ملخص المكثفات شائعة الاستخدام

تعتبر المكثفات هي الهيكل العظمي والأساس الأساسي للعديد من تركيبات مستحضرات التجميل، وهي ضرورية لمظهر المنتجات وخصائصها الانسيابية واستقرارها وملمسها الجلدي. اختيار مكثفات شائعة الاستخدام وممثلة من أنواع مختلفة، وإعدادها في محاليل مائية بتركيزات مختلفة، واختبار خواصها الفيزيائية والكيميائية مثل اللزوجة ودرجة الحموضة، واستخدام التحليل الوصفي الكمي لتقييم مظهرها وشفافيتها وخصائص الجلد والجلد المتعددة. أثناء وبعد الاستخدام. تم إجراء الاختبارات الحسية بناءً على المؤشرات الحسية، وتم البحث في الأدبيات لتلخيص وتلخيص أنواع مختلفة من المكثفات، والتي يمكن أن توفر مرجعًا معينًا لتصميم التركيبة التجميلية.

1. وصف مثخن

هناك العديد من المواد التي يمكن استخدامها كمكثفات. من منظور الوزن الجزيئي النسبي، هناك مكثفات منخفضة الجزيئية ومكثفات عالية الجزيئية؛ من منظور المجموعات الوظيفية، هناك إلكتروليتات، وكحولات، وأميدات، وأحماض كربوكسيلية، وإسترات، وما إلى ذلك. انتظر. يتم تصنيف المكثفات حسب طريقة تصنيف المواد الخام التجميلية.

1. مثخن ذو وزن جزيئي منخفض

1.1.1 الأملاح غير العضوية

النظام الذي يستخدم الملح غير العضوي كمثخن هو بشكل عام نظام محلول مائي خافض للتوتر السطحي. أكثر مثخن الملح غير العضوي استخدامًا هو كلوريد الصوديوم، والذي له تأثير سماكة واضح. تشكل المواد الخافضة للتوتر السطحي مذيلات في محلول مائي، ووجود الإلكتروليتات يزيد من عدد ارتباطات المذيلات، مما يؤدي إلى تحول المذيلات الكروية إلى مذيلات على شكل قضيب، مما يزيد من مقاومة الحركة، وبالتالي زيادة لزوجة النظام. ومع ذلك، عندما يكون المنحل بالكهرباء مفرطًا، فإنه سيؤثر على بنية الميسلار، ويقلل من مقاومة الحركة، ويقلل من لزوجة النظام، وهو ما يسمى بـ "التمليح". ولذلك، فإن كمية الإلكتروليت المضافة بشكل عام تكون 1%-2% بالكتلة، وتعمل مع أنواع أخرى من المكثفات لجعل النظام أكثر استقرارًا.

1.1.2 الكحولات الدهنية والأحماض الدهنية

الكحولات الدهنية والأحماض الدهنية هي مواد عضوية قطبية. تعتبرها بعض المقالات مواد خافضة للتوتر السطحي غير أيونية لأنها تحتوي على مجموعات محبة للدهون ومجموعات محبة للماء. إن وجود كمية صغيرة من هذه المواد العضوية له تأثير كبير على التوتر السطحي والأومك وغيرها من خصائص الفاعل بالسطح، ويزداد حجم التأثير مع طول سلسلة الكربون، وبشكل عام في علاقة خطية. مبدأ عملها هو أن الكحوليات الدهنية والأحماض الدهنية يمكنها إدخال (ربط) المذيلات الخافضة للتوتر السطحي لتعزيز تكوين المذيلات. تأثير الترابط الهيدروجيني بين الرؤوس القطبية) يجعل الجزيئين مرتبين بشكل وثيق على السطح، مما يغير بشكل كبير خصائص المذيلات الفاعل بالسطح ويحقق تأثير السماكة.

2. تصنيف المكثفات

2.1 الشعيبة غير الأيونية 

2.1.1 الملح غير العضوي

كلوريد الصوديوم، كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الأمونيوم، كلوريد أحادي إيثانول أمين، كلوريد ثنائي إيثانول أمين، كبريتات الصوديوم، فوسفات الصوديوم، فوسفات ثنائي الصوديوم، ثلاثي فوسفات بنتا صوديوم، إلخ.

2.1.2 الكحولات الدهنية والأحماض الدهنية

كحول لوريل، كحول ميريستيلي، كحول C12-15، كحول C12-16، كحول ديسيل، كحول هيكسيل، كحول أوكتيل، كحول سيتيل، كحول ستياريلي، كحول بيهنيل، حمض اللوريك، حمض C18-36، حمض اللينوليك، حمض اللينولينيك، حمض الميريستيك. ، حامض دهني، حامض البيهينيك، الخ.

