涂料中的流變學與表面化學

1、2021-12-1413.2.4 潤濕作用與接觸角潤濕作用與接觸角一一. 潤濕作用的含義潤濕作用的含義 潤濕作用是指潤濕作用是指表面上的一種流體被另一表面上的一種流體被另一種流體所代替種流體所代替。-什么叫做潤濕作用？ 這種流體可以這種流體可以是氣體，也可以是是氣體，也可以是液體。液體。2021-12-142-比較一下圖比較一下圖1和圖和圖2我們會發(fā)現(xiàn)什么？我們會發(fā)現(xiàn)什么？圖圖 1 1圖圖 2 2 圖圖1上的液體能夠很好地在表面上潤濕，上的液體能夠很好地在表面上潤濕，而圖而圖2則潤濕效果不好。則潤濕效果不好。-怎樣科學地表達潤濕的效果？怎樣科學地表達潤濕的效果？2021-12-143二二. 接

2、觸角（接觸角（contact angle） 在氣、液、固三相交界點，氣在氣、液、固三相交界點，氣-液與氣液與氣-固界面張力之間的夾角固界面張力之間的夾角稱為接觸角，通常稱為接觸角，通常用用表示。表示。SGLSLG-潤濕角是怎樣表達潤濕效果的？潤濕角是怎樣表達潤濕效果的？2021-12-144完全不潤濕完全不潤濕不能潤濕不能潤濕能潤濕能潤濕完全潤濕完全潤濕 由此可見，若接觸角大于由此可見，若接觸角大于90，說明液體，說明液體不能潤濕固體，如汞在玻璃表面。若接觸角小不能潤濕固體，如汞在玻璃表面。若接觸角小于于90，液體能潤濕固體，如水在潔凈的玻璃，液體能潤濕固體，如水在潔凈的玻璃表面。表面。202

3、1-12-145 由此可見，接觸角的大小可以用實驗的由此可見，接觸角的大小可以用實驗的方法進行測量。方法進行測量。-為什么水能潤濕玻璃表面而汞不能呢？為什么水能潤濕玻璃表面而汞不能呢？2021-12-146SGLSLGcos 接觸角的大小與潤濕表面的張力系數(shù)有關(guān)，可接觸角的大小與潤濕表面的張力系數(shù)有關(guān)，可以用以下公式進行計算：以用以下公式進行計算：式中：式中： 為固為固-氣界面張力系數(shù)，氣界面張力系數(shù)， 為液為液-固界面固界面張力系數(shù)，張力系數(shù)， 為液為液-氣界面張力系數(shù)。氣界面張力系數(shù)。SGLSLG-潤濕過程有何特點？潤濕過程有何特點？2021-12-147 三三. 潤濕作用的分類潤濕作用的

4、分類1.沾沾(zhan)濕濕 液體與固體接觸過程，也就是液液體與固體接觸過程，也就是液/氣界面氣界面和固和固/氣界面變?yōu)橐簹饨缑孀優(yōu)橐?固界面的過程。固界面的過程。2021-12-148這個過程的自由能變化是：這個過程的自由能變化是：()SLSGLGGaGW令令 涂料的液滴有效地涂于基材表面上，或農(nóng)藥的涂料的液滴有效地涂于基材表面上，或農(nóng)藥的霧滴停留在植物的葉子之上，就是典型的沾濕。霧滴停留在植物的葉子之上，就是典型的沾濕。 Wa稱為黏附功，若稱為黏附功，若Wa0，則自由能為負值，則自由能為負值，此過程可進行，即液體能夠在固體上發(fā)生沾濕。此過程可進行，即液體能夠在固體上發(fā)生沾濕。-沾濕過程有何

