在发用化妆品中 , 硅油粒径小对毛发的吸附 性不好 , 很难体现硅油的光泽 、滑爽等特性 ; 平 均粒径 5～50 μm 的硅油粒子在头发上的吸附性
很好 , 可改善头发化妆品的使用感[4 ] 。为使这 种大粒径的硅油乳液有较好的贮存稳定性 , 乳液 的粒径分布必须窄 , 即平均粒径与最频粒径之比 [ (V) 值 ] 应在 017～113 范围内 。
两相的密度差小 、两种液相间的表面张力 小 、分散相的粒径小或粒径分布窄 , 都可以抑制 上述附聚及排液过程的发生 。 111 O/ W 硅油乳液的配制 11111 用聚氧乙烯烷基酚醚磷酸酯作乳化剂配 制高浓度二甲基硅油乳液[2 ]
聚氧乙烯烷基酚醚磷酸酯分子结构为 :
R
O (C2 H4O) n ·PO (OH) 2
等品种 。这些乳液的制法也是多种多样的 , 但基 本上可分为机械乳化法与乳液聚合法两大类 。 1 机械乳化方法配制硅油乳液
通常 , 硅油乳液按相型分为水包油型 ( O/ W) 和油包水型 ( W/ O) 两大类 , 前者以水为 连续相 , 硅油为分散相 ; 后者以硅油为连续相 , 水为分散相 。化妆品用的硅油乳液除少数为 W/ O 型外 , 大部分为 O/ W 型 。
为调节乳液的粒径及改善稳定性 , 可添加适 量的聚氧乙烯 (30～80) 硬化蓖麻油酯 、聚氧乙 烯 (15～50) 硬脂基醚 、聚氧乙烯 (20～80) 壬 基酚醚 、聚氧乙烯 - 聚氧丙烯嵌段共聚物等非离 子型表面活性剂 ; 还可根据需要 , 添加对羟基苯 甲酸甲酯 、对羟基苯甲酸丙酯等作抗菌剂 , 三乙 醇胺 、柠檬酸等作 p H 调节剂 , 二羟基二苯甲酮 等作 紫 外 线 吸 收 剂 。例 如 : 由 平 均 摩 尔 质 量 120 000 g/ mol 的 二 甲 基 硅 油 45 ( 质 量 份 , 下 同) 、聚氧乙烯 (50) 壬基酚醚磷酸酯 5 份 、聚 氧乙烯 (160) 聚氧丙烯 (30) 共聚物 2 份 、对 羟基苯甲酸甲酯 011 份 、蒸馏水 4719 份配制成 硅油乳液 。将其放入 500 mL 玻璃瓶中 , 密封后 置于 45 ℃恒温箱中 , 60 d 后观察乳液无变化 , 表明贮存稳定性很好 ; 将 4 g 乳液样品 , 用 196 g 水稀释并在 50 r/ min 转速下搅拌 3 min 后移入 玻璃瓶中密封 , 在 45 ℃恒温箱中放置 60 d 后 , 仍是均一的乳液 , 表明稀释稳定性很好 。 11112 用脱水山梨糖醇类表面活性剂作乳化剂 配制粒径分布窄及粒径大的硅油乳液[3 ]
技术讲座
有机硅材料 , 2001 , 15 (2) : 28～35 SIL ICON E MA TERIAL
化妆品用硅油制剂
黄文润
(晨光化工研究院 , 成都 610041)
化妆品中使用的有机硅材料 , 除各种硅油 、 环硅氧烷 、硅橡胶生胶 、硅树脂外 , 大部分是以 乳液 、分散液 、溶液 、凝胶化剂 、保护膜形成剂 等剂型使用 。
第2期
黄文润. 化妆品用硅油制剂
· 31 ·
粘度大 , 配制发用化妆品时不好操作 。 例如 , 按表 2 的配方 , 采用下述方法可配制
4 种高粘度硅油乳液 。在 300 mL 的烧瓶中 , 加 入 100 g 硅油 , 加热至 70 ℃; 再 加 入 聚 乙 醇 (55) 单硬脂酸酯及聚氧乙烯月桂醚等乳化剂 , 用金属刮勺手动搅拌约 5 min , 然后加入蒸馏水
在乳液配制过程中 , 首先将二甲基硅油与脱 水山梨糖醇类表面活性剂在 20～80 ℃下 、低速 搅拌 1～4 h , 混合均匀 ; 其次 , 在高剪切力设备 中 , 在 10～70 ℃下按转相乳化方法徐徐加水至 形成透明凝胶状转相物 , 再注入大量的水 , 制成 乳液 , 时间需 1～4 h 。乳化装置可选用胶体磨 、 高速搅拌器 、高速分散盘 、超速搅拌器等高速剪 切分散装置或均浆机等高压剪切分散装置 。高速 剪切分散装置的搅拌速度应维持在 1 000～5 000 r/ min , 制得的乳液稳定性才好 ; 使用均浆机时 , 压力应在 10～50 MPa 。
份
配方/ 份
配方 1 配方 2 配方 3 配方 4 配方 5 配方 6
基油1)
二甲基硅油 1 二甲基硅油 2 二甲基硅油 3 二甲基硅油 4 乳化剂
100
60
60
60
50
40
40
40
50
100
聚氧乙烯 (20) 脱水山梨糖醇硬脂酸酯 聚氧乙烯 (4) 月桂醚 聚氧乙烯 (23) 月桂醚 增粘剂
份
项 目
配方 7
配方 8
配方 9
配方 10
基油1)
二甲基硅油 1
100
二甲基硅油 2
100
1617
1617 313 313
1617 313 313
1617 313 313
1617 313 313
1617 313 313
