Какие бывают категории косметических загустителей

Загустители представляют собой скелетную структуру и основную основу различных косметических рецептур и имеют решающее значение для внешнего вида, реологических свойств, стабильности и ощущения продуктов на коже. Выберите часто используемые и репрезентативные различные типы загустителей, приготовьте их в водных растворах различной концентрации, проверьте их физические и химические свойства, такие как вязкость и pH, и используйте количественный описательный анализ, чтобы проверить их внешний вид, прозрачность и многочисленные ощущения на коже во время и после. использовать. Были проведены сенсорные тесты по показателям, а также проведен поиск литературы для обобщения и обобщения различных типов загустителей, которые могут служить определенным ориентиром для разработки косметических формул.

1. Описание загустителя

Существует множество веществ, которые можно использовать в качестве загустителей. С точки зрения относительной молекулярной массы различают низкомолекулярные и высокомолекулярные загустители; с точки зрения функциональных групп есть электролиты, спирты, амиды, карбоновые кислоты, сложные эфиры и т. д. Подождите. Загустители классифицируются по методу классификации косметического сырья.

1. Низкомолекулярный загуститель.

1.1.1 Неорганические соли

Система, в которой в качестве загустителя используется неорганическая соль, обычно представляет собой систему водного раствора поверхностно-активного вещества. Наиболее часто используемым загустителем из неорганических солей является хлорид натрия, который оказывает очевидный загущающий эффект. ПАВ образуют мицеллы в водном растворе, а наличие электролитов увеличивает количество ассоциаций мицелл, что приводит к превращению сферических мицелл в палочковидные, увеличивая сопротивление движению и тем самым увеличивая вязкость системы. Однако избыток электролита повлияет на мицеллярную структуру, уменьшит сопротивление движению и уменьшит вязкость системы, что представляет собой так называемое «высаливание». Таким образом, количество добавляемого электролита обычно составляет 1–2% по массе, и вместе с другими типами загустителей он делает систему более стабильной.

1.1.2 Жирные спирты, жирные кислоты

Жирные спирты и жирные кислоты являются полярными органическими веществами. В некоторых статьях их рассматривают как неионогенные поверхностно-активные вещества, поскольку они имеют как липофильные, так и гидрофильные группы. Существование небольшого количества таких органических веществ оказывает существенное влияние на поверхностное натяжение, омс и другие свойства ПАВ, причем величина эффекта увеличивается с длиной углеродной цепи, как правило, в линейной зависимости. Принцип его действия заключается в том, что жирные спирты и жирные кислоты могут вставлять (объединять) мицеллы поверхностно-активных веществ, способствуя образованию мицелл. Эффект водородной связи между полярными головками заставляет две молекулы располагаться близко на поверхности, что сильно меняет свойства мицелл ПАВ и достигается эффект загущения.

2. Классификация загустителей

2.1 Неионогенные поверхностно-активные вещества

2.1.1 Неорганические соли

Хлорид натрия, хлорид калия, хлорид аммония, хлорид моноэтаноламина, хлорид диэтаноламина, сульфат натрия, тринатрийфосфат, динатрий гидрофосфат и триполифосфат натрия и т.д.;

2.1.2 Жирные спирты и жирные кислоты

Лауриловый спирт, миристиловый спирт, спирт C12-15, спирт C12-16, дециловый спирт, гексиловый спирт, октиловый спирт, цетиловый спирт, стеариловый спирт, бегениловый спирт, лауриновая кислота, кислота C18-36, линолевая кислота, линоленовая кислота, миристиновая кислота. , стеариновая кислота, бегеновая кислота и т.д.;

2.1.3 Алканоламиды

Диэтаноламид кокоса, моноэтаноламид кокоса, моноизопропаноламид кокоса, кокамид, лауроил-линолеоилдиэтаноламид, лауроил-миристоилдиэтаноламид, изостеарилдиэтаноламид, диэтаноламид линолевой кислоты, диэтаноламид кардамона, моноэтаноламид кардамона, диэтаноламид пальмового масла, моноэтаноламид касторового масла, диэтаноламид кунжута, диэтаноламид сои, стеарил Диэтаноламид, моноэтаноламид стеарина, стеарат моноэтаноламида стеарил, стеарамид, моноэтаноламид таллового жира, диэтаноламид зародышей пшеницы, лаурамид ПЭГ (полиэтиленгликоль)-3, олеамид ПЭГ-4, амид таллового жира ПЭГ-50 и т. д.;

