表面活性劑被廣泛地應(yīng)用于化妝品、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)中，對這些工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用性、功能性和可銷售性等方面起著極其重要的作用。但令人遺憾的是，我門往往對表面活性劑的選擇和作用機(jī)理等的了解要比其它有效成份少得多，表面活性劑這個術(shù)語常常與乳化劑術(shù)語交替使用。表面活性劑的簡單定義可以這么認(rèn)為:它是改變其它物質(zhì)接觸表面性質(zhì)的一種物質(zhì)。常用于降低水(有時為油)的表面張力，并降低水和油的界面張力，將表面活性劑分類的方法有多種，最常用的方法是按它門電離成何種離子即陰離子、陽離子、兩性或非離子進(jìn)行分類。一般陽離子表面活性價格較貴。
我們知道，在決定一個表面活性劑對各種劑型的適用性中，表面活性劑的化學(xué)特性和其親水、親油平衡值(即HLB值)是兩個必不可少的作用因素。第一個因素是當(dāng)配方中已有陽離子或陰離子表面活性劑時，要選擇非離子表面活性劑。若在已含陰離子表面活性劑的配方中選擇加大一種陽離子表面活性劑，則陰離子和陽離子將相互作用可能會導(dǎo)致沉淀出現(xiàn)。在有機(jī)磷等農(nóng)藥的配方中憑實踐了解到這些類型的表面活性劑是不相容的。所以在農(nóng)藥劑型的加工中，對于一個給定的農(nóng)藥要尋找一個正確的表面活性劑需要大量的工作來開發(fā)。第二個因素是所有表面活性劑都具有水溶性(親水部分)和油溶性(親油部分)。因此，在表面活性劑存在下，油和水可混合，親水鏈緊緊拉住水，親油鏈緊緊拉住油，使它們維系在一起。HLB值是表明表面活性劑的親水程度的度量體系，它給出了為乳化一個特定的油所需的表面活性或混合型活性劑的種類。HLB值是表面活性劑的親水重量百分?jǐn)?shù)除以五得到的值。比如:一個親水部分重量百分?jǐn)?shù)為50的表面活性劑的HLB值為10。下面是有關(guān)表面活性劑的 HLB值范圍的數(shù)據(jù)。
HLB值可由表面活性劑在水中的溶解性能來估計，可被用于預(yù)言表面活性劑的性能，由經(jīng)驗所得，混合型表面活性劑的性能總是比單一表面活性劑好。
表1按分散性分HLB值 表2按應(yīng)用分HLB值
在水中不分散
1~4
油包水型乳狀液
4~6
分散性差的分散體
3~6
潤濕性
7~9
強(qiáng)烈攪拌呈乳狀分散體
6~8
水包油型乳狀液
8~16
穩(wěn)定的乳狀分散體
8~10
洗滌劑
13~15
半透明到透明的分散體
10~13
增溶劑
10~18
一、表面活性劑在可濕性粉劑中的作用
表面活性劑經(jīng)高濃度預(yù)混處理可使粉劑濕潤分散于水中。表面活性劑可吸附于剛形成的粒子表面，防止粒子再聚集，也有助于粒子粉碎加工。表面活性劑能使油分散于水中而乳化�？蓪⒉蝗苡行С煞葜糜诒砻婊钚詣┑哪z束中增溶，提高濃度。
可在水中分散的粉狀制劑中，藥劑是在水中不溶的、粒子磨得很細(xì)的固體。為了可用水稀釋以噴灑的方式有效地使用它們，它們必須易在水中分散，而且制成的分散液應(yīng)盡可能長時間保持穩(wěn)定。然而，因為含微細(xì)粒子的分散體是不穩(wěn)定的，所以藥劑的粒子具有強(qiáng)烈絮凝的傾向。絮凝是由相互接近的粒子間的范德華力所致。為了抵消范德華力需要一種斥力，斥力就是通過在配方中加入表面活性劑來提供，有靜電引力和空間引力兩種類型的斥力起作用，這取決于表面活性劑的離子特性。表面活性劑可用于增進(jìn)可濕性粉劑粒子在水中的懸浮，也防止可濕性粉劑懸浮液在被應(yīng)用之前發(fā)生絮凝。
