Verdikkingsmiddelen vormen de skeletstructuur en de kern van verschillende cosmetische formuleringen en zijn cruciaal voor het uiterlijk, de reologische eigenschappen, de stabiliteit en het huidgevoel van producten. Selecteer veelgebruikte en representatieve verschillende soorten verdikkingsmiddelen, bereid ze voor in waterige oplossingen met verschillende concentraties, test hun fysische en chemische eigenschappen zoals viscositeit en pH, en gebruik kwantitatieve beschrijvende analyses om hun uiterlijk, transparantie en meerdere huidsensaties tijdens en na te controleren gebruik. Er werden sensorische tests uitgevoerd op de indicatoren en de literatuur werd doorzocht om verschillende soorten verdikkingsmiddelen samen te vatten en samen te vatten, die een bepaalde referentie kunnen bieden voor het ontwerpen van cosmetische formules.
1. Beschrijving van verdikkingsmiddel
Er zijn veel stoffen die als verdikkingsmiddel kunnen worden gebruikt. Vanuit het perspectief van het relatieve molecuulgewicht zijn er laagmoleculaire verdikkingsmiddelen en hoogmoleculaire verdikkingsmiddelen; vanuit het perspectief van functionele groepen zijn er elektrolyten, alcoholen, amiden, carbonzuren en esters, enz. Wacht. Verdikkingsmiddelen worden geclassificeerd volgens de classificatiemethode van cosmetische grondstoffen.
1. Verdikkingsmiddel met laag molecuulgewicht
1.1.1 Anorganische zouten
Het systeem dat anorganisch zout als verdikkingsmiddel gebruikt, is over het algemeen een waterig oplossingssysteem met oppervlakteactieve stoffen. Het meest gebruikte anorganische zoutverdikkingsmiddel is natriumchloride, dat een duidelijk verdikkend effect heeft. Oppervlakteactieve stoffen vormen micellen in een waterige oplossing, en de aanwezigheid van elektrolyten verhoogt het aantal associaties van micellen, wat leidt tot de transformatie van bolvormige micellen in staafvormige micellen, waardoor de weerstand tegen beweging toeneemt en daarmee de viscositeit van het systeem toeneemt. Wanneer het elektrolyt echter te hoog is, zal dit de micellaire structuur aantasten, de bewegingsweerstand verminderen en de viscositeit van het systeem verminderen, wat het zogenaamde “uitzouten” is. Daarom is de toegevoegde hoeveelheid elektrolyt over het algemeen 1-2 massa%, en het werkt samen met andere soorten verdikkingsmiddelen om het systeem stabieler te maken.
1.1.2 Vetalcoholen, vetzuren
Vetalcoholen en vetzuren zijn polaire organische stoffen. Sommige artikelen beschouwen ze als niet-ionische oppervlakteactieve stoffen omdat ze zowel lipofiele als hydrofiele groepen hebben. Het bestaan van een kleine hoeveelheid van dergelijke organische stoffen heeft een aanzienlijke invloed op de oppervlaktespanning, omc en andere eigenschappen van de oppervlakteactieve stof, en de omvang van het effect neemt toe met de lengte van de koolstofketen, doorgaans in een lineair verband. Het werkingsprincipe is dat vetalcoholen en vetzuren oppervlakteactieve micellen kunnen invoegen (samenvoegen) om de vorming van micellen te bevorderen. Het effect van waterstofbinding tussen de polaire koppen zorgt ervoor dat de twee moleculen dicht op het oppervlak zijn gerangschikt, waardoor de eigenschappen van de oppervlakteactieve micellen aanzienlijk veranderen en het effect van verdikking wordt bereikt.
