Загусники є скелетною структурою та основною основою різних косметичних складів і мають вирішальне значення для зовнішнього вигляду, реологічних властивостей, стабільності та відчуття шкіри продуктів. Виберіть широко використовувані та репрезентативні різні типи загусників, приготуйте їх у водні розчини з різними концентраціями, перевірте їхні фізичні та хімічні властивості, такі як в’язкість і рН, і використовуйте кількісний описовий аналіз, щоб перевірити їх зовнішній вигляд, прозорість і численні відчуття шкіри під час і після використовувати. Були проведені сенсорні тести на індикатори, а також проведено пошук літератури, щоб узагальнити та узагальнити різні типи загусників, які можуть дати певне посилання для розробки косметичних формул.
1. Опис згущувача
Існує багато речовин, які можна використовувати як загусники. З точки зору відносної молекулярної маси, існують низькомолекулярні загусники та високомолекулярні загусники; з точки зору функціональних груп, існують електроліти, спирти, аміди, карбонові кислоти та естери тощо. Зачекайте. Загусники класифікують за способом класифікації косметичної сировини.
1. Низькомолекулярний загусник
1.1.1 Неорганічні солі
Система, яка використовує неорганічну сіль як загусник, зазвичай є системою водного розчину поверхнево-активної речовини. Найбільш часто використовуваним загусником неорганічної солі є хлорид натрію, який має очевидний загусник. Поверхнево-активні речовини утворюють міцели у водному розчині, а присутність електролітів збільшує число асоціацій міцел, що призводить до перетворення сферичних міцел в паличкоподібні міцели, збільшуючи опір руху, а отже, збільшуючи в’язкість системи. Однак, коли електроліт надлишок, це вплине на міцелярну структуру, зменшить опір руху та зменшить в’язкість системи, що є так званим «висолюванням». Тому кількість доданого електроліту зазвичай становить 1%-2% за масою, і він працює разом з іншими типами загусників, щоб зробити систему більш стабільною.
1.1.2 Жирні спирти, жирні кислоти
Жирні спирти і жирні кислоти є полярними органічними речовинами. Деякі статті розглядають їх як неіонні поверхнево-активні речовини, оскільки вони мають як ліпофільні, так і гідрофільні групи. Існування невеликої кількості таких органічних речовин має значний вплив на поверхневий натяг, omc та інші властивості поверхнево-активної речовини, і розмір ефекту збільшується з довжиною вуглецевого ланцюга, як правило, у лінійній залежності. Його принцип дії полягає в тому, що жирні спирти та жирні кислоти можуть вставляти (приєднувати) міцели поверхнево-активної речовини для сприяння утворенню міцел. Ефект водневого зв’язку між полярними головками) робить дві молекули розташованими близько на поверхні, що значно змінює властивості міцел ПАР і досягає ефекту потовщення.
2. Класифікація загусників
2.1 Неіонні ПАР
2.1.1 Неорганічні солі
Хлорид натрію, хлорид калію, хлорид амонію, хлорид моноетаноламіну, хлорид діетаноламіну, сульфат натрію, тринатрій фосфат, динатрій гідрофосфат і натрію триполіфосфат тощо;
2.1.2 Жирні спирти та жирні кислоти
Лауриловий спирт, миристиловий спирт, спирт C12-15, спирт C12-16, дециловий спирт, гексиловий спирт, октиловий спирт, цетиловий спирт, стеариловий спирт, бегеніловий спирт, лауринова кислота, кислота C18-36, лінолева кислота, ліноленова кислота, міристинова кислота , стеаринова кислота, бегенова кислота та ін.;
2.1.3 Алканоламіди
Кокосовий діетаноламід, кокосовий моноетаноламід, кокосовий моноізопропаноламід, лауроіл-лінолеоїл діетаноламід, лауроіл-мірістоіл діетаноламід, ізостеарилдіетаноламід, лінолевий діетаноламід, кардамоновий діетаноламід, кардамоновий моноетаноламід, олійний діетаноламід, пальмовий моноетан оламід, моноетаноламід касторової олії, діетаноламід кунжуту, діетаноламід сої, стеарил Діетаноламід, моноетаноламід стеарину, стеарат стеарилмоноетаноламіду, стеарамід, моноетаноламід жиру, діетаноламід зародків пшениці, лаурамід PEG (поліетиленгліколь)-3, олеамід PEG-4, амід жиру PEG-50 тощо;
2.1.4 Ефіри
