Tổng hợp các chất làm đặc thường được sử dụng

Chất làm đặc là cấu trúc khung và nền tảng cốt lõi của các công thức mỹ phẩm khác nhau, đồng thời rất quan trọng đối với hình thức, tính chất lưu biến, độ ổn định và cảm giác trên da của sản phẩm. Chọn các loại chất làm đặc thường được sử dụng và đại diện, chuẩn bị chúng thành dung dịch nước có nồng độ khác nhau, kiểm tra các tính chất vật lý và hóa học của chúng như độ nhớt và độ pH, đồng thời sử dụng phân tích mô tả định lượng để đánh giá hình thức bên ngoài, độ trong suốt cũng như nhiều đặc tính da và da của chúng trong và sau khi sử dụng. Các thử nghiệm cảm quan được thực hiện dựa trên các chỉ số cảm quan, đồng thời tìm kiếm tài liệu để tổng hợp, tóm tắt các loại chất làm đặc khác nhau, có thể cung cấp tài liệu tham khảo nhất định cho việc thiết kế công thức mỹ phẩm.

1. Mô tả chất làm đặc

Có nhiều chất có thể được sử dụng làm chất làm đặc. Từ góc độ trọng lượng phân tử tương đối, có chất làm đặc phân tử thấp và chất làm đặc phân tử cao; từ góc độ của các nhóm chức, có chất điện giải, rượu, amit, axit cacboxylic và este, v.v. Đợi đã. Chất làm đặc được phân loại theo phương pháp phân loại nguyên liệu mỹ phẩm.

1. Chất làm đặc trọng lượng phân tử thấp

1.1.1 Muối vô cơ

Hệ thống sử dụng muối vô cơ làm chất làm đặc nói chung là hệ thống dung dịch nước có chất hoạt động bề mặt. Chất làm đặc muối vô cơ được sử dụng phổ biến nhất là natri clorua, có tác dụng làm đặc rõ ràng. Chất hoạt động bề mặt tạo thành các mixen trong dung dịch nước và sự có mặt của các chất điện giải làm tăng số lượng liên kết của các mixen dẫn đến sự biến đổi các mixen hình cầu thành các mixen hình que, làm tăng khả năng chống chuyển động và do đó làm tăng độ nhớt của hệ thống. Tuy nhiên, khi chất điện phân dư thừa sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc mixen, làm giảm khả năng cản chuyển động và giảm độ nhớt của hệ thống, hay còn gọi là hiện tượng “hát muối”. Do đó, lượng chất điện phân được thêm vào thường là 1% -2% theo khối lượng và nó hoạt động cùng với các loại chất làm đặc khác để làm cho hệ thống ổn định hơn.

1.1.2 Rượu béo, axit béo

Rượu béo và axit béo là những chất hữu cơ phân cực. Một số bài báo coi chúng là chất hoạt động bề mặt không ion vì chúng có cả nhóm ưa mỡ và nhóm ưa nước. Sự tồn tại của một lượng nhỏ các chất hữu cơ như vậy có tác động đáng kể đến sức căng bề mặt, omc và các tính chất khác của chất hoạt động bề mặt, và mức độ ảnh hưởng tăng theo chiều dài của chuỗi carbon, nói chung là theo mối quan hệ tuyến tính. Nguyên lý hoạt động của nó là rượu béo và axit béo có thể chèn (nối) các mixen chất hoạt động bề mặt để thúc đẩy sự hình thành các mixen. Tác dụng của liên kết hydro giữa các đầu cực) làm cho hai phân tử sắp xếp chặt chẽ trên bề mặt, điều này làm thay đổi đáng kể tính chất của các mixen chất hoạt động bề mặt và đạt được hiệu quả làm dày.

2. Phân loại chất làm đặc

2.1 SAA không ion 

2.1.1 Muối vô cơ

Natri clorua, kali clorua, amoni clorua, monoetanolamine clorua, dietanolamine clorua, natri sunfat, natri photphat, dinatri photphat và pentasodium triphosphate, v.v.

