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化妆品原料与常见材料的表面张力值

来源:本站原创 浏览 241 次 发布时间:2019-08-07

乳化类化妆品占所有化妆品的半壁江山,要做成乳状液必须加入乳化剂,乳化剂由于同时含亲油基与亲水基,使得其具有亲水亲油的两重性质,两个不相混溶的液体通过加入乳化剂,方可制成乳状液。乳化剂在油水界面作定向排列,亲水基横截面大于亲油基横截面时,横截面大的一端排在外侧,此时形成水包油乳状液,反之则形成油包水乳状液。乳化剂的特性使其加入水溶液中后可显着降低其表面张力,表面张力是影响乳化液形成的重要因素之一。


那么油水相的表面张力大小具体是多少?


1水


水的表面张力系数大约是72mN/m(25℃)。在水中加入不同的物质,水溶液的表面张力会发生相应的变化。第一种A是随加入物质的浓度增加,溶液的表面张力不断增加,接近于等比例增加,这一类物质主要包括氯化钠、氢氧化钠、硫酸盐等无机盐类;第二类B随加入物质的浓度增加而降低,一开始降低的比较快,后来降低的慢些,此类物质包括醇类、酸类、醛类、醚类等低分子极性有机物;第三类C是随物质的加入先是急剧降低,而后随着浓度的增加表面张力几乎不再变化,第三类物质即表面活性剂,乳化剂就属于这一类。各类物质的水溶液表面张力如下图所示。


2醇类


很多化妆品中添加乙醇,尤其是香水类化妆品中乙醇更是不可或缺。多元醇多作为保湿剂,添加在乳化类化妆品中,可增强化妆品的低温稳定性。另外某些多元醇作为防腐剂添加在化妆品中,少量即可达到防止微生物增长的作用。

3油类物质


相比水与醇,油类物质具有更低的表面张力。

以上即为化妆品中常用到的一些液体原料类的表面张力大小介绍,资料主要参考自《化妆品科学》。


常见材料的表面张力


人们在粘结两种材料时先要选择粘合剂,而选择粘合剂的种类的主要依据之一就是选择彼此间表面张力尽量的接近,粘合剂与被粘合材料的表面张力越接近越好;另外与表面张力近似的概念就是表面能,表面张力往往形容液体或者软物质,而表面能则多用来描述固体材料。


锌700℃时为538


铝700℃时为750


铜1150℃为1255


铁1550℃为1850


氧化铝2100℃为700


氧化铁1370℃为595


玻璃1000℃为220至245


张力单位为mN/m


下面是20℃时的表张(单位mN/m)


水72.7


苯28.9


乙醇22.8


丙酮23.7


甲苯28.4


已烷18.4


苯酚40.9


氯仿27.2


纤维素45


醋酸乙酯24


尼龙66为46


硅橡胶20


PVC39


聚氟乙烯28


聚四氟乙烯18


聚全氟丙烯16


PE聚乙烯31


PS苯乙烯33


丙烯酸树脂39


PET43


环氧树脂47


EVA乳液38


酚醛树脂78


脲醛树脂70


聚氨酯树脂39


以上数据不一定准确,更不是亲自测试,仅供参考。从这些数据依稀可以看出来,从分子角度看极性大分子的往往张力也较大,也因此水性的很多涂料如聚氨酯水胶要多想办法降低表面张力来提高润湿性或铺展性,因为水的表面张力都大于常见的溶剂;而对于固体材料来说往往越硬熔点越高则表面能也越大,越硬其实也可以理解为分子极性越大,越刚,分子间越不易滑动,从这个角度它们都是统一的。

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