新型水性环氧树脂涂料的制备研究(6)
对不存在表面活性剂的两个纯液相，①和②是主要因素。Ostwald提出，对单分散体系，分散相最紧密排列时φ至多为0.74，因此连续相的体积分数至少要达到0.26.这一规则成为Ostwald相体积规则，已被实验证实。但也有许多体系φ可超过0.74甚至可以达到0.9以上，究其愿意是体系的多分散性或液珠的不规则形状所致。
粘度的影响可以说从液膜变薄的速度来解释。高粘度液体形成液膜后排泄速度慢，膜不易破裂，因而易成为连续相。
当有表面活性剂存在时，①和②就不再是决定因素。乳液的类型主要取决于表面活性剂的性质，即有著名的Bancroft规则：表面活性剂溶解度较大的一像将成为连续相。从本质上讲，表面活性剂与油、水两种溶剂相互作用的相对强弱决定了界面吸附膜的优先弯曲。当表面活性剂溶于连续相时，其与连续相的强弱互作用促使吸附膜弯曲以凹面朝向分散相，凸面朝向连续相。此外，只有当表面活性剂溶于连续相时，才能产生Gibbs-Marangoni效应，使液珠具有聚结稳定性。
由于表面活性剂在油、水两相中的溶解度相对大小与表面活性剂的亲水亲油平衡（Hydrophile-Lipophile Balance），即HLB密切相关，因此可以说，表面活性剂的HLB是决定乳状液类型的主要因素。
非离子表面活性剂的HLB是温度的函数。在低温下呈现水溶性的非离子表面活性剂在高温下则呈油溶性。因此，用非离子表面活性剂作润滑剂时，若在低温下制得O/W型乳液，在高温下则会变为W/O型。发生变形时的温度称为相转变温度（Phase Inversion Temperature），简称PIT。因此，当采用非离子表面活性剂作乳化剂时，温度将是决定乳状液类型的重要因素。
1.3.2 HLB理论
在水-油-表面活性剂体系中，当表面活性剂的亲水性远大于亲油性时，表面活性剂表现为水溶性，反之表现为油溶性。当亲水性与亲油性相当时，则称亲水性与亲油性达到了平衡。于是产生了亲水亲油平衡的概念，简称HLB。这样，表面活性剂在水/油两相中的分布就取决于HLB。表面活性剂的HLB在乳状液、增溶、微乳液以及其他许多应用研究中至关重要。为了定量地表示双亲性质的相对大小，Griffin提出了HLB的概念，后来Shinoda又提出了HLB温度的概念，使HLB理论向前发展了一大步。用来定量表示双亲性质相对大小的参数还有H/L数、水数、EIP（Emulsion Inversion Point），以及HLB组成等。所有这些参数中，HLB值和HLB温度使用得最为普遍因而也最为重要。
根据大量的实验，Griffin给各个表面活性剂指定了HLB值。这样的HLB具有半定量半经验的性质。HLB值概念最初是在研究乳状液时提出来的，高HL表示亲油性或油溶性强，用于制备O/W型乳液；而低HLB值表示亲油性或油溶性强，用于制备W/O型乳液。进而发现表面活性剂各种应用性质与其HLB值相关联，如图1.4所示。
图1.4 表面活性剂HLB与其性质的对应关系
Fig 1.4 The corresponding relations of surfactant HLB and its property
那么表面活性剂的HLB值是怎样确定的呢？前已述及，表面活性剂的HLB只取决于其分子结构，因此除了应用实验的方法测定外，可以根据分子结构来确定HLB值。
对大多数多元醇脂肪酸酯，可用下式来求取HLB：
式中S为酯的皂化值，A为脂肪酸的酸值。但某些产品的皂化值并不是很容易得到，为次对含聚氧乙烯和多元醇的非离子表面活性剂，Griffin提出了下列公式：
式中E和P分别为分子中聚氧乙烯而无多元醇，则上式简化为：
依据上式，烃的HLB值为0，聚乙二醇的HLB值为20。于是聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂的HLB值在0～20之间。