Gli addensanti costituiscono la struttura scheletrica e il fondamento principale di varie formulazioni cosmetiche e sono fondamentali per l'aspetto, le proprietà reologiche, la stabilità e la sensazione sulla pelle dei prodotti. Selezionare diversi tipi di addensanti comunemente usati e rappresentativi, prepararli in soluzioni acquose con diverse concentrazioni, testare le loro proprietà fisiche e chimiche come viscosità e pH e utilizzare analisi descrittive quantitative per verificarne l'aspetto, la trasparenza e le molteplici sensazioni sulla pelle durante e dopo utilizzo. Sono stati effettuati test sensoriali sugli indicatori, ed è stata effettuata una ricerca in letteratura per sintetizzare e riassumere varie tipologie di addensanti, che possano fornire un riferimento certo per la progettazione di formule cosmetiche.
1. Descrizione dell'addensante
Esistono molte sostanze che possono essere utilizzate come addensanti. Dal punto di vista del peso molecolare relativo, esistono addensanti a basso peso molecolare e addensanti ad alto peso molecolare; dal punto di vista dei gruppi funzionali, ci sono elettroliti, alcoli, ammidi, acidi carbossilici ed esteri, ecc. Aspetta. Gli addensanti sono classificati secondo il metodo di classificazione delle materie prime cosmetiche.
1. Addensante a basso peso molecolare
1.1.1 Sali inorganici
Il sistema che utilizza sale inorganico come addensante è generalmente un sistema in soluzione acquosa di tensioattivo. L'addensante salino inorganico più comunemente usato è il cloruro di sodio, che ha un evidente effetto addensante. I tensioattivi formano micelle in soluzione acquosa e la presenza di elettroliti aumenta il numero di associazioni di micelle, portando alla trasformazione di micelle sferiche in micelle a forma di bastoncino, aumentando la resistenza al movimento e quindi aumentando la viscosità del sistema. Tuttavia, quando l’elettrolita è eccessivo, influenzerà la struttura micellare, ridurrà la resistenza al movimento e la viscosità del sistema, che è la cosiddetta “salatura”. Pertanto, la quantità di elettrolita aggiunto è generalmente pari all'1%-2% in massa e funziona insieme ad altri tipi di addensanti per rendere il sistema più stabile.
1.1.2 Alcoli grassi, acidi grassi
Gli alcoli grassi e gli acidi grassi sono sostanze organiche polari. Alcuni articoli li considerano tensioattivi non ionici perché hanno sia gruppi lipofili che gruppi idrofili. L'esistenza di una piccola quantità di tali sostanze organiche ha un impatto significativo sulla tensione superficiale, sull'OMC e su altre proprietà del tensioattivo, e l'entità dell'effetto aumenta con la lunghezza della catena di carbonio, generalmente in una relazione lineare. Il suo principio d'azione è che gli alcoli grassi e gli acidi grassi possono inserire (unirsi) micelle di tensioattivo per favorire la formazione di micelle. L'effetto del legame idrogeno tra le teste polari fa sì che le due molecole siano disposte strettamente sulla superficie, il che modifica notevolmente le proprietà delle micelle del tensioattivo e ottiene l'effetto di ispessimento.
2. Classificazione degli addensanti
2.1 Tensioattivi non ionici
2.1.1 Sali inorganici
Cloruro di sodio, cloruro di potassio, cloruro di ammonio, cloruro di monoetanolammina, cloruro di dietanolammina, solfato di sodio, fosfato trisodico, fosfato bisodico idrogeno e tripolifosfato di sodio, ecc.;
2.1.2 Alcoli grassi e acidi grassi
Alcool laurilico, alcool miristilico, alcool C12-15, alcool C12-16, alcool decilico, alcool esile, alcool ottilico, alcool cetilico, alcool stearilico, alcool behenilico, acido laurico, acido C18-36, acido linoleico, acido linolenico, acido miristico , acido stearico, acido beenico, ecc.;
2.1.3 Alcanolamidi
Dietanolamide di cocco, Monoetanolamide di cocco, Monoisopropanolamide di cocco, Cocamide, Lauroyl-Linoleoyl Dietanolamide, Lauroyl-Myristoyl Dietanolamide, Isostearil Dietanolamide, Dietanolamide linoleica, Dietanolamide di cardamomo, Monoetanolamide di cardamomo, Dietanolamide di olio, Monoetanolamide di palma, Monoetanolamide di olio di ricino, Dietanolamide di sesamo, Dietanolamide di soia, Stearil Dietanolamide, Stearina Monoetanolamide, stearil monoetanolamide stearato, stearamide, monoetanolamide di sego, dietanolamide di germe di grano, PEG (polietilenglicole)-3 lauramide, PEG-4 oleammide, PEG-50 sego ammide, ecc.;
2.1.4 Eteri