二、表面活性劑在乳油中的作用
表面活性劑在乳油中的主要作用是有乳油應(yīng)用之前將在非水介質(zhì)中存在的原藥乳化進(jìn)入水中，乳油以水稀釋，產(chǎn)生水包油型乳狀液。表面活性劑在乳油中的另一方面的作用是防止乳狀液分層沉積或絮凝，從而保持所形成的乳狀液呈穩(wěn)定狀態(tài)。導(dǎo)致乳狀液破壞的因素為液滴間的液膜變薄直致發(fā)生液滴破壞和液滴間的結(jié)合，小液滴溶解，以大液滴沉積下來。在實踐中，通過應(yīng)用混合型非離子表面活性劑可達(dá)到防止聚結(jié)的目的，也可應(yīng)用大分子表面活性劑來降低聚結(jié)，它們能形成不是空間相互作用的膜，該作用防止膜變薄和破壞。另外，奧氏熟化是另一個造成乳狀液不穩(wěn)定的原因。奧氏熟化是基于兩液體是完全不混溶的這一事實。因此，液滴間分子通過連續(xù)相可以從小液滴轉(zhuǎn)移到大液滴。這一推動力是小的液滴和大的液滴溶解度上的差異，被吸附的表面活性劑的存在有助于降低這一推動力。
通過選擇一個具有適當(dāng)HLB值的表面活性劑，可達(dá)到芳香族溶劑中存在的藥劑在水中的乳化作用。將兩種表面活性劑混用，常得到所需的HLB值。在乳油中，最常見的表面活性劑是陰離子表面活性和非離子表面活性劑的混合物。通常陰離子部分是以烷基苯磺酸鈣為基礎(chǔ)，它的HLB值約為9。
三、表面活性在懸浮劑中的作用
在懸浮劑加工中，表面活性作為基本組份起著重要的作用，它們起著有效成份研磨前和研磨時潤濕其粒子的作用，它們有助于溶解在研磨室中未研磨的預(yù)混物和使微小粒子在分散介質(zhì)中的穩(wěn)定化(粒子大小將小于40微米)。
當(dāng)在制造懸浮劑過程中，將干的有效成份與水混合時各粒子的表面應(yīng)被潤濕，粒子間的空氣應(yīng)排出。當(dāng)相鄰粒子上氣泡聚集時，殘留在研磨后粒子表面上的空氣引起絮凝作用，降低分散體的穩(wěn)定性。最廣泛應(yīng)用的潤濕劑是乙氧基烷基芳基苯酚類，它有非常低的起泡性。在制造和應(yīng)用懸浮劑過程中，總是應(yīng)避免泡沫形成。因為它可降低有效成份的均勻性和在田間的效果。通常所使用的潤濕劑的濃度為0.5%~3%，這取決于有效成分的濃度、形成和表面性質(zhì)。
表面活性劑也起助研磨劑作用。在研磨過程中，表面活性劑有助于再潤濕和分散重新形成的粒子。再潤濕不良導(dǎo)致產(chǎn)生糊狀物，阻塞研磨室孔。通常所應(yīng)用的潤濕劑和分散劑的濁點(diǎn)大于60℃(在研磨過程中可達(dá)到的溫度)。若濁點(diǎn)較低，在濁點(diǎn)時可能發(fā)生表面活性劑從粒子上解吸。
表面活性劑還有助于制劑的穩(wěn)定性。因為有效成份的粒子很細(xì)，由于范德華力的結(jié)果，分散的粒子具有內(nèi)在不可逆的絮凝傾向，而表面活性劑可降低這種引力。
許多年來，大多數(shù)商品化的制劑是憑經(jīng)驗開發(fā)的，能準(zhǔn)確地預(yù)言表面活性劑衍生性質(zhì)的理論背景依然尚未很好的開發(fā)。毫無疑問，表面活性劑可明顯地改變農(nóng)藥效果。旨在確切地了解表面活性劑是如何起作用的及利用這一知識以更好地制造農(nóng)藥制劑將是未來研究的課題。 |
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