客戶解惑之氨基硅油乳化后被稀釋卻有原料析出是什么原因?
來源:AI+改 作者:強(qiáng)力化工 發(fā)布時間:2025-06-20 12:13 閱讀次數(shù):21
氨基硅油乳化后乳液穩(wěn)定性不錯,但用水稀釋后出現(xiàn)不均勻、絮狀物及硅油析出的現(xiàn)象,可能由以下多種因素共同作用導(dǎo)致,具體原因及原理分析如下:
-
原理:乳化劑在乳液中需形成足夠的界面膜包裹硅油顆粒,維持穩(wěn)定的空間位阻或電荷排斥作用。當(dāng)用水稀釋時,乳化劑濃度降低,若原本用量接近臨界值,稀釋后可能無法完全覆蓋硅油顆粒表面,導(dǎo)致顆粒間相互碰撞聚集,形成絮狀物。
-
示例:若原乳液中乳化劑與硅油的比例為 1:5,稀釋后比例可能降至 1:10,界面膜完整性被破壞。
-
原理:氨基硅油乳化需匹配特定 HLB 值(親水親油平衡值)的乳化劑。稀釋后體系的 HLB 值可能偏移,導(dǎo)致乳化劑對硅油的親和力下降,引發(fā)破乳。
-
典型情況:非離子乳化劑(如聚氧乙烯醚)在稀釋后溫度變化(如濁點(diǎn)附近)可能導(dǎo)致親水性減弱,析出硅油。
-
原理:氨基硅油中的氨基(-NH?、-NH-)在水溶液中會因 pH 值不同而電離:
-
堿性條件下(pH>7):氨基以游離態(tài)存在,顆粒表面帶負(fù)電荷,通過靜電排斥維持穩(wěn)定;
-
酸性條件下(pH<7):氨基質(zhì)子化(-NH??),表面帶正電荷,若稀釋用水偏酸性,可能與陰離子乳化劑形成電荷中和,破壞雙電層穩(wěn)定。
-
案例:若原乳液 pH 為 8(穩(wěn)定),稀釋用水 pH 為 5,混合后體系 pH 下降,氨基質(zhì)子化,顆粒間靜電斥力減弱,導(dǎo)致聚集。
-
原乳液若未添加緩沖劑,稀釋后 pH 波動易突破穩(wěn)定范圍,尤其是氨基硅油本身緩沖能力弱時,更易受水質(zhì) pH 影響。
-
原理:水中的電解質(zhì)(如 Ca2?、Mg2?、Na?)會中和乳化劑的電荷(如陰離子乳化劑的羧酸根、磺酸根),壓縮雙電層厚度,減弱顆粒間的靜電排斥,導(dǎo)致絮凝。
-
現(xiàn)象:使用自來水(含礦物質(zhì))稀釋時,比去離子水更容易出現(xiàn)絮狀物。
-
陰離子乳化劑(如十二烷基苯磺酸鈉)易與硬水中的金屬離子形成不溶性鹽,降低乳化劑有效濃度,進(jìn)而破壞乳液穩(wěn)定。
-
原理:若稀釋時水加入速度過快或攪拌不充分,局部乳化劑濃度驟降,硅油顆粒在高濃度區(qū)聚集后難以再分散,形成肉眼可見的絮狀物。
-
建議:正確操作應(yīng)是將乳液緩慢加入水中,同時劇烈攪拌,避免局部濃度失衡。
-
稀釋時若水溫與原乳液溫度差異較大(如溫差>10℃),可能導(dǎo)致乳化劑溶解度變化(如非離子乳化劑濁點(diǎn)附近)或硅油黏度波動,破壞熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。
-
原理:高氨基含量的硅油(如氨值>0.6 meq/g)分子間氫鍵作用強(qiáng),稀釋后更容易通過氨基交聯(lián)聚集;高分子量硅油黏度大,乳化后顆粒間吸引力強(qiáng),稀釋后穩(wěn)定性更易被破壞。
-
表現(xiàn):相同條件下,氨基含量高的硅油乳液稀釋后更易析出油滴。
-
若氨基硅油合成過程中殘留未反應(yīng)的單體或低聚物,稀釋后可能因溶解度變化而析出,加劇絮狀物生成。
問題類型
|
解決措施
|
乳化劑濃度不足
|
- 提高原乳液乳化劑用量,或在稀釋時補(bǔ)充少量乳化劑(需匹配類型);
- 采用復(fù)配乳化劑(如非離子 + 陰離子)增強(qiáng)界面膜強(qiáng)度。
|
pH 值波動
|
- 調(diào)節(jié)稀釋用水 pH 至原乳液匹配范圍(通常氨基硅油乳液適宜 pH 7~9);
- 添加磷酸鹽緩沖劑(如磷酸二氫鈉)穩(wěn)定體系 pH。
|
電解質(zhì)影響
|
- 使用去離子水或蒸餾水稀釋;
- 若必須用自來水,可先加入螯合劑(如 EDTA)絡(luò)合金屬離子。
|
乳化劑類型不適
|
- 重新篩選乳化劑,例如:
? 高氨基硅油選用含聚醚鏈的非離子乳化劑(如 PEG-10 二甲基硅氧烷);
? 搭配陽離子乳化劑(如季銨鹽)中和氨基正電荷。
|
操作工藝優(yōu)化
|
- 采用 “乳液→水” 的稀釋順序,邊加邊攪拌(轉(zhuǎn)速≥2000 rpm);
- 控制稀釋時水溫與原乳液溫差<5℃。
|
-
單因素驗(yàn)證:分別用去離子水、調(diào)節(jié) pH 后的水、添加螯合劑的水稀釋,觀察現(xiàn)象差異,定位主要影響因素。
-
乳化劑配比測試:制備不同乳化劑用量(如原用量的 1.2 倍、1.5 倍)的乳液,稀釋后對比穩(wěn)定性。
-
粒徑分析:通過激光粒度儀檢測稀釋前后乳液的粒徑分布,若粒徑顯著增大,說明顆粒發(fā)生聚集。
通過以上分析,可逐步排查稀釋后不穩(wěn)定的根源,針對性調(diào)整工藝或配方,提升氨基硅油乳液的稀釋穩(wěn)定性。