2.1.4 Эфиры

Эфир цетилполиоксиэтилена (3), эфир изоцетилполиоксиэтилена (10), эфир лаурилполиоксиэтилена (3), эфир лаурилполиоксиэтилена (10), полоксамер-n (этоксилированный эфир полиоксипропилена) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338) , 407) и т. д.;

2.1.5 Эфиры

ПЭГ-80 сложный эфир глицерилового жира, PEC-8PPG (полипропиленгликоль)-3 диизостеарат, ПЭГ-200 гидрированный глицерилпальмитат, ПЭГ-n (n=6, 8, 12) Пчелиный воск, ПЭГ-4 изостеарат, ПЭГ-n (n= 3, 4, 8, 150) дистеарат, глицерилолеат/кокоат ПЭГ-18, диолеат ПЭГ-8, глицерилстеарат ПЭГ-200, ПЭГ-n (n=28, 200) глицериловое масло ши, гидрогенизированное касторовое масло ПЭГ-7, ПЭГ-40 Масло жожоба, ПЭГ-2 лаурат, ПЭГ-120 метилглюкозодиолеат, ПЭГ-150 стеарат пентаэритрита, ПЭГ-55 олеат пропиленгликоля, ПЭГ-160 сорбитантриизостеарат, ПЭГ-n (n=8, 75, 100) стеарат , Сополимер ПЭГ-150/децил/SMDI (сополимер полиэтиленгликоля-150/децил/метакрилата), сополимер ПЭГ-150/стеарил/SMDI, ПЭГ-90. Изостеарат, дилаурат ПЭГ-8PPG-3, цетилмиристат, цетилпальмитат, C18 -36 Этиленгликолевая кислота, стеарат пентаэритрита, бегенат пентаэритрита, стеарат пропиленгликоля, бегениловый эфир, цетиловый эфир, глицерилтрибенгинат, глицерилтригидроксистеарат и т.д.;

2.1.6 Оксиды аминов

оксид миристиламина, оксид изостеариламинопропиламина, оксид аминопропиламина кокосового масла, оксид аминопропиламина зародышей пшеницы, оксид аминопропиламина сои, оксид лауриламина ПЭГ-3 и т.д.;

2.2 Амфотерные ПАВ

Цетилбетаин, Кокоаминосульфобетаин и т.д.;

2.3 Анионные поверхностно-активные вещества

Олеат калия, стеарат калия и др.;

2.4 Водорастворимые полимеры

2.4.1 Целлюлоза

Целлюлоза, целлюлозная камедь, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза, цетилгидроксиэтилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, формазановая базовая целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и т.д.;

2.4.2 Полиоксиэтилен

ПЭГ-n (n=5М, 9М, 23М, 45М, 90М, 160М) и т.д.;

2.4.3 Полиакриловая кислота

Кроссполимер акрилатов/C10-30 алкилакрилата, сополимер акрилатов/цетилэтокси(20) итаконата, сополимер акрилатов/цетилэтокси(20) метилакрилата, сополимер акрилатов/тетрадецилэтокси(25) акрилата, сополимер акрилатов/октадецилэтокси(20) итаконата, Сополимер акрилата/октадекана этокси(20) метакрилата, сополимер акрилата/окарила этокси(50) акрилата, кроссполимер акрилата/ВА, ПАА (полиакриловая кислота), сшитый полимер акрилата натрия/винилизодеканоата, карбомер (полиакриловая кислота) и его натриевая соль и т. д. .;

2.4.4 Натуральный каучук и продукты из него модифицированные

Альгиновая кислота и ее соли (аммоний, кальций, калий), пектин, гиалуронат натрия, гуаровая камедь, катионная гуаровая камедь, гидроксипропилгуаровая камедь, трагакантовая камедь, каррагинан и его (кальциевая, натриевая) соль, ксантановая камедь, склеротиновая камедь и др. ;

2.4.5 Неорганические полимеры и продукты их модификации

Алюмосиликат магния, кремнезем, силикат натрия-магния, гидратированный кремнезем, монтмориллонит, силикат натрия-лития-магния, гекторит, монтмориллонит стеариламмония, гекторит стеариламмония, соль четвертичного аммония -90 монтмориллонит, монтмориллонит четвертичного аммония -18, гекторит четвертичного аммония -18 и т. д. .;

2.4.6 Прочее

ПВМ/МА декадиен-сшитый полимер (сшитый полимер поливинилметилового эфира/метилакрилата и декадиена), ПВП (поливинилпирролидон) и т.д.;