2.1.2 Rượu béo và axit béo

Rượu Lauryl, Rượu Myristyl, Rượu C12-15, Rượu C12-16, Rượu Decyl, Rượu Hexyl, Rượu Octyl, Rượu Cetyl, Rượu Stearyl, Rượu Behenyl, Axit Lauric, Axit C18-36, Axit Linoleic, Axit linolenic, axit myristic , axit stearic, axit behenic, v.v.

2.1.3 Alkanolamit

Coco Dietanolamide, Coco Monoetanolamide, Coco Monoisopropanolamide, Cocamide, Lauroyl-Linoleoyl Dietanolamide, Lauroyl-Myristoyl Dietanolamide, Isostearyl Dietanolamide, Linoleic Dietanolamide, Cardamom Dietanolamide, Cardamom Monoetanolamide, Dầu Dietanolamide, Palm Monoetanolamide, Dầu thầu dầu Monoetanolamide, Mè Dietanolamide, Đậu nành Dietanolamide, Stearyl Dietanolamid, Stearin Monoetanolamit, stearyl monoetanolamit stearat, stearamid, monoetanolamit mỡ động vật, dietanolamit mầm lúa mì, PEG (polyethylene glycol)-3 lauramide, PEG-4 oleamid, PEG-50 mỡ động vật amide, v.v.

2.1.4 Ether

Cetyl polyoxyetylen (3) ete, isocetyl polyoxyetylen (10) ete, lauryl polyoxyetylen (3) ete, lauryl polyoxyetylen (10) ete, Poloxamer-n (ete polyoxypropylen etoxyl hóa) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338 , 407), v.v.

2.1.5 Este

PEG-80 Glyceryl Tallow Ester, PEC-8PPG (Polypropylene Glycol)-3 Diisostearate, PEG-200 Glyceryl Palmitate hydro hóa, PEG-n (n=6, 8, 12) Sáp ong, PEG -4 isostearate, PEG-n (n= 3, 4, 8, 150) distearat, PEG-18 glyceryl oleat/cocoat, PEG-8 dioleat, PEG-200 Glyceryl Stearate, PEG-n (n=28, 200) Glyceryl Bơ hạt mỡ, Dầu thầu dầu hydro hóa PEG-7, Dầu Jojoba PEG-40, PEG-2 Laurate, PEG-120 Metyl glucose dioleat, PEG-150 pentaerythritol stearat, PEG-55 propylene glycol oleat, PEG-160 sorbitan triisostearat, PEG-n (n=8, 75, 100) Stearate , Chất đồng trùng hợp PEG-150/Decyl/SMDI (Polyethylene Glycol-150/Decyl/Methacrylate Copolyme), Chất đồng trùng hợp PEG-150/Stearyl/SMDI, PEG-90. Isostearate, PEG-8PPG-3 Dilaurate, Cetyl Myristate, Cetyl Palmitate, C18 -36 Axit Ethylene Glycol, Pentaerythritol Stearate, Pentaerythritol Behenate, Propylene Glycol Stearate, Behenyl Ester, Cetyl Ester, Glyceryl Tribehenate, Glyceryl Trihydroxystearate, v.v.

2.1.6 Amin oxit

Oxit myristyl amin, oxit isostearyl aminopropyl, oxit aminopropyl dầu dừa, oxit aminopropyl mầm lúa mì, oxit aminopropyl amin đậu nành, oxit amin PEG-3 lauryl, v.v.

2.2 Giới tính SAA

Cetyl Betaine, Coco Aminosulfobetaine, v.v.

2.3 SAA anion

Kali oleate, kali stearat, v.v.

2.4 Polyme tan trong nước

2.4.1 Xenlulo

Cellulose, kẹo cao su cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, cetyl hydroxyethyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, formazan Base cellulose, carboxymethyl cellulose, v.v.

2.4.2 Polyoxyetylen

PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M), v.v.