Cetil poliossietilene (3) etere, isocetil poliossietilene (10) etere, lauril poliossietilene (3) etere, lauril poliossietilene (10) etere, Poloxamer-n (poliossipropilene etere etossilato) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338 , 407), ecc.;
2.1.5 Esteri
PEG-80 Estere di sego glicerile, PEC-8PPG (glicole polipropilenico)-3 diisostearato, PEG-200 Palmitato di glicerile idrogenato, PEG-n (n=6, 8, 12) Cera d'api, PEG -4 isostearato, PEG-n (n= 3, 4, 8, 150) distearato, PEG-18 gliceril oleato/cocoato, PEG-8 dioleato, PEG-200 gliceril stearato, PEG-n (n=28, 200) gliceril burro di karitè, PEG-7 olio di ricino idrogenato, PEG-40 olio di jojoba, PEG-2 laurato, PEG-120 metilglucosio dioleato, PEG-150 pentaeritritolo stearato, PEG-55 glicole propilenico oleato, PEG-160 sorbitano triisostearato, PEG-n (n=8, 75, 100) stearato , copolimero PEG-150/decil/SMDI (copolimero glicole polietilenico-150/decil/metacrilato), copolimero PEG-150/stearil/SMDI, PEG-90. Isostearato, dilaurato PEG-8PPG-3, cetil miristato, cetil palmitato, C18 -36 Acido del glicole etilenico, pentaeritritolo stearato, pentaeritritolo behenato, glicole propilenico stearato, behenil estere, cetil estere, gliceril tribùenato, gliceril triidrossistearato, ecc.;
2.1.6 Ossidi di ammina
Ossido di miristil ammina, ossido di isostearil amminopropil ammina, ossido di amminopropil ammina di olio di cocco, ossido di amminopropil ammina di germe di grano, ossido di amminopropil ammina di soia, ossido di lauril ammina PEG-3, ecc.;
2.2 Tensioattivi anfoteri
Cetil betaina, cocco amminosulfobetaina, ecc.;
2.3 Tensioattivi anionici
Oleato di potassio, stearato di potassio, ecc.;
2.4 Polimeri solubili in acqua
2.4.1 Cellulosa
Cellulosa, gomma di cellulosa,carbossimetilidrossietilcellulosa, cetilidrossietilcellulosa, etilcellulosa, idrossietilcellulosa, idrossipropilcellulosa, idrossipropilmetilcellulosa, cellulosa base formazana, carbossimetilcellulosa, ecc.;
2.4.2 Poliossietilene
PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M), ecc.;
2.4.3 Acido poliacrilico
Acrilati/polimero incrociato di alchil acrilato C10-30, acrilati/copolimero di cetil etossi(20) itaconato, acrilati/copolimero di cetil etossi(20) metil acrilati, acrilati/copolimero di tetradecile etossi(25) acrilato, acrilati/copolimero di ottadecil etossile (20) itaconato, Acrilati/copolimero ottadecano etossi(20) metacrilato, copolimero acrilato/ocaril etossi(50) acrilato, polimero incrociato acrilato/VA, PAA (acido poliacrilico), polimero reticolato acrilato di sodio/isodecanoato di vinile, carbomer (acido poliacrilico) e il suo sale sodico, ecc. .;
2.4.4 Gomma naturale e suoi prodotti modificati
Acido alginico e suoi sali (ammonio, calcio, potassio), pectina, ialuronato di sodio, gomma guar, gomma guar cationica, gomma guar idrossipropilica, gomma adragante, carragenina e i suoi sali (calcio, sodio), gomma xanthan, gomma sclerotina, ecc. ;
2.4.5 Polimeri inorganici e loro prodotti modificati
Silicato di magnesio e alluminio, silice, silicato di sodio e magnesio, silice idrata, montmorillonite, silicato di sodio litio magnesio, ectorite, montmorillonite stearil ammonio, stearil ammonio ectorite, sale di ammonio quaternario -90 montmorillonite, ammonio quaternario -18 montmorillonite, ammonio quaternario -18 ectorite, ecc. .;
2.4.6 Altri
Polimero reticolato del decadiene PVM/MA (polimero reticolato di polivinilmetil etere/metil acrilato e decadiene), PVP (polivinilpirrolidone), ecc.;
2.5 Tensioattivi
2.5.1 Alcanolamidi
Il più comunemente usato è la dietanolamide del cocco. Gli alcanolamidi sono compatibili con gli elettroliti per l'addensamento e danno i migliori risultati. Il meccanismo di ispessimento delle alcanolammidi è l'interazione con le micelle di tensioattivo anionico per formare fluidi non newtoniani. Vari alcanolamidi presentano grandi differenze in termini di prestazioni e anche i loro effetti sono diversi se usati da soli o in combinazione. Alcuni articoli riportano le proprietà addensanti e schiumogene di diverse alcanolamidi. Recentemente, è stato riportato che le alcanolamidi presentano il rischio potenziale di produrre nitrosammine cancerogene quando vengono trasformate in cosmetici. Tra le impurità delle alcanolamidi vi sono le ammine libere, che sono potenziali fonti di nitrosammine. Attualmente non esiste un parere ufficiale da parte del settore della cura personale sull’opportunità di vietare gli alcanolamidi nei cosmetici.