聚氧乙烯 (55) 乙二醇单硬脂酸酯 聚丙烯酸钠 防腐剂 水 基油粘度/ mm2·s - 1 乳化温度/ ℃ 平均粒径/μm (V) 值2) 贮存稳定性3)
0117 015 8217 50 万 60 30 0198
能 、对环境的适应性 (温度 、湿度 、光)
有效性 化妆品中的使用效果
使用性 化妆品配制中的使用性 、配伍性
安全性 体内吸收性 、毒性 、抗菌性
硅油乳液的稳定性是乳液配制与乳液使用中 的最重要要求 。硅油虽可以配制成近乎半永久性 的乳液 , 但从热力学上讲 , 乳液是一种不稳定的 体系 。乳液经长期放置 、受温度变化 、经稀释或
4 g , 搅拌 5 min ; 冷至 30 ℃后 , 每次加水 4 g , 搅拌 5 min , 共重复 8 次 ; 最后 , 将剩余的水与 防腐剂一起加入 , 搅拌均一 , 配成乳白色的硅油 乳液 。将这 4 种硅油乳液放在 50 ℃恒温箱中 , 发现贮存 4 周无相分离现象 。
表 2 用聚氧乙烯脂肪酸酯作乳化剂配制的硅油乳液的配方及稳定性
313
015 7218 50 万 60 35 1100
313
015 7218 50 万 60 90 1120
313
313
ห้องสมุดไป่ตู้
313
015 7218 50 万 80 150 0191
○
015 7128 100 万 60 38 1108
015 7218 100 万 60 48 1105
注 : 1) 二甲基硅油 1 —粘度 50 万 mm2/ s , 二甲基硅油 2 —粘度 200 mm2/ s , 二甲基硅油 3 —粘度 1 300 万 mm2/ s , 二甲基硅油 4 —粘度 100 万 mm2/ s ; 2) 平均粒径/ 最频粒径 ; 3) —50 ℃下贮存 4 周无变化 ; ○—50 ℃ 下贮存 3 周无变化 。
硅油粒径可通过初期转相水和乳化温度来控 制 。一般情况下加水量在初期转相水量以上时 , 粒径增加 ; 乳化温度提高 , 粒径增大 ; 乳化温度 下降 , 粒径减小 。
图 1 不锈钢乳化容器 1 —电动机 , 2 —涡轮旋转轴 , 3 —固定桨叶 ; 4 —刮板 , 5 —旋转桨叶 , 6 —固定子 ; a —低速搅拌器 , b —高速搅拌器
用聚氧乙烯脂肪酸酯与聚氧乙烯月桂醚组合 的乳化剂配制高粘度硅油乳液 , 可以不加增粘 剂 , 配成的乳液稳定性好 。用这种硅油乳液配制 的发用化妆品 , 由于不含增粘剂 , 可使硅油的光 泽 、滑爽特性得到充分的发挥[5 ] 。100 份硅油用 3～30 份聚氧乙烯脂肪酸酯 。聚氧乙烯月桂醚与 聚氧乙烯脂肪酸酯的比例 , 对硅油乳液的稳定性 及发用化妆品的性能都有影响 , 聚氧乙烯脂肪酸 酯与聚氧乙烯月桂醚的质量比为 012～20 较合 适 。小于 012 , 乳液的稳定性差 ; 大于 20 , 乳液
表 1 的结果表明 , 6 种硅油乳液的平均粒径 为 30～150 μm , 不含微细的粒子 ; ( V) 值在 0191～1120 间 , 分布窄 , 所以在 50 ℃下的稳定 性贮存很好 。
乳液 3 的加水量大于初期转相水量 , 其平均 粒径增大 ; 乳液 4 的乳化温度为 80 ℃, 其平均 粒径也增大 。这表明可以用初期转相水的加入量 及乳化温度来控制乳液的平均粒径 。 11113 用聚氧乙烯脂肪酸酯作乳化剂配制高粘 度硅油乳液
O/ W 型乳液的特征是油性感少 , 有爽快感 , 能将硅油附着在头发或皮肤上 ; W/ O 型的乳液 特征是洗净效果好 。
欲配制稳定的 、能用于化妆品的硅油乳液 , 在产品设计时应注意如下要点[1 ] :
工
艺 要
点
乳化装置
乳化装置的种类
(一般搅拌
、高速分散搅拌
、胶体磨
、均浆机)
、处理容
量 、装置的材质 、搅拌或分散强度
拌 2 h ; 然后 , 在搅拌器 a 继续转动下开动高速 O/ W 型乳液 1 、2 、4 、5 及 6 。将初期转相水改
搅拌器 b , 1 000 r/ min 转速下加入初期转相水 为 30 份 , 在搅拌器 a 、b 搅拌下 , 得浅白色脂状
15 份 , 在 60 ℃下搅拌 1～3 h , 形成透明脂状 物 ; 后续制备工艺同上 , 得硅油乳液 3 。
第一讲 化妆品用硅油乳液
为适应各种化妆品的使用要求 , 迄今已开发 出水包油型硅油微乳液 、大粒径的硅油乳液 、粒 径分布窄的硅油乳液 、油相为多层结构的硅油乳 液 、油 相 为 核 壳 结 构 的 硅 油 乳 液 、高 粘 度 (100 000 mm2/ s 以 上 ) 及 超 高 粘 度 ( 1 ×107 mm2/ s 以上) 的硅油乳液及高浓度的硅油乳液
受高剪切力的作用会发生油与水的两相分离 , 即 破乳 。破乳有两个过程 : 一是分散相液滴在范德 华引力作用下发生附聚 , 先絮凝后聚结 , 使分散 相的液滴互相连结形成新的较大的液滴 , 最终使