4)温度的影响温度的变化会引起两相间的液相的气压、界面张力、界面膜的性质、在两相中乳化

剂的相对稳定性以及乳化粒子的热运动的变化。所以,温度的变化常常会使乳状液的稳定性发生相当大的变化。大多数情况下,温度的升高,会导致乳状液的稳定性下降。因为温度的升高会增加乳化剂在油水两相的溶解度,使部分吸附在油水界面上的乳化剂脱附并扩散,导致界面膜的强度降低,使得界面膜阻止乳化粒子聚并的能力减弱,从而导致乳状液的稳定性下降。同时,温度的升高会使连续相的粘度降低,油水密度差增大,从而加快了粒子的沉降速度。另外,温度的升高会促使乳化粒子的布朗运动增强,增加乳化粒子间的碰撞机会,从而有利于乳化粒子的絮集和聚并,最终会导致乳状液稳定性下降。

1.4影响乳状液流变性因素

流变性是指物质在外力作用下的变形和流动性质,主要是指流体在加工过程中受到的应力、形变、形变速率以及粘度之间的关系。流体在受到外部剪切力的作用下,既表现出粘性流动,又表现出一定的弹性形变的行为,称其为流变性。其中,界面流变性是

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指界面膜的性质,而流变性是指流体整体的性质。流变性取决于流体性质和组成,对于乳状液而言,流变性也会对其稳定性产生影响。

决定乳化体系流变性的主要因素有:分散相的体积分数、胶体作用、乳化粒子尺寸及分布、粒子电荷等。乳化体系的粘度与分散相的体积分数呈正相关,并且在粒子浓度较低时能够随着体积分数的增加而线性增加,但是在较高浓度时却会急剧增加。达到一定分散相的体积浓度后,粒子之间会因紧密靠拢而无法自由活动,呈现出类似凝胶的性质

。乳化体系中乳化粒子的胶体作用是影响流变性最重要的因素之一,尤其当乳化粒子间相互作用,如絮凝,交联时,其分散相的有效体积分数将远远大于其实际体积分数。此时体系的流变特性主要由引力(范德华力、疏水作用等)和斥力(电场力、空间斥力和热力学波动)共同决定。

1.5乳状液的破坏

乳状液的破坏过程通常是分散的乳化粒子先互相接近聚集成团,然后团中的乳化粒子聚并成为较大的乳化粒子,与此相对应,乳状液中的乳化粒子数目随时间增加不断减少。测定乳化粒子数目或乳化粒子体积变化的速度,可以作为判断乳状液稳定性的一种方法,因为乳状液的破坏是与乳化粒子的聚集和聚并速度直接有关的。

1.5.1破乳的微观机理

乳状液是热力学不稳定体系,乳状液的破坏主要经历以下过程:乳状液的分层、乳化粒子的聚集(絮凝)、聚并和油水两相分离。实际上在乳状液的破乳过程中,这四个过程是同时发生的。在这四个过程中乳化粒子的聚并是决定破乳最关键的一步。乳化粒子聚并主要受两个过程控制:一是夹在两乳化粒子之间液体介质的排液,使得乳化粒子之间的液膜变薄;二是油水界面膜的破裂。聚并的乳化粒子的特性发生改变,不能恢复到原来的状态。乳化粒子过分聚并,粒径变大,上浮或下沉的速率加快,最终会导致乳状液体系分层。聚并发生在相互靠近的乳化粒子之间表明乳化粒子的聚并主要受短程力的控制[2]。乳状液是热力学不稳定体系,当乳化粒子靠近时,通过相互融合减小油水界面面积以达到热力学稳定的状态。因此可以通过加入乳化剂,降低界面张力,减小乳化粒子的融合几率以此来改善乳化粒子聚并的状况。

乳化粒子的动态表面特性决定了乳化粒子界面的完整性,且乳化粒子界面抵抗外界破坏的能力与体系的稳定性呈正相关。而乳化粒子间薄膜的破裂频率又与连续相及乳化粒子界面特性密切相关。界面吸附小分子乳化剂的乳化粒子与吸附大分子聚合物的乳化粒子相比较形成的界面膜较薄、连续相粘度较低,乳化粒子碰撞的几率及界面膜破裂的可能性均大于大分子聚合物包裹的乳化粒子。研究表明,大分子聚合物主要通过乳化粒子间的空间位阻和静电作用增强乳化粒子的能量位垒及乳化粒子间的斥力,从而保护乳化粒子界面膜破裂,防止乳化粒子聚结。

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