2. Classificatie van verdikkingsmiddelen
2.1 Niet-ionische oppervlakteactieve stoffen
2.1.1 Anorganische zouten
Natriumchloride, kaliumchloride, ammoniumchloride, monoethanolaminechloride, diethanolaminechloride, natriumsulfaat, trinatriumfosfaat, dinatriumwaterstoffosfaat en natriumtripolyfosfaat, enz.;
2.1.2 Vetalcoholen en vetzuren
Laurylalcohol, myristylalcohol, C12-15 alcohol, C12-16 alcohol, decylalcohol, hexylalcohol, octylalcohol, cetylalcohol, stearylalcohol, behenylalcohol, laurinezuur, C18-36 zuur, linolzuur, linoleenzuur, myristinezuur stearinezuur, beheenzuur, enz.;
2.1.3 Alkanolamiden
Coco Diethanolamide, Coco Monoethanolamide, Coco Monoisopropanolamide, Cocamide, Lauroyl-Linoleoyl Diethanolamide, Lauroyl-Myristoyl Diethanolamide, Isostearyl Diethanolamide, Linolzuur Diethanolamide, Kardemom Diethanolamide, Kardemom Monoethanolamide, Olie Diethanolamide, Palm Monoethanolamide, Ricinusolie Monoethanolamide, Sesam Diethanolamide, Soja Diethanolamide, Stearyl Diethanolamide, Stearine Monoethanolamide, stearyl monoethanolamide stearaat, stearamide, talk monoethanolamide, tarwekiem diethanolamide, PEG (polyethyleenglycol)-3 lauramide, PEG-4 oleamide, PEG-50 talkamide, enz.;
2.1.4 Etheren
Cetylpolyoxyethyleen (3) ether, isocetylpolyoxyethyleen (10) ether, laurylpolyoxyethyleen (3) ether, laurylpolyoxyethyleen (10) ether, Poloxameer-n (geëthoxyleerde polyoxypropyleenether) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338 , 407), enz.;
2.1.5 Esters
PEG-80 glyceryltallow-ester, PEC-8PPG (polypropyleenglycol)-3-diisostearaat, PEG-200 gehydrogeneerd glycerylpalmitaat, PEG-n (n=6, 8, 12) Bijenwas, PEG-4-isostearaat, PEG-n (n= 3, 4, 8, 150) distearaat, PEG-18 glyceryloleaat/cocoate, PEG-8 dioleaat, PEG-200 glycerylstearaat, PEG-n (n=28, 200) glyceryl sheaboter, PEG-7 gehydrogeneerde ricinusolie, PEG-40 Jojoba-olie, PEG-2 Lauraat, PEG-120 Methylglucosedioleaat, PEG-150 pentaerythritolstearaat, PEG-55 propyleenglycololeaat, PEG-160 sorbitantriisostearaat, PEG-n (n=8, 75, 100) Stearaat , PEG-150/Decyl/SMDI-copolymeer (polyethyleenglycol-150/decyl/methacrylaatcopolymeer), PEG-150/stearyl/SMDI-copolymeer, PEG-90. Isostearaat, PEG-8PPG-3 dilauraat, cetylmyristaat, cetylpalmitaat, C18 -36 Ethyleenglycolzuur, pentaerythritolstearaat, pentaerythritolbehenaat, propyleenglycolstearaat, behenylester, cetylester, glyceryltribehenaat, glyceryltrihydroxystearaat, enz.;
2.1.6 Amineoxiden
Myristylamineoxide, isostearylaminopropylamineoxide, kokosolieaminopropylamineoxide, tarwekiemaminopropylamineoxide, sojaaminopropylamineoxide, PEG-3 laurylamineoxide, enz.;
2.2 Amfotere oppervlakteactieve stoffen
Cetyl Betaïne, Coco Aminosulfobetaïne, enz.;
2.3 Anionogene oppervlakteactieve stoffen
Kaliumoleaat, kaliumstearaat, enz.;
2.4 In water oplosbare polymeren
2.4.1 Cellulose
Cellulose, cellulosegom,carboxymethylhydroxyethylcellulosecetylhydroxyethylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, formazanbasiscellulose, carboxymethylcellulose, enz.;
2.4.2 Polyoxyethyleen
PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M), enz.;
2.4.3 Polyacrylzuur
Acrylaten/C10-30 Alkylacrylaat kruispolymeer, Acrylaten/Cetyl Ethoxy(20) Itaconaat Copolymeer, Acrylaten/Cetyl Ethoxy(20) Methyl Acrylaten Copolymeer, Acrylaten/Tetradecyl Ethoxy(25) Acrylaat Copolymeer, Acrylaten/Octadecyl Ethoxyl(20) Itaconaat Copolymeer, Acrylaten/Octadecaan Ethoxy(20) Methacrylaat Copolymeer, Acrylaat/Ocaryl Ethoxy(50) Acrylaat Copolymeer, Acrylaat/VA Crosspolymeer, PAA (Polyacrylzuur), Natriumacrylaat/Vinylisodecanoaat verknoopt polymeer, Carbomeer (polyacrylzuur) en zijn natriumzout, enz. .;
2.4.4 Natuurrubber en zijn gemodificeerde producten