2.4.3 Axit polyacrylic

Acrylate/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolyme, Acrylates/Cetyl Ethoxy(20) Itaconate Copolymer, Acrylates/Cetyl Ethoxy(20) Methyl Acrylate Copolymer, Acrylate/Tetradecyl Ethoxy(25) Acrylate Copolymer, Acrylate/Octadecyl Ethoxyl(20) Itaconate Copolymer, Acrylate/Octadecane Ethoxy(20) Methacrylate Copolymer, Acrylate/Ocaryl Ethoxy(50) Acrylate Copolymer, Acrylate/VA Crosspolymer, PAA (Polyacrylic Acid), Natri Acrylate/ Vinyl isodecanoate polymer liên kết ngang, Carbomer (axit polyacrylic) và muối natri của nó, v.v. . 

2.4.4 Cao su tự nhiên và các sản phẩm biến tính từ nó

Axit alginic và các muối (amoni, canxi, kali), pectin, natri hyaluronate, guar gum, cation guar gum, hydroxypropyl guar gum, tragacanth gum, carrageenan và muối (canxi, natri), kẹo cao su xanthan, kẹo cao su sclerotin, v.v.

2.4.5 Polyme vô cơ và các sản phẩm biến tính của chúng

Magiê nhôm silicat, silica, natri magiê silicat, silica ngậm nước, montmorillonite, natri lithium magiê silicat, hectorite, stearyl ammonium montmorillonite, stearyl ammonium hectorite, muối amoni bậc bốn -90 montmorillonite, amoni bậc bốn -18 montmorillonite, amoni bậc bốn -18 hectorite, v.v. .

2.4.6 Khác

Polyme chéo decadiene PVM/MA (polyme liên kết ngang của polyvinyl metyl ete/metyl acrylat và decadiene), PVP (polyvinylpyrrolidone), v.v.

2.5 Chất hoạt động bề mặt 

2.5.1 Alkanolamit

Được sử dụng phổ biến nhất là dừa dietanolamide. Alkanolamide tương thích với chất điện giải để làm đặc và cho kết quả tốt nhất. Alkanolamit

Cơ chế làm đặc là sự tương tác với các mixen chất hoạt động bề mặt anion để tạo thành chất lỏng phi Newton. Các loại alkanolamid khác nhau có sự khác biệt lớn về hiệu suất và tác dụng của chúng cũng khác nhau khi sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp. Một số bài báo báo cáo đặc tính làm đặc và tạo bọt của các alkanolamid khác nhau. Gần đây, có thông tin cho rằng alkanolamid có nguy cơ tiềm ẩn tạo ra nitrosamine gây ung thư khi chúng được sản xuất thành mỹ phẩm. Trong số các tạp chất của alkanolamit có các amin tự do, là nguồn cung cấp nitrosamine tiềm năng. Hiện tại không có ý kiến ​​chính thức nào từ ngành chăm sóc cá nhân về việc có nên cấm alkanolamide trong mỹ phẩm hay không.

2.5.2 Ether

Trong công thức với rượu béo polyoxyethylene ether sulfate (AES) làm hoạt chất chính, thông thường chỉ có thể sử dụng muối vô cơ để điều chỉnh độ nhớt thích hợp. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng điều này là do sự hiện diện của ethoxylat rượu béo không sunfat trong AES, góp phần đáng kể vào việc làm đặc dung dịch chất hoạt động bề mặt. Nghiên cứu chuyên sâu cho thấy: mức độ ethoxyl hóa trung bình khoảng 3EO hoặc 10EO để phát huy tác dụng tốt nhất. Ngoài ra, tác dụng làm đặc của ethoxylat rượu béo có liên quan nhiều đến phạm vi phân bố của rượu không phản ứng và các chất tương đồng có trong sản phẩm của chúng. Khi sự phân bố của các chất tương đồng rộng hơn, hiệu quả làm dày của sản phẩm kém và sự phân bố của các chất tương đồng càng hẹp thì hiệu quả làm dày càng lớn.

