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常用增稠劑有哪些
發(fā)布時間:2021-11-20 13:44:35
信息摘要:
增稠劑是各類化妝品配方的骨架結(jié)構(gòu)和核心基礎(chǔ),對產(chǎn)品的外觀、流變性質(zhì)、穩(wěn)定性、膚感等都至關(guān)重要。選擇常用和具有代表性的不同類型增稠劑,配制成不同濃度水溶液,測試其黏度、PH等理化性質(zhì),并采用定量描述分析法對其外觀、透明度以及使用時、使用后的多項膚感指標進行感官測試,查找文獻對各種類增稠劑進行總結(jié)和概括,可為化妝品配方設(shè)計提供一定的參考。

       增稠劑是各類化妝品配方的骨架結(jié)構(gòu)和核心基礎(chǔ),對產(chǎn)品的外觀、流變性質(zhì)、穩(wěn)定性、膚感等都至關(guān)重要。選擇常用和具有代表性的不同類型增稠劑,配制成不同濃度水溶液,測試其黏度、PH等理化性質(zhì),并采用定量描述分析法對其外觀、透明度以及使用時、使用后的多項膚感指標進行感官測試,查找文獻對各種類增稠劑進行總結(jié)和概括,可為化妝品配方設(shè)計提供一定的參考。

沐浴乳增稠劑

一、增稠劑分述
       能夠作為增稠劑的物質(zhì)很多,從相對分子質(zhì)量看有低分子增稠劑,也有高分子增稠劑;從功能團來看有電解質(zhì)類、醇類、酰胺類、羧酸類和酯類等等。下面按化妝品原料的分類方法對增稠劑進行分類。


低分子增稠劑

1.無機鹽類
       用無機鹽來做增稠劑的體系一般是表面活性劑水溶液體系,最常用的無機鹽增稠劑是氯化鈉,增稠效果明顯。表面活性劑在水溶液中形成膠束,電解質(zhì)的存在使膠束的締合數(shù)增加,導(dǎo)致球形膠束向棒狀膠束轉(zhuǎn)化,使運動阻力增大,從而使體系的黏稠度增加。但當電解質(zhì)過量時會影響膠束結(jié)構(gòu),降低運動阻力,從而使體系黏稠度降低,這就是所說的“鹽析”。因此電解質(zhì)加入量一般質(zhì)量分數(shù)為1%-2%,而且和其他類型的增稠劑共同作用,使體系更加穩(wěn)定。

2.脂肪醇、脂肪酸類
       脂肪醇、脂肪酸是帶極性的有機物,有文章把它們看成為非離子表面活性劑,因為它們既有親油基團,又有親水基團。少量的該類有機物的存在對表面活性劑的表面張力、omc及其他性質(zhì)有顯著影響,其作用大小是隨碳鏈加長而增大,一般來說呈線性變化關(guān)系。其作用原理是脂肪醇、脂肪酸能插入(參加)表面活性劑膠團,促進膠團的形成,同時由于該極性有機物與表面活性劑的分子間有強烈的相互作用(碳氫鏈間的疏水作用加極性頭間的氫鍵結(jié)合),使兩分子在表面上定向排列得很緊密,大大改變了表面活性劑膠束性質(zhì),達到增稠的效果。

洗發(fā)水增稠劑


二、增稠劑的分類

非離子SAA

1.無機鹽
       氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、單乙醇胺氯化物、二乙醇胺氯化物、硫酸鈉、磷酸鈉、磷酸二鈉和三磷酸五鈉等

2.脂肪醇和脂肪酸
       月桂醇、肉豆蔻醇、C12-15醇、C12-16醇、癸醇、己醇、辛醇、鯨蠟醇、硬脂醇、山崳醇、月桂酸、C18-36酸、亞油酸、亞麻酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、山崳酸等

3.烷醇酰胺類

       椰油二乙醇酰胺、椰油單乙醇酰胺、椰油單異丙醇酰胺、椰油酰胺、月桂酰-亞油酰二乙醇酰胺、月桂酰-豆蔻酰二乙醇酰胺、異硬脂二乙醇酰胺、亞油二乙醇酰胺、豆蔻二乙醇酰胺、豆蔻單乙醇酰胺、油二乙醇酰胺、棕櫚單乙醇酰胺、蓖麻油單乙醇酰胺、芝麻二乙醇酰胺、大豆二乙醇酰胺、硬脂二乙醇酰胺、硬脂單乙醇酰胺、硬脂單乙醇酰胺硬脂酸酯、硬脂酰胺、牛脂單乙醇酰胺、小麥胚芽二乙醇酰胺、PEG(聚乙二醇)-3月桂酰胺、PEG-4油酰胺、PEG-50牛脂酰胺等