Alginezuur en zijn (ammonium, calcium, kalium) zouten, pectine, natriumhyaluronaat, guargom, kationische guargom, hydroxypropylguargom, tragacanthgom, carrageen en zijn (calcium, natrium) zout, xanthaangom, sclerotinegom, enz. ;
2.4.5 Anorganische polymeren en hun gemodificeerde producten
Magnesiumaluminiumsilicaat, silica, natriummagnesiumsilicaat, gehydrateerde silica, montmorilloniet, natriumlithiummagnesiumsilicaat, hectoriet, stearylammoniummontmorilloniet, stearylammoniumhectoriet, quaternair ammoniumzout -90 montmorilloniet, quaternair ammonium -18 montmorilloniet, quaternair ammonium -18 hectoriet, enz. .;
2.4.6 Overige
PVM/MA-decadieen verknoopt polymeer (verknoopt polymeer van polyvinylmethylether/methylacrylaat en decadieen), PVP (polyvinylpyrrolidon), enz.;
2.5 Oppervlakteactieve stoffen
2.5.1 Alkanolamiden
De meest gebruikte is kokosdiethanolamide. Alkanolamiden zijn compatibel met elektrolyten voor verdikking en geven de beste resultaten. Het verdikkingsmechanisme van alkanolamiden is de interactie met anionische oppervlakteactieve micellen om niet-Newtonse vloeistoffen te vormen. Verschillende alkanolamiden hebben grote verschillen in prestatie, en hun effecten zijn ook verschillend als ze alleen of in combinatie worden gebruikt. Sommige artikelen rapporteren de verdikkende en schuimende eigenschappen van verschillende alkanolamiden. Onlangs is gemeld dat alkanolamiden het potentiële gevaar hebben kankerverwekkende nitrosaminen te produceren wanneer ze in cosmetica worden verwerkt. Tot de onzuiverheden van alkanolamiden behoren vrije aminen, die potentiële bronnen van nitrosaminen zijn. Er is momenteel geen officieel advies van de sector voor persoonlijke verzorging over het al dan niet verbieden van alkanolamiden in cosmetica.
2.5.2 Etheren
In de formulering met vetalcoholpolyoxyethyleenethernatriumsulfaat (AES) als belangrijkste werkzame stof kunnen in het algemeen alleen anorganische zouten worden gebruikt om de juiste viscositeit aan te passen. Studies hebben aangetoond dat dit te wijten is aan de aanwezigheid van ongesulfateerde vetalcoholethoxylaten in AES, die aanzienlijk bijdragen aan de verdikking van de oplossing van oppervlakteactieve stoffen. Uit diepgaand onderzoek is gebleken dat: de gemiddelde ethoxyleringsgraad ongeveer 3EO of 10EO bedraagt om de beste rol te spelen. Bovendien heeft het verdikkende effect van vetalcoholethoxylaten veel te maken met de verspreidingsbreedte van niet-gereageerde alcoholen en homologen in hun producten. Wanneer de verdeling van homologen breder is, is het verdikkingseffect van het product slecht, en hoe smaller de verdeling van homologen, hoe groter het verdikkingseffect kan worden verkregen.
2.5.3 Esters
De meest gebruikte verdikkingsmiddelen zijn esters. Onlangs zijn PEG-8PPG-3 diisostearaat, PEG-90 diisostearaat en PEG-8PPG-3 dilauraat in het buitenland gerapporteerd. Dit soort verdikkingsmiddel behoort tot het niet-ionische verdikkingsmiddel, voornamelijk gebruikt in waterige oplossingsystemen voor oppervlakteactieve stoffen. Deze verdikkingsmiddelen worden niet gemakkelijk gehydrolyseerd en hebben een stabiele viscositeit over een breed pH- en temperatuurbereik. Momenteel is het meest gebruikte distearaat PEG-150. De esters die als verdikkingsmiddelen worden gebruikt, hebben over het algemeen relatief grote molecuulgewichten, dus ze hebben enkele eigenschappen van polymeerverbindingen. Het verdikkingsmechanisme is het gevolg van de vorming van een driedimensionaal hydratatienetwerk in de waterfase, waarbij micellen van oppervlakteactieve stoffen zijn opgenomen. Dergelijke verbindingen werken als verzachtende middelen en vochtinbrengende middelen naast hun gebruik als verdikkingsmiddelen in cosmetica.