2.1.3 الألكانولاميدات

كوكو ديثانولاميد، كوكو مونويثانولاميد، كوكو مونويسوبروبانولاميد، كوكاميد، لورويل-لينولويل ديثانولاميد، لورويل-ميريستويل ديثانولاميد، إيزوستيريل ديثانولاميد، لينوليك ديثانولاميد، هيل ديثانولاميد، هيل مونويثانولاميد، زيت ديثانولاميد، مونو إيثانولاميد النخيل، زيت الخروع موني إيثانولاميد، ديثانولاميد السمسم، ديثانولاميد فول الصويا بيئة تطوير متكاملة، ستيريل ديثانولاميد، ستيرين مونويثانولاميد، ستياريل مونيثانولاميد ستيرات، ستيراميد، مونوإيثانولاميد الشحم، ديثانولاميد جنين القمح، PEG (بولي إيثيلين جلايكول) -3 لوراميد، PEG-4 أوليميد، PEG-50 أميد الشحم إلخ.

2.1.4 الأثيرات

سيتيل بولي أوكسي إيثيلين (3) إيثر، إيزوسيتيل بولي أوكسي إيثيلين (10) إيثر، لوريل بولي أوكسي إيثيلين (3) إيثر، لوريل بولي أوكسي إيثيلين (10) إيثر، بولوكسامير-ن (إيثر بولي أوكسي بروبيلين إيثوكسيلاتي) (ن = 105، 124، 185، 237، 238، 338 ، 407) إلخ.

2.1.5 استرات

PEG-80 غليسيريل الشحم إستر، PEC-8PPG (بولي بروبيلين جلايكول) -3 ثنائي إيزوستيرات، PEG-200 بالميتات غليسيريل مهدرجة، PEG-n (ن = 6، 8، 12) شمع العسل، PEG -4 إيزوستيرات، PEG-n (ن = 3، 4، 8، 150) ديستيرات، PEG-18 غليسيريل أوليات/كوكوات، PEG-8 ديوليت، PEG-200 غليسيريل ستيرات، PEG-n (ن = 28، 200) غليسيريل زبدة الشيا، PEG-7 زيت الخروع المهدرج، PEG-40 زيت الجوجوبا، PEG-2 لوريت، PEG-120 ميثيل الجلوكوز ديوليت، PEG-150 ستيرات بنتايريثريتول، PEG-55 بروبيلين غليكول أوليات، PEG-160 سوربيتان ثلاثي إيزوستيرات، PEG-n (ن = 8، 75، 100) ستيرات ، PEG-150/ديسيل/SMDI كوبوليمر (بولي إيثيلين جلايكول-150/ديسيل/ميثاكريلات كوبوليمر)، PEG-150/ستيريل/SMDI كوبوليمر، PEG- 90. إيزوستيرات، PEG-8PPG-3 ديلورات، سيتيل ميريستات، سيتيل بالميتات، C18 -36 حمض إيثيلين جلايكول، ستيرات بنتايريثريتول، بينتريثريتول بيهينات، بروبيلين جليكول ستيرات، بيهنيل إستر، سيتيل إستر، جليسيريل تريبيهينات، جليسيريل ثلاثي هيدروكسي ستيرات، إلخ.

2.1.6 أكسيد الأمين

أكسيد ميريستيل أمين، أكسيد أمينوبروبيل إيزوستيريل أمين، أكسيد أمينوبروبيل أمين زيت جوز الهند، أكسيد أمينوبروبيل أمين جنين القمح، أكسيد أمينوبروبيل أمين فول الصويا، PEG-3 أكسيد لوريل أمين، إلخ.

2.2 الجنس SAA

سيتيل بيتين، كوكو أمينوسولفوبيتين، إلخ.

2.3 الشعيبة الأنيونية

أوليات البوتاسيوم، ستيرات البوتاسيوم، الخ.

2.4 البوليمرات القابلة للذوبان في الماء

2.4.1 السليلوز

السليلوز، صمغ السليلوز، كربوكسي ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز، سيتيل هيدروكسي إيثيل السليلوز، إيثيل السليلوز، هيدروكسي إيثيل السليلوز، هيدروكسي بروبيل السليلوز، هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، فورمازان السليلوز قاعدة، كربوكسي ميثيل السليلوز، الخ.

2.4.2 البولي أوكسي إيثيلين

PEG-n (n=5M، 9M، 23M، 45M، 90M، 160M)، إلخ.