2.5.3 Este

Chất làm đặc được sử dụng phổ biến nhất là este. Gần đây, diisostearate PEG-8PPG-3, PEG-90 diisostearate và dilaurate PEG-8PPG-3 đã được báo cáo ở nước ngoài. Loại chất làm đặc này thuộc loại chất làm đặc không ion, chủ yếu được sử dụng trong hệ thống dung dịch nước có chất hoạt động bề mặt. Những chất làm đặc này không dễ bị thủy phân và có độ nhớt ổn định trong phạm vi pH và nhiệt độ rộng. Hiện nay loại được sử dụng phổ biến nhất là PEG-150 distearate. Các este được sử dụng làm chất làm đặc thường có trọng lượng phân tử tương đối lớn nên có một số tính chất của hợp chất polyme. Cơ chế làm đặc là do sự hình thành mạng lưới hydrat hóa ba chiều trong pha nước, từ đó kết hợp các mixen chất hoạt động bề mặt. Các hợp chất như vậy hoạt động như chất làm mềm và dưỡng ẩm ngoài việc sử dụng chúng làm chất làm đặc trong mỹ phẩm.

2.5.4 Oxit amin

Amin oxit là một loại chất hoạt động bề mặt không ion có cực, được đặc trưng bởi: trong dung dịch nước, do sự khác biệt về giá trị pH của dung dịch, nó thể hiện tính chất không ion và cũng có thể thể hiện tính chất ion mạnh. Trong điều kiện trung tính hoặc kiềm, nghĩa là khi độ pH lớn hơn hoặc bằng 7, oxit amin tồn tại dưới dạng hydrat không bị ion hóa trong dung dịch nước, cho thấy không có tính ion. Trong dung dịch axit, nó thể hiện tính cation yếu. Khi độ pH của dung dịch nhỏ hơn 3, tính cation của oxit amin đặc biệt rõ ràng, do đó nó có thể hoạt động tốt với các chất hoạt động bề mặt cation, anion, không ion và zwitterionic trong các điều kiện khác nhau. Khả năng tương thích tốt và thể hiện tác dụng hiệp đồng. Amin oxit là chất làm đặc hiệu quả. Khi độ pH là 6,4-7,5, alkyl dimethyl amin oxit có thể làm cho độ nhớt của hợp chất đạt 13,5Pa.s-18Pa.s, trong khi alkyl amidopropyl dimethyl oxit Amin có thể làm cho độ nhớt của hợp chất lên tới 34Pa.s-49Pa.s, và thêm muối vào sau sẽ không làm giảm độ nhớt.

2.5.5 Khác

Một lượng nhỏ betaines và xà phòng cũng có thể được sử dụng làm chất làm đặc (xem Bảng 1). Cơ chế làm đặc của chúng tương tự như các phân tử nhỏ khác và chúng đều đạt được hiệu quả làm đặc bằng cách tương tác với các mixen hoạt động bề mặt. Xà phòng có thể được sử dụng để làm đặc trong mỹ phẩm dạng thỏi và betaine chủ yếu được sử dụng trong hệ thống nước có chất hoạt động bề mặt.

2.6 Chất làm đặc polyme tan trong nước

Hệ thống được làm đặc bằng nhiều chất làm đặc polyme không bị ảnh hưởng bởi độ pH của dung dịch hoặc nồng độ chất điện phân. Ngoài ra, chất làm đặc polymer cần ít lượng hơn để đạt được độ nhớt cần thiết. Ví dụ, một sản phẩm yêu cầu chất làm đặc bề mặt như dầu dừa dietanolamide với phần khối lượng là 3,0%. Để đạt được hiệu quả tương tự, chỉ cần 0,5% sợi polyme trơn là đủ. Hầu hết các hợp chất polymer hòa tan trong nước không chỉ được sử dụng làm chất làm đặc trong ngành mỹ phẩm mà còn được sử dụng làm chất tạo huyền phù, chất phân tán và chất tạo kiểu.

2.6.1 Xenlulo ete

Cellulose ether là chất làm đặc rất hiệu quả trong các hệ thống gốc nước và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực mỹ phẩm. Cellulose là một chất hữu cơ tự nhiên, chứa các đơn vị glucoside lặp đi lặp lại và mỗi đơn vị glucoside chứa 3 nhóm hydroxyl, qua đó có thể hình thành các dẫn xuất khác nhau. Chất làm đặc xenluloza dày lên thông qua các chuỗi dài trương nở do hydrat hóa và hệ thống làm dày xenlulo biểu hiện hình thái lưu biến giả dẻo rõ ràng. Phần khối lượng sử dụng chung là khoảng 1%.

