สารเพิ่มความหนาเครื่องสำอางประเภทใดบ้าง

สารเพิ่มความหนาเป็นโครงสร้างโครงกระดูกและเป็นรากฐานหลักของสูตรเครื่องสำอางต่างๆ และมีความสำคัญต่อรูปลักษณ์ คุณสมบัติทางรีโอโลจี ความคงตัว และความรู้สึกของผิวของผลิตภัณฑ์ เลือกสารเพิ่มความข้นชนิดต่างๆ ที่ใช้กันทั่วไป เตรียมเป็นสารละลายน้ำที่มีความเข้มข้นต่างกัน ทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี เช่น ความหนืดและ pH และใช้การวิเคราะห์เชิงพรรณนาเชิงปริมาณเพื่อตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏ ความโปร่งใส และความรู้สึกต่างๆ ของผิวหนังในระหว่างและหลัง ใช้. มีการทดสอบทางประสาทสัมผัสกับตัวชี้วัด และค้นคว้าวรรณกรรมเพื่อสรุปและสรุปสารเพิ่มความหนาประเภทต่างๆ ซึ่งสามารถให้ข้อมูลอ้างอิงบางประการสำหรับการออกแบบสูตรเครื่องสำอางได้

1. คำอธิบายของสารทำให้ข้น

มีสารหลายชนิดที่สามารถใช้เป็นสารเพิ่มความข้นได้ จากมุมมองของน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ มีทั้งสารเพิ่มความข้นโมเลกุลต่ำและสารเพิ่มความข้นโมเลกุลสูง จากมุมมองของหมู่ฟังก์ชัน มีอิเล็กโทรไลต์ แอลกอฮอล์ เอไมด์ กรดคาร์บอกซิลิก และเอสเทอร์ เป็นต้น เดี๋ยวก่อน สารเพิ่มความหนาแบ่งตามวิธีการจำแนกประเภทของวัตถุดิบเครื่องสำอาง

1. สารเพิ่มความข้นน้ำหนักโมเลกุลต่ำ

1.1.1 เกลืออนินทรีย์

ระบบที่ใช้เกลืออนินทรีย์เป็นสารเพิ่มความข้น โดยทั่วไปจะเป็นระบบสารละลายในน้ำที่ใช้สารลดแรงตึงผิว สารเพิ่มความข้นของเกลืออนินทรีย์ที่ใช้กันมากที่สุดคือโซเดียมคลอไรด์ ซึ่งมีผลทำให้ข้นขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สารลดแรงตึงผิวก่อตัวเป็นไมเซลล์ในสารละลายที่เป็นน้ำ และการมีอยู่ของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มจำนวนการเชื่อมโยงของไมเซลล์ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของไมเซลล์ทรงกลมเป็นไมเซลล์รูปแท่ง เพิ่มความต้านทานต่อการเคลื่อนไหว และทำให้ความหนืดของระบบเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามเมื่ออิเล็กโทรไลต์มากเกินไปจะส่งผลต่อโครงสร้างไมเซลล์ ความต้านทานการเคลื่อนที่ลดลง และลดความหนืดของระบบซึ่งเรียกว่า “การเค็มออก” ดังนั้นปริมาณอิเล็กโทรไลต์ที่เติมโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1%-2% โดยมวล และจะทำงานร่วมกับสารเพิ่มความหนาประเภทอื่นเพื่อทำให้ระบบมีเสถียรภาพมากขึ้น

1.1.2 แฟตตี้แอลกอฮอล์ กรดไขมัน

แฟตตี้แอลกอฮอล์และกรดไขมันเป็นสารอินทรีย์ที่มีขั้ว บทความบางบทความถือว่าพวกมันเป็นสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุเนื่องจากมีทั้งกลุ่มไลโปฟิลิกและกลุ่มที่ชอบน้ำ การมีอยู่ของสารอินทรีย์จำนวนเล็กน้อยมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อแรงตึงผิว omc และคุณสมบัติอื่นๆ ของสารลดแรงตึงผิว และขนาดของผลกระทบจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของสายโซ่คาร์บอน โดยทั่วไปจะมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรง หลักการออกฤทธิ์คือแฟตตี้แอลกอฮอล์และกรดไขมันสามารถแทรก (รวม) ไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิวเพื่อส่งเสริมการก่อตัวของไมเซลล์ ผลของพันธะไฮโดรเจนระหว่างหัวขั้ว) ทำให้โมเลกุลทั้งสองจัดเรียงชิดกันบนพื้นผิว ซึ่งทำให้คุณสมบัติของไมเซลล์ลดแรงตึงผิวเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากและทำให้เกิดความหนาขึ้น