2.4.3 حمض البولي أكريليك

أكريلات / C10-30 ألكيل أكريليت كروسبوليمر، أكريلات / سيتيل إيثوكسي (20) إيتاكونيت كوبوليمر، أكريلات / سيتيل إيثوكسي (20) ميثيل أكريلات كوبوليمر، أكريلات / تيتراديسيل إيثوكسي (25) أكريلات كوبوليمر، أكريلات / أوكتاديسيل إيثوكسيل (20) إيتاكونيت كوبوليمر، أكريلات / أوكتاديكان إيثوكسي (20) ميتاكريليت كوبوليمر، أكريليت / أوكاريل إيثوكسي (50) أكريلات كوبوليمر، أكريليت / VA كروسبوليمر، PAA (حمض بولي أكريليك)، أكريلات الصوديوم / فينيل إيزودكانوات بوليمر متشابك، كربومير (حمض بولي أكريليك) وملح الصوديوم الخاص به، إلخ . 

2.4.4 المطاط الطبيعي ومنتجاته المعدلة

حمض الألجنيك وأملاحه (الأمونيوم، الكالسيوم، البوتاسيوم)، البكتين، هيالورونات الصوديوم، صمغ الغار، صمغ الغار الكاتيوني، صمغ الغار هيدروكسي بروبيل، صمغ الكثيراء، الكاراجينان وملحه (الكالسيوم، الصوديوم)، صمغ الزانثان، صمغ السكليروتين، إلخ.

2.4.5 البوليمرات غير العضوية ومنتجاتها المعدلة

سيليكات ألومنيوم المغنيسيوم، سيليكا، سيليكات مغنيسيوم الصوديوم، سيليكا مائية، مونتموريلونيت، سيليكات مغنيسيوم الليثيوم الصوديوم، هيكتوريت، مونتموريلونيت أمونيوم ستيريل، هيكتوريت أمونيوم ستيريل، ملح الأمونيوم الرباعي -90 مونتموريلونيت، أمونيوم رباعي -18 مونتموريلونيت، أمونيوم رباعي -18 هيكتوريت، إلخ .

2.4.6 أخرى

PVM/MA ديكاديين كروس بوليمر (بوليمر متشابك من بولي فينيل ميثيل إيثر / ميثيل أكريليت وديكاديين)، PVP (بولي فينيل بيروليدون)، إلخ.

2.5 المواد الخافضة للتوتر السطحي 

2.5.1 الألكانولاميدات

والأكثر استخدامًا هو ثنائي إيثانولاميد جوز الهند. تتوافق الألكانولاميدات مع الإلكتروليتات للتكثيف وتعطي أفضل النتائج. الكانولاميدات

آلية التسميك هي التفاعل مع المذيلات الأنيونية ذات النشاط السطحي لتكوين سائل غير نيوتوني. تتميز الألكانولاميدات المختلفة باختلافات كبيرة في الأداء، كما تختلف تأثيراتها أيضًا عند استخدامها بمفردها أو مجتمعة. تشير بعض المقالات إلى خصائص السماكة والرغوة لمختلف الألكانولاميدات. في الآونة الأخيرة، تم الإبلاغ عن أن الألكانولاميدات لديها خطر محتمل لإنتاج النتروزامين المسببة للسرطان عندما يتم تصنيعها في مستحضرات التجميل. من بين شوائب الألكانولاميدات توجد الأمينات الحرة، والتي تعتبر مصادر محتملة للنيتروزامينات. لا يوجد حاليًا أي رأي رسمي من صناعة العناية الشخصية حول حظر الألكانولاميدات في مستحضرات التجميل.

2.5.2 الأثيرات

في التركيبة التي تحتوي على الكحول الدهني بولي أوكسي إيثيلين إيثر كبريتات (AES) باعتبارها المادة الفعالة الرئيسية، بشكل عام يمكن استخدام الأملاح غير العضوية فقط لضبط اللزوجة المناسبة. وقد أظهرت الدراسات أن هذا يرجع إلى وجود إيثوكسيلات الكحول الدهنية غير الكبريتية في AES، والتي تساهم بشكل كبير في تكثيف محلول الفاعل بالسطح. وجدت الأبحاث المتعمقة أن: متوسط ​​درجة الإيثوكسيل حوالي 3EO أو 10EO لتلعب الدور الأفضل. بالإضافة إلى ذلك، فإن التأثير المكثف لإيثوكسيلات الكحول الدهنية له علاقة كبيرة بعرض توزيع الكحولات غير المتفاعلة والمتجانسات الموجودة في منتجاتها. عندما يكون توزيع المتجانسات أوسع، يكون تأثير سماكة المنتج ضعيفًا، وكلما كان توزيع المتماثلات أضيق، كلما زاد تأثير السماكة.