4. 醚類
       鯨蠟醇聚氧乙烯(3)醚、異鯨蠟醇聚氧乙烯(10)醚、月桂醇聚氧乙烯(3)醚、月桂醇聚氧乙烯(10)醚、Poloxamer-n(乙氧基化聚氧丙烯醚)(n=105、124、185、237、238、338、407)等

5. 酯類
       PEG-80甘油基牛油酯、PEC-8PPG(聚丙二醇)-3二異硬脂酸酯、PEG-200氫化甘油基棕櫚酸酯、PEG-n(n=6、8、12)蜂蠟、PEG-4異硬脂酸酯、PEG-n(n=3、4、8、150)二硬脂酸酯、PEG-18甘油基油酸酯/椰油酸酯、PEG-8二油酸酯、PEG-200甘油基硬脂酸酯、PEG-n(n=28、200)甘油基牛油酯、PEG-7氫化蓖麻油、PEG-40霍霍巴油、PEG-2月桂酸酯、PEG-120甲基葡萄糖二油酸酯、PEG-150季戊四硬脂酸酯、PEG-55丙二醇油酸酯、PEG-160山梨聚糖三異硬脂酸酯、PEG-n(n=8、75、100)硬脂酸酯、PEG-150/癸基/SMDI共聚物(聚乙二醇-150/癸基/甲基丙烯酸酯共聚物)、PEG-150/硬脂基/SMDI共聚物、PEG-90。異硬脂酸酯、PEG-8PPG-3二月桂酸酯、鯨蠟豆蔻酯、鯨蠟棕櫚酯、C18—36酸乙二醇酯、季戊四硬脂酸酯、季戊四山崳酸酯、丙二醇硬脂酸酯、山崳酯、鯨蠟酯、三山崳酸甘油酯、三羥基硬脂酸甘油酯等

6.氧化胺
       肉豆蔻氧化胺、異硬脂氨基丙基氧化胺、椰油氨基丙基氧化胺、小麥胚芽氨基丙基氧化胺、大豆氨基丙基氧化胺、PEG—3月桂氧化胺等

酒精洗手液增稠劑

兩性SAA

鯨蠟甜菜堿、椰油氨基羥磺基甜菜堿等


陰離子SAA

油酸鉀、硬脂酸鉀等

水溶性高分子

1.纖維素類
       纖維素、纖維素膠、羧甲基羥乙基纖維素、鯨蠟羥乙基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素等

2.聚氧乙烯類
       PEG-n(n=5M、9M、23M、45M、90M、160M)等

3.聚丙烯酸類
       丙烯酸酯/C10-30烷基丙烯酸酯交聯(lián)聚合物、丙烯酸酯/十六烷基乙氧基(20)衣康酸酯共聚物、丙烯酸酯/十六烷基乙氧基(20)甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/十四烷基乙氧基(25)丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/十八烷基乙氧基(20)衣康酸酯共聚物、丙烯酯酯/十八烷基乙氧基(20)甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/十八烷基乙氧基(50)丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/VA交聯(lián)聚合物、PAA(聚丙烯酸)、丙烯酸鈉/乙烯異癸酸酯交聯(lián)聚合物、Carbomer(聚丙烯酸)及其鈉鹽等
   
4.天然膠及其改性物
       海藻酸及其(銨、鈣、鉀)鹽、果膠、透明質(zhì)酸鈉、瓜爾膠、陽離子瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、黃蓍膠、鹿角菜膠及其(鈣、鈉)鹽、漢生膠、菌核膠等

5.無機高分子及其改性物
       硅酸鋁鎂、二氧化硅、硅酸鎂鈉、水合二氧化硅、蒙脫土、硅酸鋰鎂鈉、水輝石、硬脂銨蒙脫土、硬脂銨水輝石、季銨鹽-90蒙脫土、季銨鹽-18蒙脫土、季銨鹽-18水輝石等

