化妆品配方技术~之《胶束/缔合结构》

上篇帖子里，匠姐讲过了《表/界面》，了解过界面的原理，就需要了解一种对界面起着重要的决定作用的物质：表面活性剂

表面活性剂分子在溶液中形成有方向性的和有序排列的组合体，即分子缔合结构的形态；缔结成不同的结构，进而影响着整个溶液体系的外观、粘度、使用感等多种性能；

化妆品中常见的缔合形态：

胶束或反胶束（单一流动相）

乳化微粒（第二流动相存在）

表面活性剂溶液中，表面活性剂的浓度达到一定值后，表面活性剂分子会形成各种有序的组合体，胶束化作用或胶束的形成是表面活性剂溶液十分重要的基本性质，一些重要的界面现象都与胶束的形成有关；

近年来，对由表面活性剂分子在溶液中形成有方向性和有序排列的缔合结构进行了较深入的研究，把胶束、微乳液、溶致液晶、单分子层、多分子层、类脂黑膜（BLM）、泡囊等都包括在缔合结构内，逐步形成分子有序组合体的内聚能理论；

一、胶束的形成:

临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中，超过一定浓度时会从单个离子或分子缔合成胶态的聚合物，即形成胶束，

胶束开始形成时的浓度，称为临界胶束浓度（CMC）,

在CMC以下时，表面活性剂以单个分子或离子状态吸附于洁面，排满以后即CMC状态，大于CMC时，表面活性剂在相中的浓度增大，

二、影响临界胶束浓度的因素：

1、表面活性剂的结构：表面活性剂疏水性增强，在水介质中的CMC值增大； 影响疏水性的因素：碳氢链越长疏水性越强，支链和极性位置的影响，其它取代基的影响，亲水基的影响；

2、反离子结合：相反离子性的物质

3、电解质：电解质对离子型表面活性剂的CMC影响较大，对两性表面活性剂的影响一般，对非离子表面活性剂影响较小，

例如：在十二烷基硫酸钠溶液中加入NACL，增加了电荷层的密集度，表面活性剂分子间的相互排斥力减弱，“小蝌蚪（表面活性剂分子）”们更加“团结”，流动相中其它分子被固定的更多了，分子运动减弱，液体稠度上升；所以经常会遇到在洗涤剂产品中用盐辅助增稠的案例；

4、有机添加物：小量的有机添加物可明显的影响表面活性剂的水溶液的CMC值，极性强的有机化合物如：醇类，酰胺类，在较低的浓度下即可影响CMC值；

另外一类有机物质需要较大的浓度才会降低CMC值，它们是通过改变水的结构，介电常数或溶解参数，改善水与表面活性剂或胶束的相互作用，从而改变CMC值，这类物质如：尿素、甲胺、N-甲基乙酰胺、胍盐类、短链醇、水溶性酯类、乙二醇（甘醇）、果糖、和木糖醇类等；尿素、甲胺和胍盐类可破坏水的结构，增加亲水基的水合程度，阻止胶化作用，使表面活性剂水溶液的CMC值增加，对于聚氧乙烯化的非离子表面活性剂尤为明显；乙二醇、水溶性酯类和短链醇类等在高浓度时可增加CMC值，因为它们可降低内聚能密度，增加单体形式表面活性剂的浓度，从而增加CMC值，在有离子表面活性剂的情况下，这些化合物可降低水溶液的介电常数，增加胶束离子端头的相互排斥力，阻止胶化作用，使CMC增加；

5、温度的影响：温度上升，CMC开始减少，到达某一最低值后，CMC又会进一步增加，这是因为温度升高，减少了亲水基的水合 作用，这对胶束化作用有利，然后，温度上升引起疏水基周围结构水的破坏，又不利于胶束化作用，这两种相反因素在某一温度下的相对大小决定CMC是增加还是减少；

6、PH值的影响：对于长链烷基强酸酯盐类表面活性剂，PH值改变对其CMC影响很小，PH值对非离子表面活性剂的CMC影响更小，一些两性表面活性剂CMC对PH值敏感；

三、影响胶束形态的因素

温度，表面活性剂的浓度，液相中的添加剂，表面活性剂的基团结构，等都可以引起胶束的大小，形状，聚集数的变化。

在水介质中：带有庞大或堆积疏松的疏水基和瘦长疏水基的表面活性剂倾向形成球形的胶束；

带有短而胖和小的密堆积的亲水基的表面活性剂，倾向形成层状或圆筒形的胶束；

有两个烷基链表面活性剂，在水的介质中，倾向形成泡囊，能否形成泡囊取决于烷基的长度和亲水基的性质，

随着烷基的长度增加，亲水基之间的静电排斥力减弱，有利于泡囊的形成；

四、常见的胶束/缔合结构形态

胶束的主要类型包括（见插图）：

五、胶束聚集数：是胶束大小的量度，即缔合胶束的表面活性剂分子的数目；

胶束聚集数规律：

………… 字数限制发不完了，有需要完整内容请留言索