5、特點？沾濕過程有何特點？2021-12-1490()2LGLGLGG cWG 令令 WcWc稱為內(nèi)聚功，反映液體自身結(jié)合的牢固度。稱為內(nèi)聚功，反映液體自身結(jié)合的牢固度。 若將上述過程的固體改為液體，及液體與液體之若將上述過程的固體改為液體，及液體與液體之間的潤濕，則可得另一公式，即間的潤濕，則可得另一公式，即WcWc是是液體分子間相互作用力大小的表征。液體分子間相互作用力大小的表征。-為什么叫內(nèi)聚功？為什么叫內(nèi)聚功？2021-12-14102.2.浸潤浸潤 浸潤是把固體浸入到液體的過程，也就是將浸潤是把固體浸入到液體的過程，也就是將固固/ /氣界面氣界面變?yōu)樽優(yōu)楣坦? /液界面液界面的過程。的

6、過程。-這一過程有何特點？這一過程有何特點？2021-12-1411浸潤過程的自由能變化是浸潤過程的自由能變化是SLSGG令令iGW W Wi i稱為黏附張力。表示液體是否能夠黏附到固稱為黏附張力。表示液體是否能夠黏附到固體的表面。體的表面。當當Wi0時，自由能為負值，固體可以被浸濕。時，自由能為負值，固體可以被浸濕。2021-12-14123.3.鋪展鋪展 將涂料涂于基材時，不僅要求涂料附于其上，將涂料涂于基材時，不僅要求涂料附于其上，而且要求其流動，其過程實質(zhì)是以而且要求其流動，其過程實質(zhì)是以固固/液界面液界面為代替為代替固固/氣界面氣界面的的同時液體表面也同時擴展同時液體表面也同時擴展。

7、（1 1）鋪展的含義）鋪展的含義 鋪展是指一滴鋪展是指一滴液體能在另一種不液體能在另一種不相溶的液體表面或相溶的液體表面或固體表面上自動形固體表面上自動形成一層薄膜的現(xiàn)象。成一層薄膜的現(xiàn)象。 2021-12-1413()SLLGSGGGS當鋪展面積為單位面積時，自由能變化為：當鋪展面積為單位面積時，自由能變化為： 令令（2 2）鋪展過程中的自由能變化）鋪展過程中的自由能變化S稱為鋪展系數(shù)，若稱為鋪展系數(shù)，若S0，在恒溫恒壓下液體可以，在恒溫恒壓下液體可以在固體表面自由展開。在固體表面自由展開。 一般說，鋪展后，一般說，鋪展后，表面自由能下降表面自由能下降，則這種鋪，則這種鋪展展是自發(fā)的。是自發(fā)

8、的。2021-12-1414 即固液黏附力大于液體內(nèi)聚力時，液體可以自即固液黏附力大于液體內(nèi)聚力時，液體可以自行鋪展。行鋪展。若在式中采用黏附功和內(nèi)功概念，則有：若在式中采用黏附功和內(nèi)功概念，則有：2SGSLLGLGacSWW 涂料應(yīng)用過程中不僅觸及液體在固體表面的鋪涂料應(yīng)用過程中不僅觸及液體在固體表面的鋪展，而且也觸及液體在液體表面上的鋪展。展，而且也觸及液體在液體表面上的鋪展。 例如將一滴液體石蠟在水面上，就形成一個例如將一滴液體石蠟在水面上，就形成一個油滴，好像一個凸透鏡鑲在液體表面。油滴，好像一個凸透鏡鑲在液體表面。2021-12-1415 設(shè)液體設(shè)液體1和和2的表面張力和界面張力分別

9、為的表面張力和界面張力分別為1,g, 2,g和和l1,2。在三相接界點處，。在三相接界點處，g1,g和和g1,2的作用的作用力企圖維持液體力企圖維持液體1不鋪展；而不鋪展；而g2,g的作用是使液體鋪的作用是使液體鋪展，如果展，如果g2,g(g1,g+g1,2)，則液體，則液體1能在液體能在液體2上上鋪展。鋪展。121,g1,22,g2021-12-14163.2.5 3.2.5 荷葉效應(yīng)與雙疏表面荷葉效應(yīng)與雙疏表面一一. 雙疏表面與荷葉效應(yīng)雙疏表面與荷葉效應(yīng) 當表面上水的接觸角大于當表面上水的接觸角大于9090o o時，為疏水表面，時，為疏水表面，而接觸角大于而接觸角大于1501500 0時，