2. การจำแนกประเภทของสารเพิ่มความหนา

2.1 สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก

2.1.1 เกลืออนินทรีย์

โซเดียมคลอไรด์, โพแทสเซียมคลอไรด์, แอมโมเนียมคลอไรด์, โมโนเอทานอลเอมีนคลอไรด์, ไดเอทาโนลามีนคลอไรด์, โซเดียมซัลเฟต, ไตรโซเดียมฟอสเฟต, โซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟตและโซเดียมไตรโพลีฟอสเฟต ฯลฯ

2.1.2 แฟตตี้แอลกอฮอล์และกรดไขมัน

ลอริลแอลกอฮอล์, แอลกอฮอล์ไมริสติล, แอลกอฮอล์ C12-15, แอลกอฮอล์ C12-16, แอลกอฮอล์เดซิล, แอลกอฮอล์เฮกซิล, แอลกอฮอล์ออกทิล, แอลกอฮอล์เซทิล, แอลกอฮอล์สเตียริล, แอลกอฮอล์เบเฮนิล, กรดลอริก, กรด C18-36, กรดไลโนเลอิก, กรดไลโนเลนิก, กรดไมริสติก , กรดสเตียริก, กรดเบฮีนิก ฯลฯ ;

2.1.3 อัลคาโนลาไมด์

โคโค ไดเอทาโนลาไมด์, โคโค โมโนเอทาโนลาไมด์, โคโค โมโนไอโซโพรพาโนลาไมด์, โคคาไมด์, ลอโรอิล-ไลโนเลโออิล ไดเอทาโนลาไมด์, ลอรอยิล-ไมริสโตอิล ไดเอทานอลลาไมด์, ไอโซสเตอริล ไดเอธานอลลาไมด์, ไลโนเลอิก ไดเอทาโนลาไมด์, กระวาน ไดเอทาโนลาไมด์, กระวานโมโนเอทาโนลาไมด์, น้ำมันไดเอทาโนลาไมด์, ปาล์มโมโนเอทาโนลาไมด์, น้ำมันละหุ่ง โมโนเอทาโนลาไมด์, งา ไดเอทานอลลาไมด์, ถั่วเหลือง ไดเอทานอลลาไมด์, สเตียริล ไดเอทาโนลาไมด์, สเตียริน โมโนเอทานอลลาไมด์, สเตียริล โมโนเอทาโนลาไมด์ สเตียเรต, สเตียราไมด์, โมโนเอทาโนลาไมด์จากไขข้าวสาลี, ไดเอทาโนลาไมด์จากจมูกข้าวสาลี, PEG (โพลีเอทิลีนไกลคอล)-3 ลอราไมด์, PEG-4 โอเลเอไมด์, PEG-50 ทัลโลเอไมด์ ฯลฯ;

2.1.4 อีเทอร์

Cetyl polyoxyethylene (3) อีเทอร์, isocetyl polyoxyethylene (10) อีเทอร์, lauryl polyoxyethylene (3) อีเทอร์, lauryl polyoxyethylene (10) อีเทอร์, Poloxamer-n (ethoxylated Polyoxypropylene ether) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338 , 407) ฯลฯ;

