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化妆品原理配方生产工艺技术化妆品配方师资格证培训-阴离子表活在乳液中作为乳化剂的作用

引言

乳液作为一类重要的分散体系，在化妆品、食品、医药及工业领域广泛应用。其稳定性取决于油水两相的界面性质，而乳化剂通过降低界面张力、形成保护性界面膜，成为乳液制备的核心要素。阴离子表面活性剂（Anionic Surfactants，简称“阴离子表活”）凭借其独特的电荷特性与界面活性，在乳液体系中展现出显著的乳化优势。

一、阴离子表活的分类与特性

阴离子表活是一类在水溶液中电离后，活性部分携带负电荷的表面活性剂，其结构由亲水基团（带负电）与疏水基团（烃链）组成。根据亲水基团类型，主要分为以下四类：

1. 羧酸盐型

以硬脂酸钠、油酸皂为代表，羧酸盐型表活由天然油脂与碱反应制得，具有温和性、生物降解性好的特点，常用于手洗清洁产品及婴儿用品。例如，硬脂酸钠在硬水中易形成皂垢，但通过与钙镁离子反应生成不溶性钙镁皂，可有效去除水中硬度离子对胶乳稳定性的干扰。

2. 硫酸盐型

以十二烷基硫酸钠（SLS）、月桂酸皂为代表，硫酸盐型表活具有强起泡性、去污力，广泛应用于洗发水、沐浴露等个人护理品。其缺点是对皮肤刺激性较强，需控制使用浓度。

3. 磺酸盐型

以烷基苯磺酸钠（LAS）、木质素磺酸盐为代表，磺酸盐型表活兼具强乳化性与抗硬水能力，是工业清洁剂、乳化沥青的核心成分。例如，十二烷基苯磺酸钠（SDBS）可通过调节碳链长度与磺化度，形成稳定乳液体系。

4. 磷酸酯类

以烷基磷酸酯为代表，磷酸酯类表活具有软化水质、提升去污力的功能，但受环保法规限制，家庭产品中应用较少，多用于工业领域。

二、阴离子表活的界面作用机制

阴离子表活通过两亲性结构（亲水头部与疏水尾部）在油水界面定向排列，发挥降低表面张力、形成双电层及构建界面膜的核心作用。

1. 降低表面张力

阴离子表活的疏水尾部逃离水相，吸附于油水界面，取代部分水分子，削弱水分子间氢键作用力，从而降低表面张力。当浓度达到临界胶束浓度（CMC）时，表面张力降至最低，形成胶束结构，进一步增强界面活性。例如，十二烷基硫酸钠在CMC时可将水溶液表面张力从72 mN/m降至约38 mN/m。

2. 形成双电层结构

阴离子表活电离后，亲水头部（如磺酸基、硫酸酯基）携带负电荷，在油滴表面形成负电层。根据双电层理论，液滴间因同性电荷排斥而保持分散状态，有效防止絮凝与聚并。例如，在乳化沥青中，木质素磺酸盐通过负电荷吸附，使沥青微粒均匀分散于水中，形成稳定乳液。

3. 构建保护性界面膜

阴离子表活在界面形成单分子或多分子层膜，通过空间位阻与电荷排斥双重机制稳定乳液。高级脂肪酸皂（如硬脂酸钠）可增强胶粒表面电荷密度，同时与钙镁离子反应生成不溶性盐，消除离子对胶乳的去稳定作用。

三、阴离子表活在乳液中的稳定性贡献

阴离子表活通过电荷排斥、界面膜强化及温度适应性，显著提升乳液的长期稳定性。

1. 电荷排斥抑制絮凝

阴离子表活在油滴表面形成的负电层，使液滴间产生库仑斥力，阻碍碰撞聚并。例如，在化妆品乳剂中，十二烷基苯磺酸钠通过负电荷吸附，使油相微粒均匀分散，避免分层现象。

2. 界面膜强化防止聚并

阴离子表活在界面形成的致密膜，可抵抗机械剪切与热扰动。磺酸盐型表活（如烷基苯磺酸盐）通过磺酸基与油相的强相互作用，构建高强度界面膜，适用于高黏度乳液体系。

3. 温度适应性

阴离子表活的乳化性能受温度影响显著。适度升温可促进表活分子在界面的吸附与扩散，但过高温度可能导致分子反聚集与脱附。例如，在乳化沥青制备中，硬脂酸钠需在60-80℃下使用，以确保沥青微粒的均匀分散。

四、经典配方与新型乳化剂的协同应用

传统乳液配方中，阴离子表活常与非离子表活复配，以平衡乳化效率与温和性。例如，十二烷基硫酸钠（K12）与单甘酯的组合，通过阴离子表活的强起泡性与非离子表活的流变调节作用，形成稳定乳液体系。近年来，复合阴离子表活（如磺胺丁二酸盐与脂肪醇硫酸盐的混合物）凭借干泡沫稳定性、清洗性能及增亮效果，在家居清洁领域广泛应用。

总结

阴离子表活凭借其独特的电荷特性、界面活性及稳定性贡献，成为乳液体系中不可或缺的乳化剂。从羧酸盐型的温和性到磺酸盐型的强乳化性，从双电层结构的电荷排斥到界面膜的空间位阻，阴离子表活通过多维度作用机制，为乳液提供长期稳定保障。