膜稳定，从而有利于增强微乳液的聚结稳定性。

4.导致静电效应和位阻排斥效应

离子型表面活性剂在O/W界面的吸附使微乳液的液滴带有电荷，从而在O/W界面上产生双电层。双电层的排斥效应能有效地阻止液滴间的不可逆絮凝，从而也就不可能发生聚结；对于非离子表面活性剂，吸附膜产生的位阻排斥效应是防止液珠聚结的主要因素。

5.增加界面粘度

许多研究表明，界面粘度越高，微乳液越稳定。因为液滴聚结时，界面上的乳化剂要移位，而高界面粘度阻碍了这种移位，从而有效地阻止了聚结的发生。

6.避免液晶相的形成

在微乳液中不希望形成液晶相时，可以加入中、短链醉类作为助表面活性剂。因为中、短链醇可以增加界而的柔性，避免液晶相的形成。

微乳液的形成机理

微乳液和普通乳状液有两个根本的不同点：

第一，普通乳状液的形成一般需要外界提供能量，如经过搅拌、超声粉碎、胶体研磨处理等才能形成，而微乳液的形成是自发的，不需要外界提供能量；

第二，普通乳状液是热力不稳定体系，在存放过程中将发生聚集最终分成油水两相，而微乳液是热力学稳定体系，不会发生聚结，即使在超离心作用下出现暂时的分层现象，一旦取消离心立场，分层现象即消失，还原到原来的稳定体系。

关于微乳液的自发形成，Shculmna和Prince等提出了瞬时负界面张力理论。该机理认为，在表面活性剂存在下O/W界面张力大大降低，一般认为几个mN/m，这样低的界面张力只能形成普通乳状液。但在助表面活性剂的存在下产生混合吸附，界面张力进一步降低至（10-3~10-5mN/m），甚至在某一瞬间产生负界面张力。由于负界面张力不能存在，因此体系将自发扩张界面，使更多的表面活性剂和助表面活性剂吸附于界面，从而使其体积浓度降低直至界面张力恢复或为零或微小的正值，这种由瞬时界面张力而导致的体系界面自发扩张的结果就形成了微乳液。如果微乳液发生聚结，则界面积缩小，又产生负界面张力，对抗微乳液聚结，这就解释了微乳液的稳定性。因为负界面张力无法用实验测得。所以这一机理尚缺乏实验基础。

另有研究表明，当发生表面活性剂穿越O/W界面的扩散时，微乳液的形成中，助表面活性剂对这种扩散也起了重要作用，它使动态界面张力降低至零甚至是负值，从而引起自发乳化。因此，助表面活性剂在微乳液形成中的作用可归纳如下：

1.降低界面张力;

2.增加界面的柔性;

3.调节HLB值和界面的自发弯曲，促使微乳液自发形成。