2.1.5 เอสเทอร์

PEG-80 Glyceryl Tallow Ester, PEC-8PPG (โพรพิลีนไกลคอล)-3 Diisostearate, PEG-200 Hydrogenated Glyceryl Palmitate, PEG-n (n=6, 8, 12) ขี้ผึ้ง, PEG -4 isostearate, PEG-n (n= 3, 4, 8, 150) distearate, PEG-18 กลีเซอรีลโอลีเอต/โกโก้, PEG-8 ไดโอลีเอต, PEG-200 Glyceryl Stearate, PEG-n (n=28, 200) กลีเซอรีลเชียบัตเตอร์, PEG-7 Hydrogenated Castor Oil, PEG-40 น้ำมันโจโจ้บา, PEG-2 ลอเรต, PEG-120 เมทิลกลูโคสไดโอเลเอต, PEG-150 เพนตะเอริทริทอลสเตียเรต, PEG-55 โพรพิลีนไกลคอลโอลีเอต, PEG-160 ซอร์บิแทน ไตรไอโซสเตียเรต, PEG-n (n=8, 75, 100) สเตียเรต , PEG-150/เดซิล/SMDI โคโพลีเมอร์ (โพลีเอทิลีนไกลคอล-150/เดซิล/เมทาคริเลตโคโพลีเมอร์), PEG-150/สเตียริล/SMDI โคโพลีเมอร์, PEG- 90. ไอโซสเตเรต, PEG-8PPG-3 ดิลอเรต, เซทิล ไมริสเตต, เซทิล ปาลมิเทต, C18 -36 กรดเอทิลีนไกลคอล, Pentaerythritol Stearate, Pentaerythritol Behenate, โพรพิลีนไกลคอลสเตียเรต, เบเฮนิลเอสเตอร์, เซทิลเอสเตอร์, glyceryl Trihyhenate, glyceryl trihydroxystearate ฯลฯ ;

2.1.6 เอมีนออกไซด์

Myristyl amine ออกไซด์, isostearyl aminopropyl amine ออกไซด์, น้ำมันมะพร้าว aminopropyl amine ออกไซด์, จมูกข้าวสาลี aminopropyl amine ออกไซด์, ถั่วเหลือง aminopropyl amine ออกไซด์, PEG-3 lauryl amine ออกไซด์, ฯลฯ;

2.2 สารลดแรงตึงผิวแบบแอมโฟเทอริก

Cetyl Betaine, Coco Aminosulfobetaine ฯลฯ ;

2.3 สารลดแรงตึงผิวประจุลบ

โพแทสเซียมโอลีเอต, โพแทสเซียมสเตียเรต ฯลฯ

2.4 โพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้

2.4.1 เซลลูโลส

เซลลูโลส, หมากฝรั่งเซลลูโลส,คาร์บอกซีเมทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, เซทิลไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, เอทิลเซลลูโลส, ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, เซลลูโลสไฮดรอกซีโพรพิล, ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส, เซลลูโลสฐานฟอร์มาซาน, คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ฯลฯ ;

2.4.2 โพลีออกซีเอทิลีน

PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M) ฯลฯ;

2.4.3 กรดโพลีอะคริลิก

อะคริเลต/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer, Acrylates/Cetyl Ethoxy(20) Itaconate Copolymer, Acrylates/Cetyl Ethoxy(20) Methyl Acrylates Copolymer, Acrylates/Tetradecyl Ethoxy(25) Acrylate Copolymer, Acrylates/Octadecyl Ethoxyl(20) Itaconate Copolymer, Acrylates/Octadecane Ethoxy(20) Methacrylate Copolymer, Acrylate/Ocaryl Ethoxy(50) Acrylate Copolymer, Acrylate/VA Crosspolymer, PAA (กรดโพลีอะคริลิก), Sodium Acrylate/ Vinyl isodecanoate crosslinked polymer, Carbomer (กรดโพลีอะคริลิก) และเกลือโซเดียมของมัน ฯลฯ .;

2.4.4 ยางธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

กรดอัลจินิกและเกลือของมัน (แอมโมเนียม แคลเซียม โพแทสเซียม) เพคติน โซเดียมไฮยาลูโรเนต กัมกระทิง กัมมันตรังสีประจุบวก กัมมันตภาพรังสีไฮดรอกซีโพรพิล กัม tragacanth คาราจีแนน และเกลือของมัน (แคลเซียม โซเดียม ) กัมมันตรังสีแซนแทน กัมมันตภาพรังสี ฯลฯ ;

2.4.5 โพลีเมอร์อนินทรีย์และผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