Цетилполіоксиетилен (3) ефір, ізоцетилполіоксиетилен (10) ефір, лаурилполіоксиетилен (3) ефір, лаурилполіоксиетилен (10) ефір, полоксамер-n (етоксильований поліоксипропіленовий ефір) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338 , 407) та ін.;
2.1.5 Естери
PEG-80 Естер гліцерилового жиру, PEC-8PPG (поліпропіленгліколь)-3 диизостеарат, PEG-200 гідрогенізований гліцерилпальмітат, PEG-n (n=6, 8, 12) Бджолиний віск, PEG-4 ізостеарат, PEG-n (n= 3, 4, 8, 150) дистеарат, PEG-18 гліцерил олеат/кокоат, PEG-8 діолеат, PEG-200 гліцерил стеарат, PEG-n (n=28, 200) гліцерилове масло ши, PEG-7 гідрогенізована касторова олія, ПЕГ-40 Олія жожоба, ПЕГ-2 лаурат, ПЕГ-120 Метилглюкоза діолеат, ПЕГ-150 пентаеритритол стеарат, ПЕГ-55 пропіленгліколь олеат, ПЕГ-160 сорбітан триізостеарат, ПЕГ-n (n=8, 75, 100) стеарат , сополімер PEG-150/децил/SMDI (сополімер поліетиленгліколь-150/децил/метакрилат), сополімер PEG-150/стеарил/SMDI, PEG-90. Ізостеарат, PEG-8PPG-3 дилаурат, цетилміристат, цетилпальмітат, C18 -36 Етиленгліколева кислота, стеарат пентаеритриту, бегенат пентаеритриту, стеарат пропіленгліколю, бегеніловий ефір, цетиловий ефір, гліцерилтрибегенат, гліцерилтригідроксистеарат тощо;
2.1.6 Амінооксиди
Міристиламіноксид, ізостеариламінопропіламінооксид, амінопропіламіноксид кокосової олії, амінопропіламіноксид зародків пшениці, амінопропіламіноксид сої, PEG-3 лауриламінооксид тощо;
2.2 Амфотерні ПАР
цетил бетаїн, коко аміносульфобетаїн та ін.;
2.3 Аніонні ПАР
Олеат калію, стеарат калію та ін.;
2.4 Водорозчинні полімери
2.4.1 Целюлоза
Целюлоза, целюлозна камедь,карбоксиметилгідроксиетилцелюлоза, цетилгідроксіетилцелюлоза, етилцелюлоза, гідроксіетилцелюлоза, гідроксипропілцелюлоза, гідроксипропілметилцелюлоза, формазанова базова целюлоза, карбоксиметилцелюлоза тощо;
2.4.2 Поліоксиетилен
PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M) тощо;
2.4.3 Поліакрилова кислота
Акрилати/C10-30 алкілакрилатний сополімер, акрилати/цетилетоксі(20) ітаконатний сополімер, акрилати/цетилетоксі(20) метилакрилатний сополімер, акрилати/тетрадецилетоксі(25) акрилатний сополімер, акрилати/октадецилетокси(20) ітаконат Co полімер, Акрилати/октадекан-етокси(20) метакрилатний сополімер, акрилат/окарилетокси(50) акрилатний сополімер, акрилат/VA кросполімер, PAA (поліакрилова кислота), акрилат натрію/полімер із зшитою вінілізодеканоатом, карбомер (поліакрилова кислота) та її натрієва сіль тощо .;
2.4.4 Натуральний каучук і його модифіковані продукти
Альгінова кислота та її солі (амонію, кальцію, калію), пектин, гіалуронат натрію, гуарова камедь, катіонна гуарова камедь, гідроксипропілгуарова камедь, трагакантова камедь, карагенан та її (кальцієва, натрієва) сіль, ксантанова камедь, склеротинова камедь тощо. ;
2.4.5 Неорганічні полімери та їх модифіковані продукти
Силікат магнію алюмінію, кремнезем, силікат натрію магнію, гідратований діоксид кремнію, монтморилоніт, силікат літію магнію, гекторит, стеариламоній монтморилоніт, стеариламоній гекторит, четвертинна амонійна сіль -90 монтморилоніт, четвертинний амоній -18 монтморилоніт, четвертинний амоній -18 гекторит, тощо .;
2.4.6 Інші
PVM/MA декадієновий зшитий полімер (зшитий полімер полівінілметилового ефіру/метилакрилату та декадієну), PVP (полівінілпіролідон) тощо;
2.5 Поверхнево-активні речовини
2.5.1 Алканоламіди
Найбільш часто використовується кокосовий діетаноламід. Алканоламіди сумісні з електролітами для згущення і дають найкращі результати. Механізм згущення алканоламідів полягає у взаємодії з міцелами аніонної поверхнево-активної речовини з утворенням неньютонівських рідин. Різні алканоламіди мають значні відмінності в ефективності, і їхні ефекти також відрізняються при використанні окремо або в комбінації. Деякі статті повідомляють про властивості загущення та піноутворення різних алканоламідів. Нещодавно було повідомлено, що алканоламіди мають потенційну небезпеку вироблення канцерогенних нітрозамінів, коли з них виготовляють косметику. Серед домішок алканоламідів є вільні аміни, які є потенційними джерелами нітрозамінів. Наразі немає офіційної думки від індустрії засобів особистої гігієни щодо заборони алканоламідів у косметиці.
