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)觀點來看，乳液是不穩(wěn)定的體系，因為液-液體系存在分離和降低其界面能的自然趨勢。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條件：
 

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

　　機械力：通過劇烈攪拌，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)測乳液的穩(wěn)定性-

　　1. 斯托克斯沉降方程預(yù)測乳液穩(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，零剪切粘度測量超出了大多數(shù)典型實驗室粘度計的功能，因為它們?nèi)狈?zhí)行此類測試所需的靈敏度和*的電機控制。 諸如我們實驗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。

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

　　在零剪切粘度測試中，必須使用高性能流變儀進行受控應(yīng)力測量。

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

　　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。這些通過增加液體的低剪切粘度而保持高剪切行為相對不變而起作用，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。對于試圖量化流變改性劑的相對穩(wěn)定作用的配方設(shè)計師而言，這會帶來問題，因為非牛頓剪切稀稀液體的粘度當然不是一個整數(shù)，而是取決于所施加的剪切強度。
 

　　零剪切粘度

　　在有效的靜止狀態(tài)下，沉淀和凝結(jié)是一個漫長而緩慢的過程。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)計師只能使用標準的布魯克菲爾德粘度計。盡管是一種簡單，低成本的解決方案，但使用這些儀器的問題在于它們通常僅具有較小的測量范圍，更關(guān)鍵的是，它們無法在測量零剪切粘度所需的超低扭矩條件下運行。根據(jù)典型的粘度計，這三個樣品看起來非常相似，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，例如我們在實驗室中使用的流變儀。