2.5.3 استرات

المكثفات الأكثر استخدامًا هي الاسترات. في الآونة الأخيرة، تم الإبلاغ عن PEG-8PPG-3 ثنائي إيزوستيرات، PEG-90 ثنائي إيزوستيرات وPEG-8PPG-3 موسع في الخارج. ينتمي هذا النوع من المثخن إلى مثخن غير أيوني، ويستخدم بشكل أساسي في نظام المحاليل المائية الخافض للتوتر السطحي. لا يتم تحلل هذه المكثفات بسهولة ولها لزوجة مستقرة على نطاق واسع من الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة. حاليًا، الأكثر استخدامًا هو PEG-150 ثنائي الستيران. الاسترات المستخدمة كمكثفات لها عمومًا أوزان جزيئية كبيرة نسبيًا، لذا فهي تحتوي على بعض خصائص مركبات البوليمر. ترجع آلية السماكة إلى تكوين شبكة ترطيب ثلاثية الأبعاد في الطور المائي، وبالتالي دمج المذيلات الخافضة للتوتر السطحي. وتعمل هذه المركبات كمطريات ومرطبات بالإضافة إلى استخدامها كمكثفات في مستحضرات التجميل.

2.5.4 أكاسيد الأمين

أكسيد الأمين هو نوع من الفاعل بالسطح القطبي غير الأيوني، ويتميز بما يلي: في المحلول المائي، بسبب اختلاف قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول، فإنه يظهر خصائص غير أيونية، ويمكن أن يظهر أيضًا خصائص أيونية قوية. في ظل الظروف المحايدة أو القلوية، أي عندما يكون الرقم الهيدروجيني أكبر من أو يساوي 7، يوجد أكسيد الأمين كهيدرات غير متأينة في محلول مائي، مما يظهر عدم التأين. في المحاليل الحمضية، يظهر كاتيونية ضعيفة. عندما يكون الرقم الهيدروجيني للمحلول أقل من 3، تكون كاتيونية أكسيد الأمين واضحة بشكل خاص، لذلك يمكن أن تعمل بشكل جيد مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية والأنيونية وغير الأيونية والزويتريونية في ظل ظروف مختلفة. التوافق الجيد وإظهار التأثير التآزري. أكسيد الأمين هو مثخن فعال. عندما يكون الرقم الهيدروجيني 6.4-7.5، فإن أكسيد ثنائي ميثيل أمين ألكيل يمكن أن يجعل لزوجة المركب تصل إلى 13.5 باسكال. وإضافة الملح إلى الأخير لن يقلل من اللزوجة.

2.5.5 أخرى

يمكن أيضًا استخدام عدد قليل من البيتين والصابون كمكثفات (انظر الجدول 1). آلية سماكتها تشبه آلية الجزيئات الصغيرة الأخرى، وجميعها تحقق تأثير السماكة من خلال التفاعل مع المذيلات النشطة السطحية. يمكن استخدام الصابون لتكثيف مستحضرات التجميل، ويستخدم البيتين بشكل رئيسي في أنظمة المياه ذات الفاعل بالسطح.

2.6 مثخن البوليمر القابل للذوبان في الماء

لا تتأثر الأنظمة المثخنة بالعديد من المكثفات البوليمرية بدرجة حموضة المحلول أو تركيز الإلكتروليت. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج مكثفات البوليمر إلى كمية أقل لتحقيق اللزوجة المطلوبة. على سبيل المثال، يتطلب المنتج مادة مكثفة خافضة للتوتر السطحي مثل ثنائي إيثانولاميد زيت جوز الهند بجزء كتلة يبلغ 3.0%. لتحقيق نفس التأثير، يكفي فقط الألياف 0.5٪ من البوليمر العادي. لا تُستخدم معظم مركبات البوليمر القابلة للذوبان في الماء كمكثفات في صناعة مستحضرات التجميل فحسب، بل تُستخدم أيضًا كعوامل تعليق ومشتتات وعوامل تصفيف.