10、稱為時，稱為超疏水表面超疏水表面 。 水的表面張力為水的表面張力為72mN/m，而油為，而油為2030 mN/m，僅通過表面張力的改變是很難達到雙疏表，僅通過表面張力的改變是很難達到雙疏表面的。面的。不僅疏水也疏油的表面稱為不僅疏水也疏油的表面稱為雙疏表面雙疏表面。1.1.雙疏表面的含義雙疏表面的含義2021-12-1417 天然界定荷葉。蕓苔表面僅為一般的蠟覆蓋，但天然界定荷葉。蕓苔表面僅為一般的蠟覆蓋，但與水的接觸角可達與水的接觸角可達1600，表現(xiàn)出超疏水性，這種現(xiàn)象，表現(xiàn)出超疏水性，這種現(xiàn)象被稱為被稱為荷葉效應(yīng)荷葉效應(yīng)。二二. 雙疏表面的結(jié)構(gòu)特點雙疏表面的結(jié)構(gòu)特點 天然荷葉表面由無數(shù)微

11、米級乳突組成，每個微米天然荷葉表面由無數(shù)微米級乳突組成，每個微米級乳突上又為無數(shù)個納米級乳突所覆蓋，這種納米結(jié)級乳突上又為無數(shù)個納米級乳突所覆蓋，這種納米結(jié)構(gòu)造成荷葉具有極高的粗糙度。正是荷葉特殊的表面構(gòu)造成荷葉具有極高的粗糙度。正是荷葉特殊的表面微觀形貌，使它具有超疏水性。微觀形貌，使它具有超疏水性。2021-12-1418三三. 雙疏表面在涂料中的應(yīng)用雙疏表面在涂料中的應(yīng)用 超雙疏涂料可以作為自清潔涂料，可以用于防止生超雙疏涂料可以作為自清潔涂料，可以用于防止生物生長的艦船防污涂料和減阻涂料。物生長的艦船防污涂料和減阻涂料。四四. 雙疏表面的制備雙疏表面的制備1. 等離子表面聚合法等離子表

12、面聚合法2. 升華制孔法升華制孔法3. 化學沉積法化學沉積法4. 相分離法相分離法5. 模板刻蝕法模板刻蝕法2021-12-14193.3 涂料施工中的表面張力問題涂料施工中的表面張力問題一一.流平流平 涂料施工時表面不平整，干燥過程中也不能使涂料施工時表面不平整，干燥過程中也不能使其平整的情況屬于其平整的情況屬于流平問題流平問題。 涂料在施工過程中的流平、微孔、桔皮、發(fā)花和涂料在施工過程中的流平、微孔、桔皮、發(fā)花和浮色等許多現(xiàn)象都與表面張力有關(guān)。浮色等許多現(xiàn)象都與表面張力有關(guān)。 流平力來自表面張力，流平可以減少液體的表面流平力來自表面張力，流平可以減少液體的表面積。在涂層的薄處，氣體揮發(fā)得相

13、對比較快，表面張積。在涂層的薄處，氣體揮發(fā)得相對比較快，表面張力上升得快，周圍高處的涂料有向其鋪展的趨向。力上升得快，周圍高處的涂料有向其鋪展的趨向。2021-12-1420二二.縮孔縮孔 縮縮 孔孔 如果涂料對底材潤濕性不好，或者涂料表面張力如果涂料對底材潤濕性不好，或者涂料表面張力大于底材表面張力，涂料無法鋪展?jié)櫇?，表面所吸附大于底材表面張力，涂料無法鋪展?jié)櫇?，表面所吸附的氣體不能被涂膜所取代，涂膜易產(chǎn)生縮孔或氣孔。的氣體不能被涂膜所取代，涂膜易產(chǎn)生縮孔或氣孔。2021-12-1421三三.橘子皮現(xiàn)象橘子皮現(xiàn)象 橘子皮現(xiàn)象是指涂層表面微微地起伏不平，形橘子皮現(xiàn)象是指涂層表面微微地起伏不平，