แมกนีเซียมอลูมิเนียมซิลิเกต, ซิลิกา, โซเดียมแมกนีเซียมซิลิเกต, ซิลิกาไฮเดรต, มอนต์มอริลโลไนต์, โซเดียมลิเธียมแมกนีเซียมซิลิเกต, เฮคเตอร์ไรต์, สเตียริลแอมโมเนียมมอนต์มอริลโลไนต์, เฮกเตอร์ไรต์แอมโมเนียมสเตียริล, เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารี -90 มอนต์มอริลโลไนต์, แอมโมเนียมควอเทอร์นารี -18 มอนต์มอริลโลไนต์, แอมโมเนียมควอเทอร์นารี -18 เฮคเตอร์ ฯลฯ .;

2.4.6 อื่นๆ

PVM/MA โพลีเมอร์เชื่อมขวางเดคาไดอีน (โพลีเมอร์เชื่อมขวางของโพลีไวนิลเมทิลอีเทอร์/เมทิลอะคริเลตและเดคาไดอีน), PVP (โพลีไวนิลไพโรลิโดน) ฯลฯ

2.5 สารลดแรงตึงผิว

2.5.1 อัลคาโนลาไมด์

ที่ใช้กันมากที่สุดคือมะพร้าวไดเอทาโนลาไมด์ อัลคาโนลาไมด์เข้ากันได้กับอิเล็กโทรไลต์เพื่อเพิ่มความหนาและให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด กลไกการทำให้หนาขึ้นของอัลคาโนลาไมด์คือการทำปฏิกิริยากับไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิวประจุลบเพื่อสร้างของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตัน อัลคาโนลาไมด์หลายชนิดมีประสิทธิภาพแตกต่างกันอย่างมาก และผลกระทบของมันจะแตกต่างกันเมื่อใช้เดี่ยวๆ หรือรวมกัน บทความบางบทความรายงานคุณสมบัติการทำให้หนาและเป็นฟองของอัลคาโนลาไมด์ต่างๆ เมื่อเร็วๆ นี้ มีรายงานว่าอัลคาโนลาไมด์มีความเสี่ยงที่จะเกิดสารไนโตรซามีนที่เป็นสารก่อมะเร็งเมื่อนำไปผลิตเป็นเครื่องสำอาง ในบรรดาสารเจือปนของอัลคาโนลาไมด์นั้นได้แก่เอมีนอิสระ ซึ่งเป็นแหล่งของไนโตรซามีน ขณะนี้ยังไม่มีความคิดเห็นอย่างเป็นทางการจากอุตสาหกรรมการดูแลส่วนบุคคลว่าจะห้ามใช้อัลคาโนลาไมด์ในเครื่องสำอางหรือไม่

2.5.2 อีเทอร์

ในการกำหนดที่มีแฟตตี้แอลกอฮอล์ พอลิออกซีเอทิลีน อีเธอร์ โซเดียม ซัลเฟต (AES) เป็นสารออกฤทธิ์หลัก โดยทั่วไปจะใช้เฉพาะเกลืออนินทรีย์เท่านั้นในการปรับความหนืดที่เหมาะสม การศึกษาพบว่าสิ่งนี้เกิดจากการมีเอทอกซีเลตแฟตตี้แอลกอฮอล์ชนิดไม่มีซัลเฟตใน AES ซึ่งมีส่วนสำคัญที่ทำให้สารละลายลดแรงตึงผิวหนาขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การวิจัยเชิงลึกพบว่า: ระดับเฉลี่ยของเอทอกซีเลชันอยู่ที่ประมาณ 3EO หรือ 10EO จึงจะมีบทบาทที่ดีที่สุด นอกจากนี้ ผลของแฟตตี้แอลกอฮอล์เอทอกซีเลทที่ข้นขึ้นนั้นมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากกับความกว้างในการกระจายของแอลกอฮอล์ที่ไม่ทำปฏิกิริยาและสารที่คล้ายคลึงกันที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ เมื่อการกระจายตัวของโฮโมล็อกกว้างขึ้น ผลการทำให้ผลิตภัณฑ์หนาขึ้นก็ไม่ดี และยิ่งการกระจายตัวของโฮโมลอกส์แคบลง ก็จะยิ่งได้เอฟเฟกต์การทำให้หนาขึ้นมากขึ้นเท่านั้น