2.5.2 Ефіри
У композиції з жирним спиртом поліоксіетиленового ефіру сульфатом натрію (AES) як основною діючою речовиною зазвичай можна використовувати лише неорганічні солі для регулювання відповідної в’язкості. Дослідження показали, що це пов’язано з наявністю в AES несульфатованих етоксилатів жирних спиртів, які значною мірою сприяють згущенню розчину поверхнево-активної речовини. Поглиблені дослідження показали, що: середній ступінь етоксилювання становить приблизно 3EO або 10EO, щоб відіграти найкращу роль. Крім того, ефект загущення етоксилатів жирних спиртів має багато спільного з шириною розподілу непрореагованих спиртів і гомологів, що містяться в їх продуктах. Коли розподіл гомологів ширший, ефект загущення продукту слабкий, і чим вужчий розподіл гомологів, тим більший ефект загущення можна отримати.
2.5.3 Естери
Найбільш часто використовуваними загусниками є складні ефіри. Нещодавно за кордоном було зареєстровано ПЕГ-8ППГ-3 диизостеарат, ПЕГ-90 диизостеарат і ПЕГ-8ППГ-3 дилаурат. Цей вид загусника належить до неіонних загусників, які в основному використовуються в системі водних розчинів поверхнево-активних речовин. Ці загусники важко гідролізуються і мають стабільну в'язкість у широкому діапазоні pH і температури. В даний час найчастіше використовується ПЕГ-150 дистеарат. Складні ефіри, що використовуються як загусники, зазвичай мають відносно велику молекулярну масу, тому вони мають деякі властивості полімерних сполук. Механізм згущення зумовлений утворенням тривимірної гідратаційної мережі у водній фазі, що включає міцели поверхнево-активної речовини. Такі сполуки діють як пом’якшувачі та зволожувачі на додаток до їх використання як загусників у косметиці.
2.5.4 Аміноксиди
Аміноксид — це різновид полярної неіонної поверхнево-активної речовини, яка характеризується тим, що: у водному розчині через різницю значення рН розчину він виявляє неіонні властивості, а також може проявляти сильні іонні властивості. У нейтральних або лужних умовах, тобто коли рН більше або дорівнює 7, аміноксид існує у вигляді неіонізованого гідрату у водному розчині, виявляючи неіонність. У кислому розчині виявляє слабку катіонність. Коли рН розчину менше 3, катіонність аміноксиду особливо очевидна, тому він може добре працювати з катіонними, аніонними, неіонними та цвітеріонними поверхнево-активними речовинами в різних умовах. Хороша сумісність і показує синергічний ефект. Ефективним загусником є амінооксид. Коли рН становить 6,4-7,5, алкілдиметиламінооксид може збільшити в'язкість сполуки до 13,5Pa.s-18Pa.s, тоді як алкіламідопропілдиметилоксид аміни можуть збільшити в'язкість сполуки до 34Pa.s-49Pa.s, а додавання солі до останнього не зменшить в’язкість.
2.5.5 Інше
Деякі бетаїни та мило також можна використовувати як загусники. Їхній механізм загущення подібний до механізму інших малих молекул, і всі вони досягають ефекту загущення шляхом взаємодії з поверхнево-активними міцелами. Мило можна використовувати для згущення косметичних засобів, а бетаїн в основному використовується в поверхнево-активних водних системах.
2.6 Водорозчинний полімерний загусник
На системи, згущені багатьма полімерними загусниками, не впливає pH розчину або концентрація електроліту. Крім того, полімерні загусники потребують меншої кількості для досягнення необхідної в'язкості. Наприклад, для продукту потрібен поверхнево-активний загусник, такий як діетаноламід кокосової олії з масовою часткою 3,0%. Для досягнення такого ж ефекту достатньо лише волокна 0,5% простого полімеру. Більшість водорозчинних полімерних сполук використовуються не тільки як загусники в косметичній промисловості, але також використовуються як суспендуючі агенти, диспергатори та засоби для укладання.
