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乳化剂是促进乳液稳定不可缺少的组成部分，对乳状液的稳定性起重要作用。为了形成稳定的乳状液，使分散相分散成极小的液滴，乳化剂的使用和选择也很重要。乳化剂主要是通过降低界面自由能，形成牢固的乳化膜，以形成稳定的乳状液。降低界面自由能，液滴粒子形成球状，以保持小表面积。两种不同的液体形成乳液的过程是两相液体之间形成大量新界面的过程。液滴越小，新增界面越大，液滴粒子表面的自由能就越大。乳化剂吸附于液滴表面，可有效降低表面张力或表面自由能。乳化剂吸附于液滴周围，在液滴周围定向排列成膜，从而降低油水界面张力，有效阻止液滴聚集。乳化剂在液滴表面排列越整齐，乳化膜越牢固，乳状液越稳定。

界面的形成以及稳定性的机理：1）在界面上乳化剂的密度大，乳化剂分子在小液滴的外面形成保护膜，从几何空间结构观点来看这是合理的，从能量角度来说是符合能量低原则的，因而形成的乳状液相对稳定；2）因为乳状液的形成使体系界面面积大大增加，也就是对体系要做功，从而增加了体系的界面能，就导致了体系不稳定。因此，减少其界面张力，使总的界面能下降，可以增加体系的稳定性；表面活性剂作为良好的乳化剂就是能够降低界面张力。根据的“相似相溶原理”可知，乳化剂中的亲油基、亲水基会插入同性质的一侧，使其自身处于水－油界面处。在乳化的过程中，乳化剂的量与乳化温度成反比。提高乳化温度时液体分子之间的距离增加，表面层分子所受液体内部的吸引力减少，因而表面张力降低；3）在体系中加入乳化剂后，在降低界面张力的同时，形成一层界面膜，界面膜对分散相液滴具有保护作用，使其在布朗运动中的相互碰撞的液滴不易聚结，而液滴的聚结（破坏稳定性）是以界面膜的破裂为前提，因此，界面膜的机械强度是决定乳状液稳定的主要因素之一。

当乳化剂浓度较低时，界面上吸附的分子较少，界面膜的强度较差，形成的乳状液不稳定。乳化剂浓度增高至一定程度后，界面膜则由比较紧密排列的定向吸附的分子组成，这样形成的界面膜强度高，大大提高了乳状液的稳定性。

在体系中加入小分子乳化剂，能够降低体系的表面张力，从而降低其界面能，提高乳浊液的稳定性，如果汁、蛋白饮料等。此外，当表面活性剂吸附在乳滴界面时，可起到屏障的作用，能防止液滴之间相互聚集。当添加带电荷的离子型表面活性剂时，乳液液滴会因为同种电荷的作用而相互排斥，使乳化性提高。
乳化剂在材料合成行业的应用主要是利用它进行乳液聚合合成涂料、粘合剂等产品。寻找性能稳定、价格低廉的乳液聚合剂是该行业乳化剂的研究发展方向。例如在粘合剂的合成中，聚丙烯酸酯粘合剂的广泛应用就是由于丙烯酸酯类乳液粘合剂的聚合在低分子量表面活性剂的条件下使聚合物分散在水中，从而造成了一部分游离乳化剂残留在聚合物中，降低了乳液粘合剂在基材表面的附着力。为了解决此问题并有效防止成膜后乳化剂的迁移，能够提高涂膜的耐水性和附着力的可聚合乳化剂得到了进一步研究。此外，在材料合成中，环保型反应性乳化剂作为传统乳化剂的替代品得到进一步应用，例如乳化剂SR－10不仅乳化能力强、环保性能优良、符合各种物性要求并具有较低的起泡性等优点。
在日化行业中乳化剂被广泛应用在洗护产品及化妆品中。使用到的乳化剂包括天然表面活性剂和人工合成表面活性剂两种。前者来自动植物体，为较复杂的高分子有机物，通常具有较高的黏度，易于乳化稳定且无刺激、副作用，如卵脂酸、胆甾醇、羊毛脂、茶皂素等。后者通常为固体颗粒乳化剂，在分散相液滴表面形成一层薄膜阻止液滴之间的聚集而制得稳定的油/水分散相，主要用作无化学乳化剂的配方及防晒产品配方化妆品的添加剂。