2.5.3 เอสเทอร์

สารเพิ่มความข้นที่ใช้กันมากที่สุดคือเอสเทอร์ เมื่อเร็ว ๆ นี้ PEG-8PPG-3 diisostearate, PEG-90 diisostearate และ PEG-8PPG-3 dilaurate ได้รับการรายงานในต่างประเทศ สารทำให้ข้นชนิดนี้เป็นของสารทำให้ข้นที่ไม่ใช่ไอออนิก ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในระบบสารละลายน้ำของสารลดแรงตึงผิว สารเพิ่มความหนาเหล่านี้ไม่สามารถไฮโดรไลซ์ได้ง่ายและมีความหนืดคงที่ในช่วง pH และอุณหภูมิที่หลากหลาย ปัจจุบันที่ใช้กันมากที่สุดคือ PEG-150 distearate เอสเทอร์ที่ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นโดยทั่วไปจะมีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างมาก ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติบางประการของสารประกอบโพลีเมอร์ กลไกการทำให้หนาขึ้นเกิดจากการก่อตัวของโครงข่ายไฮเดรชั่นสามมิติในเฟสที่เป็นน้ำ ดังนั้นจึงรวมไมเซลล์ของสารลดแรงตึงผิวเข้าด้วยกัน สารประกอบดังกล่าวทำหน้าที่เป็นสารทำให้ผิวนวลและมอยเจอร์ไรเซอร์ นอกเหนือจากการใช้เป็นสารเพิ่มความข้นในเครื่องสำอาง

2.5.4 เอมีนออกไซด์

เอมีนออกไซด์เป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดมีขั้วที่ไม่ใช่ไอออนิก ซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดย: ในสารละลายที่เป็นน้ำ เนื่องจากความแตกต่างของค่า pH ของสารละลาย จึงแสดงคุณสมบัติที่ไม่ใช่ไอออนิก และยังสามารถแสดงคุณสมบัติไอออนิกที่รุนแรงได้ด้วย ภายใต้สภาวะที่เป็นกลางหรือเป็นด่าง กล่าวคือ เมื่อ pH มากกว่าหรือเท่ากับ 7 เอมีนออกไซด์จะอยู่ในรูปของไฮเดรตที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนในสารละลายที่เป็นน้ำ ซึ่งแสดงว่าไม่มีความเป็นไอออน ในสารละลายที่เป็นกรดจะแสดงประจุบวกอ่อน เมื่อค่า pH ของสารละลายน้อยกว่า 3 ความเป็นกรดด่างของเอมีนออกไซด์จะเห็นได้ชัดเป็นพิเศษ จึงสามารถทำงานได้ดีกับสารลดแรงตึงผิวแบบประจุบวก ประจุลบ ประจุลบ และสวิตเตอร์ไอออนภายใต้สภาวะที่ต่างกัน เข้ากันได้ดีและแสดงผลเสริมฤทธิ์กัน เอมีนออกไซด์เป็นสารเพิ่มความข้นที่มีประสิทธิภาพ เมื่อ pH อยู่ที่ 6.4-7.5 อัลคิลไดเมทิลเอมีนออกไซด์สามารถทำให้ความหนืดของสารประกอบสูงถึง 13.5Pa.s-18Pa.s ในขณะที่อัลคิลอะมิโดโพรพิลไดเมทิลออกไซด์เอมีนสามารถทำให้ความหนืดของสารประกอบสูงถึง 34Pa.s-49Pa.s และการเติมเกลือลงไปจะไม่ทำให้ความหนืดลดลง

2.5.5 อื่นๆ

เบทาอีนและสบู่บางชนิดสามารถใช้เป็นสารเพิ่มความข้นได้ กลไกการทำให้หนาขึ้นนั้นคล้ายคลึงกับกลไกของโมเลกุลขนาดเล็กอื่นๆ และทั้งหมดทำให้เกิดความหนาขึ้นโดยการทำปฏิกิริยากับไมเซลล์ที่ออกฤทธิ์ที่พื้นผิว สบู่สามารถใช้ทำให้เครื่องสำอางชนิดแท่งหนาขึ้นได้ และเบทาอีนส่วนใหญ่จะใช้ในระบบน้ำลดแรงตึงผิว