14、形狀有如橘子皮的情況。狀有如橘子皮的情況。橘子皮現(xiàn)象橘子皮現(xiàn)象 在噴涂時，噴槍的距離控制不好或涂料和溶劑在噴涂時，噴槍的距離控制不好或涂料和溶劑配合不好，霧化情況不好等都可引起橘皮現(xiàn)象。配合不好，霧化情況不好等都可引起橘皮現(xiàn)象。 噴涂時，霧化的小滴經(jīng)過較長的距離，溶劑揮噴涂時，霧化的小滴經(jīng)過較長的距離，溶劑揮發(fā)很多后，落在濕膜上，由于這種小滴濃度高，表發(fā)很多后，落在濕膜上，由于這種小滴濃度高，表面張力大，周圍的涂料便自動向此小霧滴鋪展，于面張力大，周圍的涂料便自動向此小霧滴鋪展，于是形成突起。是形成突起。2021-12-1422四四.貝納爾旋流窩貝納爾旋流窩 涂料在干燥過程中，涂料在干燥過程中

15、，隨著溶劑的揮發(fā)，表面隨著溶劑的揮發(fā)，表面濃度升高，溫度下降，濃度升高，溫度下降，表面張力升高。由于表表面張力升高。由于表層和底層表面張力的不層和底層表面張力的不同，于是產(chǎn)生一種很大同，于是產(chǎn)生一種很大的推力，使涂料從底層的推力，使涂料從底層往上層運動，這種運動往上層運動，這種運動導致局部渦流，形成所導致局部渦流，形成所謂貝納爾旋流窩。謂貝納爾旋流窩。貝納爾旋流貝納爾旋流窩窩2021-12-1423五五. .發(fā)花和浮色發(fā)花和浮色1.1.發(fā)花發(fā)花 發(fā)花是指施工后漆膜中顏料不均勻分布，使發(fā)花是指施工后漆膜中顏料不均勻分布，使外觀呈花斑（蜂窩狀條斑）。外觀呈花斑（蜂窩狀條斑）。2021-12-142

16、42.2.浮色浮色 浮色是指漆膜表面顏浮色是指漆膜表面顏色與底層顏色不同，施工色與底層顏色不同，施工后漆膜顏色呈均勻變化。后漆膜顏色呈均勻變化。 發(fā)花和浮色都與溶劑揮發(fā)形成的貝納爾漩渦有發(fā)花和浮色都與溶劑揮發(fā)形成的貝納爾漩渦有關(guān)：當漆料運動時也帶動懸浮的顏料粒子運動，如關(guān)：當漆料運動時也帶動懸浮的顏料粒子運動，如果顏料顆粒的大小、比重不同，就引起顏料的重新果顏料顆粒的大小、比重不同，就引起顏料的重新分布，其結(jié)果是一種顏料在表面上或表面的某部位分布，其結(jié)果是一種顏料在表面上或表面的某部位上呈現(xiàn)較高的濃度。上呈現(xiàn)較高的濃度。2021-12-14253.4 3.4 表面活性劑及其應(yīng)用表面活性劑及其應(yīng)

17、用一一. . 表面活性劑表面活性劑(surfactant)(surfactant)的的概念概念 具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，向排列，能使水的表面張力明顯降低的溶質(zhì)稱為表面能使水的表面張力明顯降低的溶質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)?；钚晕镔|(zhì)。 OOWOOWOOWOOWOOWOOWOOWOOWOOWOOWOOOOOOWW （肥皂（肥皂RCOO-）2021-12-1426二二. 表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點 這種物質(zhì)通常含有親水的極性基團和憎水的非極這種物質(zhì)通常含有親水的極性基團和憎水的非極性碳鏈或碳環(huán)有機化合物，即至少含有兩種以上極性性碳