2.6.2 Axit polyacrylic

Đã 40 năm kể từ khi Coodrich giới thiệu Carbomer934 vào thị trường vào năm 1953, và hiện nay có nhiều sự lựa chọn hơn cho dòng chất làm đặc này (xem Bảng 1). Có hai cơ chế làm đặc của chất làm đặc axit polyacrylic, đó là làm dày trung hòa và làm dày liên kết hydro. Trung hòa và làm đặc là trung hòa chất làm đặc axit polyacrylic có tính axit để ion hóa các phân tử của nó và tạo ra điện tích âm dọc theo chuỗi chính của polymer. Lực đẩy giữa các điện tích cùng giới thúc đẩy các phân tử duỗi thẳng và mở ra tạo thành mạng lưới. Cấu trúc đạt được hiệu quả làm dày; làm đặc liên kết hydro là chất làm đặc axit polyacrylic trước tiên được kết hợp với nước để tạo thành phân tử hydrat hóa, sau đó kết hợp với chất cho hydroxyl có phần khối lượng 10% -20% (chẳng hạn như có 5 nhóm ethoxy trở lên) Không ion chất hoạt động bề mặt) kết hợp để gỡ rối các phân tử xoăn trong hệ nước tạo thành cấu trúc mạng nhằm đạt được hiệu ứng làm đặc. Giá trị pH khác nhau, chất trung hòa khác nhau và sự hiện diện của muối hòa tan có ảnh hưởng lớn đến độ nhớt của hệ thống làm đặc. Khi giá trị pH nhỏ hơn 5, độ nhớt tăng khi giá trị pH tăng; khi giá trị pH là 5-10, độ nhớt gần như không thay đổi; nhưng khi giá trị pH tiếp tục tăng, hiệu quả làm đặc sẽ lại giảm. Các ion hóa trị một chỉ làm giảm hiệu quả làm đặc của hệ thống, trong khi các ion hóa trị hai hoặc hóa trị ba không chỉ có thể làm mỏng hệ thống mà còn tạo ra kết tủa không hòa tan khi hàm lượng đủ.

2.6.3 Cao su thiên nhiên và các sản phẩm biến tính từ nó

Cao su tự nhiên chủ yếu bao gồm collagen và polysaccharides, nhưng gôm tự nhiên được sử dụng làm chất làm đặc chủ yếu là polysaccharides (xem Bảng 1). Cơ chế làm đặc là hình thành cấu trúc mạng lưới hydrat hóa ba chiều thông qua sự tương tác của ba nhóm hydroxyl trong đơn vị polysacarit với các phân tử nước, để đạt được hiệu quả làm đặc. Dạng lưu biến của dung dịch nước của chúng hầu hết là chất lỏng phi Newton, nhưng tính chất lưu biến của một số dung dịch loãng gần với chất lỏng Newton. Tác dụng làm đặc của chúng thường liên quan đến giá trị pH, nhiệt độ, nồng độ và sự hiện diện của các chất hòa tan khác trong hệ thống. Đây là chất làm đặc rất hiệu quả và liều lượng chung là 0,1% -1,0%.

2.6.4 Polyme vô cơ và các sản phẩm biến tính của chúng

Chất làm đặc polyme vô cơ thường có cấu trúc ba lớp hoặc cấu trúc mạng mở rộng. Hai loại hữu ích nhất về mặt thương mại là montmorillonite và hectorite. Cơ chế làm đặc là khi polyme vô cơ phân tán trong nước, các ion kim loại trong đó sẽ khuếch tán ra khỏi tấm wafer, khi quá trình hydrat hóa diễn ra, nó phồng lên và cuối cùng các tinh thể dạng phiến được tách ra hoàn toàn, dẫn đến sự hình thành cấu trúc dạng phiến anion. tinh thể. và các ion kim loại ở dạng huyền phù keo trong suốt. Trong trường hợp này, tấm mỏng có điện tích bề mặt âm và các góc của nó được tích điện do các mặt phẳng gãy mạng tinh thể.