2.6 สารเพิ่มความข้นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้

ระบบที่เพิ่มความหนาด้วยสารเพิ่มความหนาโพลีเมอร์จำนวนมากจะไม่ได้รับผลกระทบจากค่า pH ของสารละลายหรือความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ นอกจากนี้ สารเพิ่มความข้นโพลีเมอร์ยังต้องการปริมาณน้อยกว่าเพื่อให้ได้ความหนืดที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ต้องใช้สารลดแรงตึงผิว เช่น น้ำมันมะพร้าวไดเอทาโนลาไมด์ที่มีเศษส่วนมวล 3.0% เพื่อให้บรรลุผลเช่นเดียวกัน มีเพียงเส้นใยโพลีเมอร์ธรรมดา 0.5% เท่านั้นก็เพียงพอแล้ว สารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่ไม่เพียงแต่ใช้เป็นสารเพิ่มความหนาในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นสารแขวนลอย สารช่วยกระจายตัว และสารจัดแต่งทรงผมอีกด้วย

2.6.1 เซลลูโลส

เซลลูโลสเป็นสารเพิ่มความข้นที่มีประสิทธิภาพมากในระบบที่ใช้น้ำ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องสำอางหลายประเภท เซลลูโลสเป็นอินทรียวัตถุตามธรรมชาติซึ่งมีหน่วยกลูโคไซด์ซ้ำๆ และแต่ละหน่วยกลูโคไซด์ประกอบด้วยกลุ่มไฮดรอกซิล 3 กลุ่ม ซึ่งสามารถเกิดอนุพันธ์ต่างๆ ได้ สารเพิ่มความข้นของเซลลูโลสจะข้นขึ้นผ่านสายโซ่ยาวที่บวมด้วยไฮเดรชั่น และระบบที่มีเซลลูโลสทำให้หนาขึ้นนั้นจะแสดงสัณฐานวิทยารีโอโลยีของเทียมพลาสติกที่ชัดเจน เศษส่วนมวลทั่วไปของการใช้งานคือประมาณ 1%

2.6.2 กรดโพลีอะคริลิก

มีกลไกการทำให้กรดโพลีอะคริลิกหนาขึ้นสองกลไก ได้แก่ การทำให้หนาขึ้นเป็นกลางและการทำให้พันธะไฮโดรเจนหนาขึ้น การทำให้เป็นกลางและการทำให้หนาขึ้นคือการทำให้กรดโพลีอะคริลิกที่เป็นกรดเป็นกลางเพื่อทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออนและสร้างประจุลบตามสายโซ่หลักของโพลีเมอร์ การผลักกันระหว่างประจุของเพศเดียวกันจะส่งเสริมให้โมเลกุลยืดตัวและเปิดออกเพื่อสร้างเครือข่าย โครงสร้างมีความหนาขึ้น การทำให้พันธะไฮโดรเจนหนาขึ้น คือ ขั้นแรกให้กรดโพลีอะคริลิกผสมกับน้ำเพื่อสร้างโมเลกุลไฮเดรชั่น แล้วจึงรวมกับผู้ให้ไฮดรอกซิลที่มีเศษส่วนมวล 10%-20% (เช่น มีหมู่เอทอกซี 5 หมู่ขึ้นไป) ไม่เป็นไอออนิก สารลดแรงตึงผิว) รวมกันเพื่อแก้โมเลกุลหยิกในระบบน้ำเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์ที่หนาขึ้น ค่า pH ที่แตกต่างกัน สารทำให้เป็นกลางที่แตกต่างกัน และการมีอยู่ของเกลือที่ละลายน้ำได้ มีอิทธิพลอย่างมากต่อความหนืดของระบบการทำให้ข้นขึ้น เมื่อค่า pH น้อยกว่า 5 ความหนืดจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของค่า pH เมื่อค่า pH อยู่ที่ 5-10 ความหนืดแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่เมื่อค่า pH เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพการข้นก็จะลดลงอีกครั้ง ไอออนโมโนวาเลนต์จะลดประสิทธิภาพการทำให้หนาขึ้นของระบบเท่านั้น ในขณะที่ไอออนไดวาเลนต์หรือไตรวาเลนต์ไม่เพียงแต่จะทำให้ระบบบางลงเท่านั้น แต่ยังผลิตตะกอนที่ไม่ละลายน้ำเมื่อมีปริมาณเพียงพออีกด้วย