6.其他

       PVM/MA癸二烯交聯(lián)聚合物(聚乙烯甲基醚/丙烯酸甲酯與癸二烯的交聯(lián)聚合物)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)等


表面活性劑類

1.烷醇酰胺類
       最常用的是椰油二乙醇酰胺。烷醇酰胺能與電解質(zhì)相容共同進行增稠并且能達到最佳效果。烷醇酰胺
       增稠的機理是與陰離子表面活性劑膠束相互作用,形成非牛頓流體。各種不同的烷醇酰胺在性能上有很大差異,而且單獨使用與復(fù)配使用其效果也不同,有文章報道了不同烷醇酰胺的增稠及泡沫性能。近來報道烷醇酰胺制成化妝品時有產(chǎn)生致癌物質(zhì)亞硝胺的潛在危害。烷醇酰胺的雜質(zhì)中有游離胺,它是亞硝胺的潛在來源。目前個人護理品工業(yè)對是否在化妝品中禁用烷醇酰胺還沒有官方意見。

2.醚類
       在以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)為主活性物的配方中,一般僅用無機鹽即能調(diào)成合適的黏度。研究表明這是由于AES中含有未硫酸化的脂肪醇乙氧基化物,對表面活性劑溶液的增稠作出了顯著的貢獻。深入研究發(fā)現(xiàn):對平均乙氧基化度約為3EO或10EO時起最佳作用。另外脂肪醇乙氧基化物的增稠效果與其產(chǎn)物中所含未反應(yīng)的醇及同系物的分布寬窄有很大關(guān)系。同系物的分布較寬時產(chǎn)品增稠效果較差,愈是窄的同系物分布,可得到愈大的增稠效果。

3.酯類
       最普通使用的增稠劑是酯類。最近國外又報道了PEG-8PPG-3二異硬脂酸酯、PEG-90二異硬脂酸酯和PEG-8PPG-3二月桂酸酯。這類增稠劑屬于非離子增稠劑,主要用于表面活性劑水溶液體系中。這類增稠劑不容易水解,在寬的pH和溫度范圍內(nèi)黏度穩(wěn)定。目前最常用的是PEG-150二硬脂酸酯。用來作為增稠劑的酯類,一般相對分子質(zhì)量都較大,因此具有一些高分子化合物的性能。增稠機理是由于在水相中形成三維水化網(wǎng)絡(luò),從而將表面活性劑膠束包含進去造成的。此類化合物除了在化妝品中用作增稠劑外,還可以作為潤膚劑和保濕劑。

4.氧化胺

       氧化胺是一種有極性的非離子表面活性劑,其特征表現(xiàn)為:在水溶液中,由于溶液的pH值的不同,它顯示出非離子性,也可以顯示強離子性質(zhì)。在中性或堿性條件下,即pH大于或等于7時,氧化胺在水溶液中以不電離的水化物存在,顯示非離子性。在酸性溶液中,它顯示弱的陽離子性,當溶液pH小于3時,氧化胺的陽離子性尤為明顯,因此它可以在不同的條件下與陽離子、陰離子、非離子和兩性離子等表面活性劑很好配伍并顯示協(xié)同效應(yīng)。氧化胺是有效的增稠劑,當pH為6.4-7.5時,烷基二甲基氧化胺可使復(fù)配物黏度達13.5Pa.s-18Pa.s,而烷基酰胺丙基二甲基氧化胺可使復(fù)配物黏度達34Pa.s-49Pa.s,后者加入食鹽也不會降低黏度。


5.其他
       少數(shù)甜菜堿和皂類也能作增稠劑(見表1),其增稠機理和其他小分子的作用類似,都是通過與表面活性膠束相互作用達到增稠的效果。皂類可用于棒狀化妝品中的增稠,甜菜堿主要用于表面活性劑水體系中。


水溶性高分子增稠劑

       許多高分子增稠劑增稠的體系不受溶液的pH值或電解質(zhì)濃度的影響。另外,高分子增稠劑需較少的量就能達到所需要的黏稠度,比如一個產(chǎn)品需要表面活性劑增稠劑如椰油二乙醇酰胺的質(zhì)量分數(shù)3.0%,達到同樣的效果僅需纖維素聚合物0.5%即可。大部分水溶性高分子化合物在化妝品工業(yè)不但用來作增稠劑,而且用來作懸浮劑、分散劑和定型劑等。