18、鏈或碳環(huán)有機化合物，即至少含有兩種以上極性或親媒性顯著不同的官能團?；蛴H媒性顯著不同的官能團。2021-12-1427三三. 表面活性劑的基本性質(zhì)表面活性劑的基本性質(zhì)2.2.在溶液與它相接的界面在溶液與它相接的界面上，基于官能團作用產(chǎn)生上，基于官能團作用產(chǎn)生定向吸附，使界面（或表定向吸附，使界面（或表面）的狀態(tài)或性質(zhì)發(fā)生顯面）的狀態(tài)或性質(zhì)發(fā)生顯著變化，可以大大降低表著變化，可以大大降低表面張力或界面張力。面張力或界面張力。1.1.溶解度較低。在通常濃度下大部分以膠束（締溶解度較低。在通常濃度下大部分以膠束（締合體）形式存在合體）形式存在；2021-12-1428 親水基團進入水中，憎水基團企圖

19、離開水而指向親水基團進入水中，憎水基團企圖離開水而指向空氣，在界面定向排列?？諝猓诮缑娑ㄏ蚺帕?。 表面活性物質(zhì)的表面濃度大于本體濃度，增加表面活性物質(zhì)的表面濃度大于本體濃度，增加單位面積所需的功較純水小。非極性成分愈大，表單位面積所需的功較純水小。非極性成分愈大，表面活性也愈大。面活性也愈大。表面活性劑在濃度較低時，基本集表面活性劑在濃度較低時，基本集中在表面形成單分子層，其在表面中在表面形成單分子層，其在表面層的濃度大大高于溶液內(nèi)的濃度，層的濃度大大高于溶液內(nèi)的濃度，并使溶液的表面張力降低到水的表并使溶液的表面張力降低到水的表面張力以下。這種表面活性劑在溶面張力以下。這種表面活性劑在溶液表

20、面層聚集的現(xiàn)象稱為正吸附。液表面層聚集的現(xiàn)象稱為正吸附。 2021-12-1429表面活性劑1.離子型2.非離子型陽離子型兩性型陰離子型四四. .表面活性劑分類表面活性劑分類 表面活性劑通常采用按化學結(jié)構(gòu)來分類，分為離表面活性劑通常采用按化學結(jié)構(gòu)來分類，分為離子型和非離子型兩大類，離子型中又可分為陽離子型、子型和非離子型兩大類，離子型中又可分為陽離子型、陰離子型和兩性型表面活性劑。陰離子型和兩性型表面活性劑。2021-12-14301.陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑 陰離子表面活性劑的極性基團為陰離子，它們陰離子表面活性劑的極性基團為陰離子，它們一般為水溶性的或只溶于水中，水溶液呈堿性。一般

21、為水溶性的或只溶于水中，水溶液呈堿性。 陰離子表面活性劑主要有長鏈羧酸基（如肥陰離子表面活性劑主要有長鏈羧酸基（如肥皂）、高級醇硫酸鹽（如十二烷基硫酸鈉）、烷基皂）、高級醇硫酸鹽（如十二烷基硫酸鈉）、烷基苯磺酸鹽（如十二烷基苯磺酸鈉）等。苯磺酸鹽（如十二烷基苯磺酸鈉）等。陰離子表面活性劑RCOONa羧酸鹽R-OSO3Na 硫酸酯鹽R-SO3Na磺酸鹽R-OPO3Na2磷酸酯鹽2021-12-14312.陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑極性基團為陽離子。極性基團為陽離子。 陽離子表面活性劑主要有脂肪胺與羧酸形成的陽離子表面活性劑主要有脂肪胺與羧酸形成的銨鹽、四級銨鹽等。銨鹽、四級銨鹽等。 陽離子

22、表面活性劑與表面具有負電荷的金屬氧陽離子表面活性劑與表面具有負電荷的金屬氧化物、玻璃和紙等有很強的作用力。化物、玻璃和紙等有很強的作用力。 陽離子表面活性劑與顏料作用時，其極性基與陽離子表面活性劑與顏料作用時，其極性基與顏料表面作用，非極性基朝向介質(zhì)，使顏料表面成顏料表面作用，非極性基朝向介質(zhì)，使顏料表面成為親油的，因而易于使顏料潤濕。為親油的，因而易于使顏料潤濕。2021-12-1432R-NH2HCl伯胺鹽 CH3 |R-N-HCl仲胺鹽 | H CH3 |R-N-HCl叔胺鹽 | CH3 CH3 |R-N+-CH3Cl-季胺鹽 | CH3陽離子表面活性劑2021-12-1433注意：注意