2.6.3 ยางธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

หมากฝรั่งธรรมชาติประกอบด้วยคอลลาเจนและโพลีแซ็กคาไรด์เป็นหลัก แต่หมากฝรั่งธรรมชาติที่ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นคือโพลีแซ็กคาไรด์เป็นหลัก กลไกการทำให้หนาขึ้นคือการสร้างโครงสร้างเครือข่ายไฮเดรชั่นสามมิติผ่านการทำงานร่วมกันของกลุ่มไฮดรอกซิลสามกลุ่มในหน่วยโพลีแซ็กคาไรด์กับโมเลกุลของน้ำ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่หนาขึ้น รูปแบบรีโอโลยีของสารละลายในน้ำส่วนใหญ่เป็นของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน แต่คุณสมบัติทางรีโอโลยีของสารละลายเจือจางบางชนิดนั้นใกล้เคียงกับของไหลของนิวตัน โดยทั่วไปผลการทำให้หนาขึ้นจะสัมพันธ์กับค่า pH อุณหภูมิ ความเข้มข้น และตัวถูกละลายอื่นๆ ของระบบ นี่เป็นสารเพิ่มความข้นที่มีประสิทธิภาพมากและปริมาณโดยทั่วไปคือ 0.1%-1.0%

2.6.4 โพลีเมอร์อนินทรีย์และผลิตภัณฑ์ดัดแปลง

สารเพิ่มความหนาโพลีเมอร์อนินทรีย์โดยทั่วไปมีโครงสร้างสามชั้นหรือโครงสร้างขัดแตะแบบขยาย สองประเภทที่มีประโยชน์ในเชิงพาณิชย์มากที่สุดคือมอนต์มอริลโลไนต์และเฮคเตอร์ไรต์ กลไกการทำให้หนาขึ้นคือเมื่อโพลีเมอร์อนินทรีย์กระจายตัวในน้ำ ไอออนของโลหะที่อยู่ในนั้นจะกระจายออกจากแผ่นเวเฟอร์ ในขณะที่ความชุ่มชื้นดำเนินไป มันก็จะขยายตัว และในที่สุดผลึก lamellar ก็จะถูกแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของโครงสร้าง lamellar แบบประจุลบ คริสตัล และไอออนของโลหะในสารแขวนลอยคอลลอยด์โปร่งใส ในกรณีนี้ แผ่นมีประจุพื้นผิวเป็นลบและมีประจุบวกเล็กน้อยที่มุมเนื่องจากการแตกหักของโครงตาข่าย ในสารละลายเจือจาง ประจุลบบนพื้นผิวจะมากกว่าประจุบวกที่มุม และอนุภาคจะผลักกัน ดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบที่ทำให้หนาขึ้น ด้วยการเติมและความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายจะเพิ่มขึ้น และประจุที่พื้นผิวของแผ่นจะลดลง ในเวลานี้ ปฏิกิริยาหลักเปลี่ยนจากแรงผลักระหว่างแผ่นไปเป็นแรงดึงดูดระหว่างประจุลบบนพื้นผิวของแผ่นและประจุบวกที่มุมขอบ และแผ่นที่ขนานกันนั้นเชื่อมโยงข้ามกันในแนวตั้งฉากกัน เพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่า "คล้ายกล่อง" โครงสร้างของ "ช่องว่าง" ทำให้เกิดการบวมและเกิดเจลเพื่อให้ได้ผลของความหนา ความเข้มข้นของไอออนที่เพิ่มขึ้นอีกจะทำลายโครงสร้าง