2.6.1 Целюлоза
Целюлоза є дуже ефективним загусником у системах на водній основі і широко використовується в різних сферах косметики. Целюлоза - це природна органічна речовина, яка містить повторювані глюкозидні одиниці, і кожна глюкозидна одиниця містить 3 гідроксильні групи, за допомогою яких можуть утворюватися різні похідні. Целюлозні загусники згущуються через довгі ланцюги, що набухають при гідратації, і система, згущена целюлозою, демонструє очевидну псевдопластичну реологічну морфологію. Загальна масова частка використання близько 1%.
2.6.2 Поліакрилова кислота
Існує два механізми згущення загусників поліакрилової кислоти, а саме нейтралізаційне потовщення та потовщення водневих зв’язків. Нейтралізація та згущення полягає в нейтралізації кислого загусника поліакрилової кислоти для іонізації його молекул і генерації негативних зарядів уздовж основного ланцюга полімеру. Відштовхування між одностатевими зарядами сприяє тому, що молекули випрямляються та розкриваються, утворюючи мережу. Структура забезпечує ефект згущення; згущення водневих зв’язків полягає в тому, що загусник поліакрилової кислоти спочатку поєднується з водою для утворення молекули гідратації, а потім поєднується з донором гідроксилу з масовою часткою 10%-20% (наприклад, має 5 або більше етоксигруп) Неіонний поверхнево-активні речовини) поєднуються, щоб розплутати кучеряві молекули у водній системі, утворюючи сітчасту структуру для досягнення ефекту згущення. Різні значення рН, різні нейтралізатори та наявність розчинних солей мають великий вплив на в'язкість системи згущення. Коли значення pH менше 5, в'язкість зростає зі збільшенням значення pH; при значенні pH 5-10 в'язкість практично не змінюється; але оскільки значення pH продовжує зростати, ефективність згущення знову зменшиться. Одновалентні іони лише знижують ефективність згущення системи, тоді як дво- або тривалентні іони можуть не тільки розріджувати систему, але й утворювати нерозчинні осади, коли їх вміст достатній.
2.6.3 Натуральний каучук і його модифіковані продукти
Натуральна камедь в основному містить колаген і полісахариди, але натуральна камедь, яка використовується як загусник, в основному складається з полісахаридів. Механізм згущення полягає у формуванні тривимірної гідратаційної мережевої структури шляхом взаємодії трьох гідроксильних груп полісахаридної одиниці з молекулами води, щоб досягти ефекту згущення. Реологічні форми їхніх водних розчинів є переважно неньютонівськими рідинами, але реологічні властивості деяких розбавлених розчинів близькі до ньютонівських рідин. Їх ефект згущення зазвичай пов'язаний зі значенням pH, температурою, концентрацією та іншими розчиненими речовинами системи. Це дуже ефективний загусник, і загальна доза становить 0,1%-1,0%.
2.6.4 Неорганічні полімери та їх модифіковані продукти
Неорганічні полімерні загусники зазвичай мають тришарову шарувату структуру або структуру розширеної решітки. Двома найбільш комерційно корисними типами є монтморилоніт і гекторит. Механізм згущення полягає в тому, що коли неорганічний полімер диспергується у воді, іони металу в ньому дифундують із пластини, у міру гідратації вона набухає, і, нарешті, пластинчасті кристали повністю відокремлюються, що призводить до утворення аніонної пластинчастої структури. кристали. і іони металів у прозорій колоїдній суспензії. У цьому випадку ламелі мають негативний поверхневий заряд і невелику кількість позитивного заряду в кутах через розриви решітки. У розведеному розчині негативні заряди на поверхні більші, ніж позитивні заряди на кутах, і частинки відштовхуються одна від одної, тому ефекту згущення не буде. З додаванням і концентрацією електроліту концентрація іонів у розчині зростає, а поверхневий заряд ламелей зменшується. У цей час основна взаємодія змінюється від сили відштовхування між ламелями до сили тяжіння між негативними зарядами на поверхні ламелей і позитивними зарядами на крайових кутах, і паралельні ламелі зшиваються перпендикулярно одна одній. щоб утворити так звану «картоноподібну» структуру «проміжку» викликає набухання та гелеутворення для досягнення ефекту потовщення. Подальше збільшення концентрації іонів призведе до руйнування структури
Час публікації: 28 грудня 2022 р