2.5.4 Amineoxiden
Amineoxide is een soort polaire niet-ionische oppervlakteactieve stof, die wordt gekenmerkt door: in waterige oplossing vertoont het, vanwege het verschil in de pH-waarde van de oplossing, niet-ionische eigenschappen en kan het ook sterke ionische eigenschappen vertonen. Onder neutrale of alkalische omstandigheden, dat wil zeggen wanneer de pH groter is dan of gelijk is aan 7, komt amineoxide voor als een niet-geïoniseerd hydraat in een waterige oplossing, dat niet-ioniciteit vertoont. In zure oplossing vertoont het een zwakke kationiciteit. Wanneer de pH van de oplossing lager is dan 3, is de kationiciteit van amineoxide bijzonder duidelijk, zodat het onder verschillende omstandigheden goed kan werken met kationische, anionische, niet-ionische en zwitterionische oppervlakteactieve stoffen. Goede compatibiliteit en synergetisch effect. Amineoxide is een effectief verdikkingsmiddel. Wanneer de pH 6,4-7,5 is, kan alkyldimethylamineoxide de viscositeit van de verbinding 13,5Pa.s-18Pa.s laten bereiken, terwijl alkylamidopropyldimethyloxide-aminen de viscositeit van de verbinding tot 34Pa.s-49Pa.s kunnen maken. en het toevoegen van zout aan laatstgenoemde zal de viscositeit niet verminderen.
2.5.5 Overige
Een paar betaïnes en zepen kunnen ook als verdikkingsmiddel worden gebruikt. Hun verdikkingsmechanisme is vergelijkbaar met dat van andere kleine moleculen, en ze bereiken allemaal het verdikkingseffect door interactie met oppervlakteactieve micellen. Zepen kunnen worden gebruikt voor verdikking in stickcosmetica, en betaïne wordt voornamelijk gebruikt in watersystemen met oppervlakteactieve stoffen.
2.6 In water oplosbaar polymeerverdikkingsmiddel
Systemen die zijn verdikt door veel polymere verdikkingsmiddelen worden niet beïnvloed door de pH van de oplossing of de concentratie van de elektrolyt. Bovendien hebben polymeerverdikkingsmiddelen minder hoeveelheid nodig om de vereiste viscositeit te bereiken. Voor een product is bijvoorbeeld een oppervlakteactief verdikkingsmiddel nodig, zoals kokosolie-diethanolamide met een massafractie van 3,0%. Om hetzelfde effect te bereiken is slechts 0,5% puur polymeer vezel voldoende. De meeste wateroplosbare polymeerverbindingen worden niet alleen gebruikt als verdikkingsmiddel in de cosmetische industrie, maar ook als suspendeermiddel, dispergeermiddel en stylingmiddel.
2.6.1 Cellulose
Cellulose is een zeer effectief verdikkingsmiddel in systemen op waterbasis en wordt veel gebruikt in verschillende cosmetische gebieden. Cellulose is een natuurlijke organische stof, die herhaalde glucoside-eenheden bevat, en elke glucoside-eenheid bevat 3 hydroxylgroepen, waardoor verschillende derivaten kunnen worden gevormd. Celluloseverdikkingsmiddelen worden dikker door middel van door hydratatie zwellende lange ketens, en het door cellulose verdikte systeem vertoont een duidelijke pseudoplastische reologische morfologie. De algemene massafractie van het gebruik bedraagt ongeveer 1%.