2.5 Поверхностно-активные вещества

2.5.1 Алканоламиды

Наиболее часто используется диэтаноламид кокосового ореха. Алканоламиды совместимы с электролитами для загущения и дают наилучшие результаты. Механизм загущения алканоламидов заключается во взаимодействии с мицеллами анионных поверхностно-активных веществ с образованием неньютоновских жидкостей. Различные алканоламиды имеют большие различия в эффективности, и их эффекты также различны при использовании по отдельности или в комбинации. В некоторых статьях сообщается о загущающих и пенообразующих свойствах различных алканоламидов. Недавно сообщалось, что алканоламиды потенциально опасны образованием канцерогенных нитрозаминов при производстве из них косметики. Среди примесей алканоламидов имеются свободные амины, являющиеся потенциальными источниками нитрозаминов. В настоящее время нет официального мнения в индустрии средств личной гигиены о том, стоит ли запрещать алканоламиды в косметике.

2.5.2 Эфиры

В рецептуре с сульфатом натрия полиоксиэтиленового эфира жирного спирта (AES) в качестве основного активного вещества для регулирования соответствующей вязкости обычно можно использовать только неорганические соли. Исследования показали, что это связано с наличием в составе АЭС несульфатированных этоксилатов жирных спиртов, которые существенно способствуют загущению раствора ПАВ. Углубленные исследования показали, что: средняя степень этоксилирования составляет около 3EO или 10EO, что играет лучшую роль. Кроме того, загущающий эффект этоксилатов жирных спиртов во многом зависит от ширины распределения непрореагировавших спиртов и гомологов, содержащихся в их продуктах. Когда распределение гомологов шире, эффект загущения продукта слабый, и чем уже распределение гомологов, тем больший эффект загущения можно получить.

2.5.3 Эфиры

Наиболее часто используемые загустители — сложные эфиры. Недавно за рубежом появились сообщения о диизостеарате ПЭГ-8ППГ-3, диизостеарате ПЭГ-90 и дилаурате ПЭГ-8ППГ-3. Этот вид загустителя относится к неионным загустителям и в основном используется в системах водных растворов поверхностно-активных веществ. Эти загустители плохо гидролизуются и имеют стабильную вязкость в широком диапазоне pH и температуры. В настоящее время наиболее часто используется дистеарат ПЭГ-150. Эфиры, используемые в качестве загустителей, обычно имеют относительно большую молекулярную массу, поэтому обладают некоторыми свойствами полимерных соединений. Механизм загущения обусловлен образованием трехмерной гидратной сетки в водной фазе, включающей тем самым мицеллы ПАВ. Такие соединения действуют как смягчающие и увлажняющие средства, а также используются в качестве загустителей в косметике.

2.5.4 Оксиды аминов

Оксид амина представляет собой разновидность полярного неионогенного поверхностно-активного вещества, которое характеризуется: в водном растворе из-за разницы значений pH раствора проявляет неионогенные свойства, а также может проявлять сильные ионные свойства. В нейтральных или щелочных условиях, то есть когда pH больше или равен 7, оксид амина существует в виде неионизированного гидрата в водном растворе, проявляя неионичность. В кислом растворе он проявляет слабую катионность. Когда pH раствора меньше 3, катионность оксида амина особенно очевидна, поэтому он может хорошо работать с катионными, анионными, неионными и цвиттер-ионными поверхностно-активными веществами в различных условиях. Хорошая совместимость и синергетический эффект. Оксид амина является эффективным загустителем. Когда pH составляет 6,4–7,5, оксид алкилдиметиламина может повысить вязкость соединения до 13,5–18 Па·с, тогда как амины алкиламидопропилдиметиламина могут повысить вязкость соединения до 34–49 Па·с. и добавление соли к последнему не уменьшит вязкость.

2.5.5 Прочее

В качестве загустителей также можно использовать некоторые бетаины и мыла. Механизм их загущения аналогичен механизму других малых молекул, и все они достигают эффекта загущения за счет взаимодействия с поверхностно-активными мицеллами. Мыло можно использовать для загущения косметических карандашей, а бетаин в основном используется в водных системах с поверхностно-активными веществами.

2.6 Водорастворимый полимерный загуститель

На системы, загущенные множеством полимерных загустителей, не влияют ни pH раствора, ни концентрация электролита. Кроме того, полимерных загустителей требуется меньшее количество для достижения необходимой вязкости. Например, для продукта требуется поверхностно-активный загуститель, такой как диэтаноламид кокосового масла с массовой долей 3,0%. Для достижения такого же эффекта достаточно всего лишь волокна 0,5% простого полимера. Большинство водорастворимых полимерных соединений используются не только в качестве загустителей в косметической промышленности, но также в качестве суспендирующих агентов, диспергаторов и средств для укладки волос.

