乳液是兩種或多種不混溶液體(如油和水)的穩(wěn)定混合物(分散液)。 在某些情況下，油和水可以混合成均勻穩(wěn)定的溶液，稱為乳液。乳液通常分為水包油(o / w)和油包水(w / o)兩種基本類型。從熱力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，乳液是不穩(wěn)定的體系，因?yàn)橐?液體系存在分離和降低其界面能的自然趨勢(shì)。乳液的日常例子是我們常用的乳液化妝品，它們都由油和水組成。 產(chǎn)生乳液必須滿足兩個(gè)條件：
 

　　乳化劑：乳化劑是一種特殊的物質(zhì)，能夠同時(shí)結(jié)合水分子和油分子，從而將油和水混合到均勻的溶液中。
 

　　機(jī)械力：通過(guò)劇烈攪拌，油相和水相破碎成碎片和小液滴，形成由乳化劑固定在一起的混合物。
 

　　盡管乳化劑有助于穩(wěn)定油和水的混合物，但乳化劑仍然固有地不穩(wěn)定，*終會(huì)分離。發(fā)生的速度取決于乳液的組成，以及乳化劑的類型和濃度。
 

　　如何預(yù)測(cè)乳液的穩(wěn)定性-

　　1. 斯托克斯沉降方程預(yù)測(cè)乳液穩(wěn)定性

　　增加乳液或懸浮液連續(xù)相的零剪切粘度是增加物理穩(wěn)定性的常用方法。 但是，零剪切粘度測(cè)量超出了大多數(shù)典型實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)的功能，因?yàn)樗鼈內(nèi)狈?zhí)行此類測(cè)試所需的靈敏度和*的電機(jī)控制。 諸如我們實(shí)驗(yàn)室中的高性能流變儀能夠執(zhí)行非常溫和的受控應(yīng)力粘度分析方法，從而在一系列材料上獲得零剪切粘度值。

　　在零剪切粘度測(cè)試中，必須使用高性能流變儀進(jìn)行受控的應(yīng)力測(cè)量。

　　在零剪切粘度測(cè)試中，必須使用高性能流變儀進(jìn)行受控應(yīng)力測(cè)量。

　　在高度簡(jiǎn)化的情況下，斯托克斯方程式提供了對(duì)分散在液體連續(xù)相中的固體顆粒或液滴的沉降或乳化速度的估計(jì)：
 

　　參數(shù)：

　　v =沉降速度或乳化速度(m / s)

　　Dp =粒徑(m)

　　rp =顆粒密度(kg / m3)

　　rf =連續(xù)相密度(kg / m3)

　　η=連續(xù)相粘度(Pa.s)

　　從這里可以看出，要確保*大穩(wěn)定性，必須減小粒徑或增加連續(xù)相粘度。

　　可通通過(guò)如下兩種方法減緩乳液分層，從而提高穩(wěn)定性
 

　　增稠以增加粘度

　　在大多數(shù)配方中，連續(xù)相將通過(guò)添加流變改性劑和穩(wěn)定劑(例如水溶性聚合物)而增稠。這些通過(guò)增加液體的低剪切粘度而保持高剪切行為相對(duì)不變而起作用，從而賦予非牛頓剪切剪切特性。然而，不同的流變改性劑將賦予不同程度的剪切稀化。對(duì)于試圖量化流變改性劑的相對(duì)穩(wěn)定作用的配方設(shè)計(jì)師而言，這會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，因?yàn)榉桥ｎD剪切稀稀液體的粘度當(dāng)然不是一個(gè)整數(shù)，而是取決于所施加的剪切強(qiáng)度。
 

　　零剪切粘度

　　在有效的靜止?fàn)顟B(tài)下，沉淀和凝結(jié)是一個(gè)漫長(zhǎng)而緩慢的過(guò)程。因此，*相關(guān)的粘度值以及斯托克斯方程式將提供*可靠的沉降或乳化估計(jì)的粘度值是連續(xù)相的零剪切粘度，在非常低的剪切速率下的平穩(wěn)粘度和壓力。
 

　　通常，配方設(shè)計(jì)師只能使用標(biāo)準(zhǔn)的布魯克菲爾德粘度計(jì)。盡管是一種簡(jiǎn)單，低成本的解決方案，但使用這些儀器的問(wèn)題在于它們通常僅具有較小的測(cè)量范圍，更關(guān)鍵的是，它們無(wú)法在測(cè)量零剪切粘度所需的超低扭矩條件下運(yùn)行。根據(jù)典型的粘度計(jì)，這三個(gè)樣品看起來(lái)非常相似，但是在非常低的剪切速率(零剪切粘度)下，它們非常不同。
 

　　零剪切粘度測(cè)試要求應(yīng)用非常低的剪切速率和剪切應(yīng)力，因此需要高性能的流變儀，例如我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中使用的流變儀。