2.6.1 إيثر السليلوز

يعتبر إيثر السليلوز مادة مكثفة فعالة للغاية في الأنظمة المعتمدة على الماء ويستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات مستحضرات التجميل. السليلوز مادة عضوية طبيعية، تحتوي على وحدات جلوكوزايد متكررة، وكل وحدة جلوكوزايد تحتوي على 3 مجموعات هيدروكسيل، يمكن من خلالها تكوين مشتقات مختلفة. تتكثف مكثفات السليلوز من خلال سلاسل طويلة منتفخة بالماء، ويظهر النظام السميك السليلوز مورفولوجيا ريولوجية كاذبة واضحة. يبلغ الجزء العام من الاستخدام حوالي 1٪.

2.6.2 حمض البولي أكريليك

لقد مر 40 عامًا منذ أن طرح Coodrich Carbomer934 في السوق في عام 1953، والآن هناك المزيد من الخيارات لهذه السلسلة من المكثفات (انظر الجدول 1). هناك آليتان للسماكة في مكثفات حمض البولي أكريليك، وهما سماكة المعادلة وسماكة الرابطة الهيدروجينية. التحييد والسماكة هو تحييد مثخن حمض البولي أكريليك الحمضي لتأين جزيئاته وتوليد شحنات سالبة على طول السلسلة الرئيسية للبوليمر. يؤدي التنافر بين الشحنات الجنسية نفسها إلى تشجيع الجزيئات على الاستقامة والانفتاح لتكوين شبكة. الهيكل يحقق تأثير سماكة. سماكة الرابطة الهيدروجينية هي أن مثخن حمض البولي أكريليك يتم دمجه أولاً مع الماء لتكوين جزيء ترطيب، ثم يتم دمجه مع مانح هيدروكسيل بكسر كتلة من 10% إلى 20% (مثل وجود 5 مجموعات إيثوكسي أو أكثر). المواد الخافضة للتوتر السطحي) مجتمعة لفك تشابك الجزيئات المتعرجة في النظام المائي لتشكيل بنية شبكية لتحقيق تأثير سماكة. إن قيم الأس الهيدروجيني المختلفة والمعادلات المختلفة ووجود الأملاح القابلة للذوبان لها تأثير كبير على لزوجة نظام التسميك. عندما تكون قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من 5، تزداد اللزوجة مع زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني؛ عندما تكون قيمة الرقم الهيدروجيني 5-10، فإن اللزوجة لم تتغير تقريبا؛ ولكن مع استمرار زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني، ستنخفض كفاءة السماكة مرة أخرى. الأيونات أحادية التكافؤ تقلل فقط من كفاءة سماكة النظام، في حين أن الأيونات ثنائية التكافؤ أو ثلاثية التكافؤ لا يمكنها فقط تخفيف النظام، ولكنها تنتج أيضًا رواسب غير قابلة للذوبان عندما يكون المحتوى كافيًا.

2.6.3 المطاط الطبيعي ومنتجاته المعدلة

يشتمل المطاط الطبيعي بشكل أساسي على الكولاجين والسكريات، لكن الصمغ الطبيعي المستخدم كمثخن يتكون أساسًا من السكريات (انظر الجدول 1). تتمثل آلية السماكة في تشكيل هيكل شبكة ترطيب ثلاثي الأبعاد من خلال تفاعل ثلاث مجموعات هيدروكسيل في وحدة السكاريد مع جزيئات الماء، وذلك لتحقيق تأثير السماكة. الأشكال الريولوجية لمحاليلها المائية هي في الغالب سوائل غير نيوتونية، لكن الخواص الريولوجية لبعض المحاليل المخففة قريبة من السوائل النيوتونية. يرتبط تأثير سماكتها بشكل عام بقيمة الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة والتركيز ووجود المواد المذابة الأخرى في النظام. هذا مكثف فعال للغاية، والجرعة العامة هي 0.1%-1.0%.

2.6.4 البوليمرات غير العضوية ومنتجاتها المعدلة

تحتوي مكثفات البوليمر غير العضوية عمومًا على بنية ثلاثية الطبقات أو بنية شبكية موسعة. النوعان الأكثر فائدة تجاريًا هما المونتموريلونيت والهكتوريت. آلية التسميك هي أنه عندما يتم تشتيت البوليمر غير العضوي في الماء، تنتشر الأيونات المعدنية الموجودة فيه من الرقاقة، ومع استمرار الترطيب، تنتفخ، وفي النهاية يتم فصل البلورات الصفائحية تمامًا، مما يؤدي إلى تكوين بنية صفائحية أنيونية بلورات. والأيونات المعدنية في تعليق غرواني شفاف. في هذه الحالة، تحتوي الصفيحة على شحنة سطحية سالبة، وتكون زواياها مشحونة بسبب مستويات كسر الشبكة.