23、：陽離子型和陰離子型的表面活性劑不能混用，陽離子型和陰離子型的表面活性劑不能混用，否則可能會發(fā)生沉淀而失去活性作用。否則可能會發(fā)生沉淀而失去活性作用。2021-12-14343.非離子型表面活性劑非離子型表面活性劑 在水溶液中不是解離狀態(tài)故稱之為非離子表面在水溶液中不是解離狀態(tài)故稱之為非離子表面活性劑?；钚詣?。親水基團親水基團 ( (甘油、聚乙二醇、山梨醇甘油、聚乙二醇、山梨醇) )；親油基團親油基團( (長鏈脂肪酸、長鏈脂肪醇、烷基或芳長鏈脂肪酸、長鏈脂肪醇、烷基或芳基基) )；酯鍵、醚健。酯鍵、醚健。 (1)(1)結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成2021-12-1435 毒性小，溶血作用較小，化學上不解離

24、，不易受毒性小，溶血作用較小，化學上不解離，不易受電解質(zhì)，電解質(zhì)，pHpH值的影響。值的影響。(2)(2)性質(zhì)性質(zhì)(3)(3)類型類型（A）油溶性或微溶于水；）油溶性或微溶于水；（B）在水中可自分散；）在水中可自分散；（C）溶于水中；）溶于水中；2021-12-1436非離子表面活性劑R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型2021-12-1437 這類表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)中同時具有正、負電這類表面活性劑的分子

25、結(jié)構(gòu)中同時具有正、負電荷基團，在不同荷基團，在不同pH值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離值介質(zhì)中可表現(xiàn)出陽離子或陰離子表面活性劑的性質(zhì)。子表面活性劑的性質(zhì)。4.兩性表面活性劑兩性表面活性劑 在酸性介質(zhì)中可以形成陽離子，在堿性介質(zhì)中可在酸性介質(zhì)中可以形成陽離子，在堿性介質(zhì)中可以離解成陰離子。以離解成陰離子。（1 1）分類及常用品種）分類及常用品種 卵磷脂（豆磷脂、蛋磷脂）：卵磷脂（豆磷脂、蛋磷脂）：是一類天然表面活性劑，是一類天然表面活性劑，組成復雜，可用于靜注用乳劑與脂質(zhì)體的制備。組成復雜，可用于靜注用乳劑與脂質(zhì)體的制備。 陰離子部分陰離子部分磷酸型；陽離子部分磷酸型；陽離子部分季胺鹽類季胺鹽類20

26、21-12-1438合成活性劑：合成活性劑：陰離子部分主要是羧酸鹽，其陽離子陰離子部分主要是羧酸鹽，其陽離子部分分為：部分分為：氨基酸型氨基酸型胺鹽（胺鹽（RNH2CH2CH2COO）甜菜堿型甜菜堿型季胺鹽（季胺鹽（RN(CH3)2CH2COO）兩性表面活性劑R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型 CH3 |R-N+-CH2COO-甜菜堿型 | CH32021-12-1439(2)(2)性質(zhì)性質(zhì) 堿性水溶液中呈陰離子性質(zhì)，起泡性良好、去堿性水溶液中呈陰離子性質(zhì)，起泡性良好、去污力亦強；污力亦強； 酸性水溶液中呈陽離子性質(zhì)，殺菌力很強，毒酸性水溶液中呈陽離子性質(zhì)，殺菌力很強，毒性小。性小。 2

27、021-12-1440五五. 表面活性劑的表面活性劑的HLB值值 HLB(hydrophile-lipophile balance)系表面活性系表面活性劑中親水和親油基團對油或水的綜合親合力，是用劑中親水和親油基團對油或水的綜合親合力，是用來表示表面活性劑的親水親油性強弱的數(shù)值。來表示表面活性劑的親水親油性強弱的數(shù)值。 表面活性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團表面活性劑都是兩親分子，由于親水和親油基團的不同，很難用相同的單位來衡量，所以的不同，很難用相同的單位來衡量，所以Griffin提出提出了用一個相對的值即了用一個相對的值即HLB (hydrophile-lipophile balanc