2.5.2 Eteri
Nella formulazione con alcol grasso poliossietilene etere solfato di sodio (AES) come principio attivo principale, generalmente possono essere utilizzati solo sali inorganici per regolare la viscosità appropriata. Gli studi hanno dimostrato che ciò è dovuto alla presenza di alcoli grassi etossilati non solforati nell'AES, che contribuiscono in modo significativo all'addensamento della soluzione tensioattiva. Una ricerca approfondita ha rilevato che: il grado medio di etossilazione è di circa 3EO o 10EO per svolgere il ruolo migliore. Inoltre, l'effetto addensante degli alcoli grassi etossilati ha molto a che fare con l'ampiezza di distribuzione degli alcoli non reagiti e degli omologhi contenuti nei loro prodotti. Quando la distribuzione degli omologhi è più ampia, l'effetto addensante del prodotto è scarso e quanto più stretta è la distribuzione degli omologhi, maggiore è l'effetto addensante che si può ottenere.
2.5.3 Esteri
Gli addensanti più comunemente usati sono gli esteri. Recentemente, all'estero sono stati segnalati PEG-8PPG-3 diisostearato, PEG-90 diisostearato e PEG-8PPG-3 dilaurato. Questo tipo di addensante appartiene all'addensante non ionico, utilizzato principalmente nel sistema di soluzioni acquose di tensioattivi. Questi addensanti non sono facilmente idrolizzati e hanno una viscosità stabile in un ampio intervallo di pH e temperatura. Attualmente il più comunemente usato è il distearato PEG-150. Gli esteri utilizzati come addensanti hanno generalmente pesi molecolari relativamente grandi, quindi hanno alcune proprietà dei composti polimerici. Il meccanismo di addensamento è dovuto alla formazione di una rete di idratazione tridimensionale nella fase acquosa, incorporando così micelle di tensioattivo. Tali composti agiscono come emollienti e idratanti oltre al loro utilizzo come addensanti nei cosmetici.
2.5.4 Ossidi di ammina
L'ossido di ammina è un tipo di tensioattivo polare non ionico, caratterizzato da: in soluzione acquosa, a causa della differenza del valore di pH della soluzione, mostra proprietà non ioniche e può anche mostrare forti proprietà ioniche. In condizioni neutre o alcaline, cioè quando il pH è maggiore o uguale a 7, l'ossido di ammina esiste come idrato non ionizzato in soluzione acquosa, mostrando non ionicità. In soluzione acida mostra debole cationicità. Quando il pH della soluzione è inferiore a 3, la cationicità dell'ossido di ammina è particolarmente evidente, quindi può funzionare bene con tensioattivi cationici, anionici, non ionici e zwitterionici in diverse condizioni. Buona compatibilità e mostra un effetto sinergico. L'ossido di ammina è un addensante efficace. Quando il pH è 6,4-7,5, l'ossido di alchil dimetil ammina può far sì che la viscosità del composto raggiunga 13,5 Pa.s-18 Pa.s, mentre le ammine di alchil ammidopropil dimetil ossido possono portare la viscosità del composto fino a 34 Pa.s-49 Pa.s, e l'aggiunta di sale a quest'ultimo non ridurrà la viscosità.
2.5.5 Altri
Alcune betaine e saponi possono essere utilizzati anche come addensanti. Il loro meccanismo di ispessimento è simile a quello di altre piccole molecole e tutte raggiungono l'effetto addensante interagendo con micelle tensioattive. I saponi possono essere utilizzati per addensare i cosmetici in stick e la betaina viene utilizzata principalmente nei sistemi acquosi tensioattivi.
2.6 Addensante polimerico solubile in acqua
I sistemi addensati con molti addensanti polimerici non sono influenzati dal pH della soluzione o dalla concentrazione dell'elettrolita. Inoltre, gli addensanti polimerici necessitano di quantità inferiori per raggiungere la viscosità richiesta. Ad esempio, un prodotto richiede un addensante tensioattivo come la dietanolamide dell'olio di cocco con una frazione in massa del 3,0%. Per ottenere lo stesso effetto è sufficiente solo lo 0,5% di fibra di polimero semplice. La maggior parte dei composti polimerici idrosolubili non vengono utilizzati solo come addensanti nell'industria cosmetica, ma anche come agenti di sospensione, disperdenti e agenti styling.
