在水基加工液中HLB概念的应用

张国耀

在水基加工液中HLB概念的应用      水基加工液包括磨削液、微磨削液、清洗剂、热处理液等，都离不开表面活性剂的选择，而表面活性剂的HLB值又是一个不可缺失的指标。
      HLB为hydrophile lipophile balance即亲水亲油平衡的英文缩写。1949年W.L.Criffin首先提出了HLB概念，而后小田、川上在1952、1953又作了补充。国内最早报导的是石得中、洪阿锦1964年发表的“在配置农药乳剂时HLB的应用”。1965年张康夫在“材料保护”上发表了“在配置乳化油时HLB应用”。
HLB概念在国内经半个多世纪的应用，已普遍被接受，在近年来的胶体化学书籍中，都作了详尽的述说，应用范围更进一步扩大。作为前沿的纳米技术也多离不开用表面活性剂的“修饰”，仍与HLB选择相关。市场上的中、外表面活性剂商品几乎都注明了相应的HLB值，也是为了方便配伍、组合。
9 P; X- C3 _# U8 C) Q, Q      表面活性剂在结构上都是由亲油基团和亲水基团两部分组成。其在水中或者在油中的分散状态，就取决于这两类基团的相对强度，并用HLB值来表示。HLB值大的，可在水中呈透明状分散，HLB值小的则在水中完全不溶。
# p) i3 G  A+ o0 J6 ?) R5 m6 [4 @      HLB值所以能得到广泛应用，是由于具有加和性，如40%的span20(HLB为8.5)和60%的tween600(HLB为14.9)，此时混合乳化剂的HLB值则为：8.4X40%+14.9X60%=12.3。
! E- ?7 F1 K" X7 C! y6 p5 T      HLB值的另一个重要性应用，是当被乳化物确定后，其O/W乳化所需HLB值的最佳值是固定的，即不依乳化剂的品种而改变。而被乳化物乳化所需的HLB值同样也有加和性，而不同混合乳化剂的乳化效率可由“钟形曲线”来判断。
1 A+ y$ k; ?& t( ~贝歇尔著的“磨削液理论与实践”(科学出版社1963)提出了“钟形曲线”。钟形曲线的横坐标是混合乳化剂的HLB值，纵坐标是乳化效率。当被乳化物固定后，形成水包油即O/W所需乳化剂的最佳HLB是不依乳化剂的种类而改变的。钟形曲线下部是可乳化区，其中钟形曲线高度表示乳化效率，而其宽度则表示可乳化范围。钟形曲线的应用扩大了HLB概念的应用，因为Criffin当时未引入乳化效率，也未涉及到乳化剂的结构。
      关于HLB值计算方法和被乳化物所需的HLB值、钟形曲线应用等的一般内容可直接查阅“水基金属加工液”(化学工业出版社2008)。
      近年来，关于HLB概念得到更广泛的应用，其中包括如何调整乳化油的所需HLB值与储备碱度，与单片防锈性；微磨削液的消泡性与体系的HLB值；气相二氧硅/二甲基硅油/亲水性表面活性剂类消泡剂与水基体系HLB值；非离子表面活性剂HLB浊点使用温度与HLB、水基清洗液体系中HLB与渗透、乳化的选择性；羧酸类水溶性缓蚀剂防锈性与体系HLB值等一系列有趣的关联性。同样，在油分散体系中，油溶性添加剂也多为表面活性剂，也有相应的HLB值，碱性磺酸盐中碳酸盐粒子的分散；铜纳米用油酸皂“修饰”并分散在AN机械油中，也都与油溶性表面活性剂的HLB值有关。
      表面活性剂在水中、油中的分散性，将直接影响到相关产品的性能，这都与表面活性剂的HLB值的概念应用息息相关，所以HLB值的概念将更多的受到关注。

敬天爱人

楼主辛苦。谢谢整理分享。

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受教了，以后要学习的东西还有很多啊