2.6.1 Целлюлоза

Целлюлоза является очень эффективным загустителем в системах на водной основе и широко используется в различных областях косметики. Целлюлоза – это природное органическое вещество, содержащее повторяющиеся глюкозидные звенья, причем каждая глюкозидная единица содержит 3 гидроксильные группы, благодаря которым могут образовываться различные производные. Целлюлозные загустители утолщаются за счет набухающих при гидратации длинных цепей, а загущенная целлюлозой система демонстрирует очевидную псевдопластическую реологическую морфологию. Общая массовая доля использования составляет около 1%.

2.6.2 Полиакриловая кислота

Существует два механизма загустения загустителей полиакриловой кислоты, а именно нейтрализационное загущение и утолщение водородных связей. Нейтрализация и загущение заключаются в нейтрализации кислотного загустителя полиакриловой кислоты для ионизации ее молекул и создания отрицательных зарядов вдоль основной цепи полимера. Отталкивание между однополыми зарядами заставляет молекулы выпрямляться и открываться, образуя сеть. Структура обеспечивает эффект утолщения; Утолщение водородных связей заключается в том, что загуститель полиакриловой кислоты сначала объединяется с водой с образованием молекулы гидратации, а затем объединяется с донором гидроксила с массовой долей 10%-20% (например, имеющим 5 или более этоксигрупп). поверхностно-активные вещества) в сочетании с распутыванием вьющихся молекул в водной системе с образованием сетчатой структуры для достижения эффекта загущения. Различные значения pH, разные нейтрализаторы и наличие растворимых солей оказывают большое влияние на вязкость загущающей системы. Когда значение pH меньше 5, вязкость увеличивается с увеличением значения pH; при значении рН 5-10 вязкость практически не изменяется; но по мере того, как значение pH продолжает увеличиваться, эффективность загущения снова снизится. Одновалентные ионы только снижают эффективность загущения системы, в то время как двухвалентные или трехвалентные ионы могут не только разжижать систему, но и образовывать нерастворимые осадки, когда их содержания достаточно.

2.6.3 Натуральный каучук и продукты из него модифицированные

Натуральная камедь в основном включает коллаген и полисахариды, но натуральная камедь, используемая в качестве загустителя, состоит в основном из полисахаридов. Механизм утолщения заключается в формировании трехмерной структуры гидратной сетки за счет взаимодействия трех гидроксильных групп в полисахаридном звене с молекулами воды для достижения эффекта утолщения. Реологические формы их водных растворов представляют собой преимущественно неньютоновские жидкости, однако реологические свойства некоторых разбавленных растворов близки к ньютоновским жидкостям. Их эффект загущения обычно связан со значением pH, температурой, концентрацией и другими растворенными веществами в системе. Это очень эффективный загуститель, общая дозировка составляет 0,1–1,0%.

2.6.4 Неорганические полимеры и продукты их модификации

Неорганические полимерные загустители обычно имеют трехслойную слоистую структуру или структуру расширенной решетки. Двумя наиболее коммерчески полезными типами являются монтмориллонит и гекторит. Механизм загущения заключается в том, что при диспергировании неорганического полимера в воде ионы металлов, находящиеся в нем, диффундируют из пластины, по мере гидратации она набухает и, наконец, пластинчатые кристаллы полностью разделяются, в результате чего образуется анионная пластинчатая структура. кристаллы. и ионы металлов в прозрачной коллоидной суспензии. В этом случае ламели имеют отрицательный поверхностный заряд и небольшое количество положительного заряда в углах из-за изломов решетки. В разбавленном растворе отрицательные заряды на поверхности больше, чем положительные заряды на углах, и частицы отталкиваются друг от друга, поэтому эффекта утолщения не будет. С добавлением и концентрированием электролита концентрация ионов в растворе увеличивается, а поверхностный заряд ламелей уменьшается. В это время основное взаимодействие меняется с силы отталкивания между ламелями на силу притяжения между отрицательными зарядами на поверхности ламелей и положительными зарядами в углах краев, и параллельные ламели сшиваются перпендикулярно друг другу. образует так называемую «картонную» структуру. Структура «промежутков» вызывает набухание и гелеобразование для достижения эффекта утолщения. Дальнейшее увеличение концентрации ионов разрушит структуру.