6.纖維素類

       纖維素類在水基體系中是一類非常有效的增稠劑,廣泛應(yīng)用于化妝品的各種領(lǐng)域。纖維素是天然有機物,它含有重復(fù)的葡萄糖苷單元,每個葡萄糖苷單元含有3個羥基,通過這些羥基可以形成各種各樣的衍生物。纖維素類增稠劑通過水合膨脹的長鏈而增稠,纖維素增稠的體系表現(xiàn)明顯的假塑性流變形態(tài)。使用量一般質(zhì)量分數(shù)為1%左右。


7.聚丙烯酸類

       聚丙烯酸類增稠劑自1953年Coodrich公司將Carbomer934引入市場至今已有40年的歷史了,現(xiàn)在這系列增稠劑已經(jīng)有了更多的選擇(見表1)。聚丙烯酸類增稠劑的增稠機理有2種,即中和增稠與氫鍵結(jié)合增稠。中和增稠是將酸性的聚丙烯酸類增稠劑中和,使其分子離子化并沿著聚合物的主鏈產(chǎn)生負電荷,同性電荷之間的相斥促使分子伸直張開形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)達到增稠效果;氫鍵結(jié)合增稠是聚丙烯酸類增稠劑先與水結(jié)合形成水合分子,再與質(zhì)量分數(shù)為10%—20%的羥基給予體(如具有5個或以上乙氧基的非離子表面活性劑)結(jié)合,使其卷曲的分子在含水系統(tǒng)中解開形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)達到增稠效果。不同的pH值、不同的中和劑以及可溶性鹽的存在對該增稠體系的黏度有較大影響,pH值小于5時,pH值增大黏度升高;pH值在5-10,黏度幾乎不變;但隨著pH值繼續(xù)升高,增稠效率又要下降。一價離子只降低體系的增稠效率,二價或三價離子不但能使體系變稀,而且當含量足夠時會產(chǎn)生不溶性沉淀物。


8.天然膠及其改性物

       天然膠主要有膠原蛋白類和聚多糖類,但是作為增稠劑的天然膠主要是聚多糖類(見表1)。增稠機理是通過聚多糖中糖單元含有3個羥基與水分子相互作用形成三維水化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而達到增稠的效果。它們的水溶液的流變形態(tài)大部分是非牛頓流體,但也有些稀溶液的流變特性接近牛頓流體。它們的增稠效果一般與體系的pH值、溫度、濃度和其他溶質(zhì)的存在有較大關(guān)系,這是一類非常有效的增稠劑,一般用量為0.1%-1.0%。


9.無機高分子及其改性物

       無機高分子類增稠劑一般具有三層的層狀結(jié)構(gòu)或—個擴張的格子結(jié)構(gòu),最有商業(yè)用途的兩類是蒙脫土和水輝石。其增稠機理是無機高分子在水中分散時,其中的金屬離子從晶片往外擴散,隨著水合作用的進行,它發(fā)生溶脹,到最后片晶完全分離,其結(jié)果形成陰離子層狀結(jié)構(gòu)片晶和金屬離子的透明膠體懸浮液。在這種情況下,片晶帶有表面負電荷,它的邊角由于出現(xiàn)晶格斷裂面而帶有少量的正電荷。在稀溶液中,其表面的負電荷比邊角的正電荷大,粒子之間發(fā)生相互排斥,故不會產(chǎn)生增稠作用。隨著電解質(zhì)的加入和濃度增加,溶液中離子濃度的增加,片晶表面電荷減少。這時,主要的相互作用由片晶間的排斥力轉(zhuǎn)變?yōu)槠П砻娴呢撾姾膳c邊角正電荷之間的吸引力,平行的片晶相互垂直地交聯(lián)在一起形成所謂“紙盒式間格”的結(jié)構(gòu),引起溶脹產(chǎn)生膠凝從而達到增稠的效果。離子濃度進一步加大又會破壞結(jié)構(gòu)發(fā)生絮凝導(dǎo)致降低稠度。這類增稠劑主要用于牙膏、香波、護發(fā)素、膏霜、乳液和止汗劑等的增稠。稠度一般隨著濃度的增加而迅速增大隨后趨于平緩,流變形態(tài)為觸變性。除具增稠性能外,在體系中還有穩(wěn)定乳液、懸浮作用。其改性物主要是季銨鹽化,改性后具有親油性,可用于含油量多的體系。


            

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