2.6.1 Cellulosa
La cellulosa è un addensante molto efficace nei sistemi a base acqua ed è ampiamente utilizzata in vari campi della cosmetica. La cellulosa è una materia organica naturale, che contiene ripetute unità di glucoside e ciascuna unità di glucoside contiene 3 gruppi idrossilici, attraverso i quali si possono formare vari derivati. Gli addensanti cellulosici si addensano attraverso lunghe catene che si rigonfiano per idratazione, e il sistema addensato con cellulosa mostra un'evidente morfologia reologica pseudoplastica. La frazione di massa generale di utilizzo è di circa l'1%.
2.6.2 Acido poliacrilico
Esistono due meccanismi di ispessimento degli addensanti dell'acido poliacrilico, vale a dire l'ispessimento della neutralizzazione e l'ispessimento del legame idrogeno. La neutralizzazione e l'ispessimento consiste nel neutralizzare l'addensante acido dell'acido poliacrilico per ionizzare le sue molecole e generare cariche negative lungo la catena principale del polimero. La repulsione tra le cariche dello stesso sesso favorisce il raddrizzamento e l'apertura delle molecole per formare una rete. La struttura raggiunge l'effetto addensante; L'ispessimento del legame idrogeno consiste nel fatto che l'addensante dell'acido poliacrilico viene prima combinato con acqua per formare una molecola di idratazione, quindi combinato con un donatore di ossidrile con una frazione in massa del 10%-20% (come avente 5 o più gruppi etossilici) tensioattivi) combinati per districare le molecole ricci nel sistema acquoso per formare una struttura a rete per ottenere un effetto addensante. Diversi valori di pH, diversi neutralizzanti e la presenza di sali solubili hanno una grande influenza sulla viscosità del sistema di addensamento. Quando il valore del pH è inferiore a 5, la viscosità aumenta con l'aumento del valore del pH; quando il valore del pH è 5-10 la viscosità è pressoché invariata; ma man mano che il valore del pH continua ad aumentare, l'efficienza dell'ispessimento diminuirà nuovamente. Gli ioni monovalenti riducono solo l'efficienza di addensamento del sistema, mentre gli ioni bivalenti o trivalenti non solo possono assottigliare il sistema, ma anche produrre precipitati insolubili quando il contenuto è sufficiente.
2.6.3 Gomma naturale e suoi prodotti modificati
La gomma naturale comprende principalmente collagene e polisaccaridi, ma la gomma naturale utilizzata come addensante è composta principalmente da polisaccaridi. Il meccanismo di ispessimento consiste nel formare una struttura di rete di idratazione tridimensionale attraverso l'interazione di tre gruppi idrossilici nell'unità polisaccaridica con molecole d'acqua, in modo da ottenere l'effetto addensante. Le forme reologiche delle loro soluzioni acquose sono per lo più fluidi non newtoniani, ma le proprietà reologiche di alcune soluzioni diluite sono vicine ai fluidi newtoniani. Il loro effetto addensante è generalmente correlato al valore del pH, alla temperatura, alla concentrazione e ad altri soluti del sistema. Questo è un addensante molto efficace e il dosaggio generale è dello 0,1% -1,0%.
2.6.4 Polimeri inorganici e loro prodotti modificati
Gli addensanti polimerici inorganici hanno generalmente una struttura stratificata a tre strati o una struttura reticolare espansa. I due tipi più utili dal punto di vista commerciale sono la montmorillonite e l'ectorite. Il meccanismo di ispessimento è che quando il polimero inorganico viene disperso in acqua, gli ioni metallici in esso contenuti si diffondono dal wafer, man mano che procede l'idratazione, si gonfia e infine i cristalli lamellari vengono completamente separati, con conseguente formazione di struttura lamellare anionica lamellare cristalli. e ioni metallici in una sospensione colloidale trasparente. In questo caso le lamelle presentano una carica superficiale negativa e una piccola quantità di carica positiva agli angoli a causa delle fratture del reticolo. In una soluzione diluita, le cariche negative sulla superficie sono maggiori delle cariche positive sugli angoli e le particelle si respingono a vicenda, quindi non ci sarà alcun effetto addensante. Con l'aggiunta e la concentrazione dell'elettrolita, la concentrazione di ioni nella soluzione aumenta e la carica superficiale delle lamelle diminuisce. In questo momento, l'interazione principale cambia dalla forza repulsiva tra le lamelle alla forza attrattiva tra le cariche negative sulla superficie delle lamelle e le cariche positive sugli angoli dei bordi, e le lamelle parallele sono reticolate perpendicolarmente l'una all'altra per formare un cosiddetto “simile a un cartone”. La struttura dell'”intercapedine” provoca rigonfiamento e gelificazione per ottenere l'effetto di ispessimento. Un ulteriore aumento della concentrazione di ioni distruggerà la struttura
Orario di pubblicazione: 28 dicembre 2022