2.6.2 Polyacrylzuur
Er zijn twee verdikkingsmechanismen van polyacrylzuurverdikkingsmiddelen, namelijk neutralisatieverdikking en verdikking door waterstofbruggen. Neutralisatie en verdikking is het neutraliseren van het zure polyacrylzuurverdikkingsmiddel om de moleculen ervan te ioniseren en negatieve ladingen langs de hoofdketen van het polymeer te genereren. De afstoting tussen ladingen van hetzelfde geslacht zorgt ervoor dat de moleculen zich rechttrekken en opengaan om een netwerk te vormen. De structuur bereikt het verdikkende effect; waterstofbindende verdikking is dat het polyacrylzuurverdikkingsmiddel eerst wordt gecombineerd met water om een hydratatiemolecuul te vormen, en vervolgens wordt gecombineerd met een hydroxyldonor met een massafractie van 10% -20% (zoals met 5 of meer ethoxygroepen). oppervlakteactieve stoffen) gecombineerd om de gekrulde moleculen in het waterige systeem te ontwarren om een netwerkstructuur te vormen om een verdikkend effect te bereiken. Verschillende pH-waarden, verschillende neutralisatoren en de aanwezigheid van oplosbare zouten hebben een grote invloed op de viscositeit van het verdikkingssysteem. Wanneer de pH-waarde lager is dan 5, neemt de viscositeit toe met de toename van de pH-waarde; wanneer de pH-waarde 5-10 is, is de viscositeit vrijwel onveranderd; maar naarmate de pH-waarde blijft stijgen, zal de verdikkingsefficiëntie weer afnemen. Eenwaardige ionen verminderen alleen de verdikkingsefficiëntie van het systeem, terwijl tweewaardige of driewaardige ionen niet alleen het systeem kunnen verdunnen, maar ook onoplosbare neerslagen kunnen produceren als de inhoud voldoende is.
2.6.3 Natuurrubber en zijn gemodificeerde producten
Natuurlijke gom bevat voornamelijk collageen en polysachariden, maar natuurlijke gom die als verdikkingsmiddel wordt gebruikt, bestaat voornamelijk uit polysachariden. Het verdikkingsmechanisme bestaat uit het vormen van een driedimensionale hydratatienetwerkstructuur door de interactie van drie hydroxylgroepen in de polysacharide-eenheid met watermoleculen, om zo het verdikkingseffect te bereiken. De reologische vormen van hun waterige oplossingen zijn meestal niet-Newtoniaanse vloeistoffen, maar de reologische eigenschappen van sommige verdunde oplossingen liggen dicht bij Newtoniaanse vloeistoffen. Hun verdikkende effect houdt doorgaans verband met de pH-waarde, temperatuur, concentratie en andere opgeloste stoffen in het systeem. Dit is een zeer effectief verdikkingsmiddel en de algemene dosering is 0,1% -1,0%.
2.6.4 Anorganische polymeren en hun gemodificeerde producten
Anorganische polymeerverdikkingsmiddelen hebben doorgaans een drielaagse gelaagde structuur of een geëxpandeerde roosterstructuur. De twee commercieel meest bruikbare soorten zijn montmorilloniet en hectoriet. Het verdikkingsmechanisme is dat wanneer het anorganische polymeer in water wordt gedispergeerd, de metaalionen daarin uit de wafel diffunderen, naarmate de hydratatie voortschrijdt, deze opzwelt en uiteindelijk de lamellaire kristallen volledig worden gescheiden, wat resulteert in de vorming van een anionische lamellaire structuur. kristallen. en metaalionen in een transparante colloïdale suspensie. In dit geval hebben de lamellen een negatieve oppervlaktelading en een kleine hoeveelheid positieve lading op hun hoeken als gevolg van roosterbreuken. In een verdunde oplossing zijn de negatieve ladingen op het oppervlak groter dan de positieve ladingen op de hoeken, en stoten de deeltjes elkaar af, zodat er geen verdikkingseffect zal zijn. Met de toevoeging en concentratie van elektrolyt neemt de concentratie van ionen in de oplossing toe en neemt de oppervlaktelading van lamellen af. Op dit moment verandert de belangrijkste interactie van de afstotende kracht tussen de lamellen naar de aantrekkingskracht tussen de negatieve ladingen op het oppervlak van de lamellen en de positieve ladingen aan de randhoeken, en worden de parallelle lamellen loodrecht op elkaar aangesloten. om een zogenaamd “kartonachtig” te vormen. De structuur van de “tussenruimte” veroorzaakt zwelling en gelering om het effect van verdikking te bereiken. Een verdere toename van de ionenconcentratie zal de structuur vernietigen
Posttijd: 28 december 2022