28、e)值來表示表面活性物質(zhì)的親水性。值來表示表面活性物質(zhì)的親水性。1.HLB的定義的定義2021-12-1441HLB值值=親親水基質(zhì)量水基質(zhì)量/親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量憎水基質(zhì)量2.HLB2.HLB的取值的取值 HLB 040，其中非離子表面活性劑，其中非離子表面活性劑HLB 020，即，即石蠟為石蠟為0，聚氧乙烯為，聚氧乙烯為20。對非離子型的表面活性劑，對非離子型的表面活性劑，HLB的計算公式為：的計算公式為： (1)(1)多元醇型和聚乙二醇型非離子表面活性劑：多元醇型和聚乙二醇型非離子表面活性劑：HLB5)(100親水基重量疏水基重量親水基重量2021-12-1442(3)(3)

29、混合的非離子表面活性劑混合的非離子表面活性劑： HLBab=(HLBaWa+HLBbWb)/(Wa+Wb) (4)(4)官能團官能團HLB計算法：計算法： HLB=(親水基團親水基團HLB)+(親油基團親油基團HLB)+7 并不是所以表面活性劑并不是所以表面活性劑HLB值能用算式計算，值能用算式計算，須用實驗方法加以驗證。須用實驗方法加以驗證。(2)(2)大多數(shù)多元醇脂肪酸酯：大多數(shù)多元醇脂肪酸酯： HLB20（1S/A） S為酯的皂化價，為酯的皂化價，A為脂肪酸的酸價。為脂肪酸的酸價。2021-12-14433.HLB的應(yīng)用的應(yīng)用 根據(jù)需要，可根據(jù)根據(jù)需要，可根據(jù)HLB值選擇合適的表面活性劑

30、。例如：值選擇合適的表面活性劑。例如：HLB值在值在26之間，可作油包水型的乳化劑；之間，可作油包水型的乳化劑；810之間之間作潤濕劑；作潤濕劑；1218之間作為水包油型乳化劑。之間作為水包油型乳化劑。HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | | | | | | 石蠟 W/O乳化劑 潤濕劑 洗滌劑 增溶劑 | | 聚乙二醇 O/W乳化劑2021-12-1444六六. 表面活性劑的評價表面活性劑的評價1.1.表面活性劑效率表面活性劑效率 使水的表面張力明顯降低所需要的表面活性劑使水的表面張力明顯降低所需要的表面活性劑的濃度。顯然，所需濃度愈低，表面活性劑的性能的濃度。

31、顯然，所需濃度愈低，表面活性劑的性能愈好。愈好。2.2.表面活性劑有效值表面活性劑有效值 能夠把水的表面張力降低到的最小值。顯然，能能夠把水的表面張力降低到的最小值。顯然，能把水的表面張力降得愈低，該表面活性劑愈有效。表把水的表面張力降得愈低，該表面活性劑愈有效。表面活性劑的效率與有效值在數(shù)值上常常是相反的。例面活性劑的效率與有效值在數(shù)值上常常是相反的。例如，當憎水基團的鏈長增加時，效率提高而有效值降如，當憎水基團的鏈長增加時，效率提高而有效值降低。低。2021-12-1445六六. .表面活性劑的重要作用表面活性劑的重要作用表面活性劑的用途極廣，主要有五方面：表面活性劑的用途極廣，主要有五方面： 潤濕作用表面活性劑可以降低液體表面張力，潤濕作用表面活性劑可以降低液體表面張力，改變接觸角的大小，從而達到所需的目的。如果要改變接觸角的大小，從而達到所需的目的。如果要制造防水材料，就要在表面涂憎水的表面活性劑，制造防水材料，就要在表面涂憎水的表面活性劑，使接觸角大于使接觸角大于9090。1.1.潤濕作用潤濕作用2021-12-1446 起泡作用起泡作用“泡泡”就是由液體薄膜包圍著氣