增稠剂在化妆品中是一种至关重要的成分。它指的是在水中溶解或分散后,能显著增加液体黏度,并保持体系相对稳定的亲水性高分子化合物。
增稠剂是各类化妆品配方的骨架结构和核心基础,对产品的外观、流变性质、稳定性、肤感等都至关重要。
本文将从增稠机理、增稠剂分类、增稠剂在配方中注意事项展开分享,希望能为配方设计提供一定的参考。
增稠机理
化妆品中的增稠剂通过以下几种主要机理来增加产品的黏度和稳定性,从而改善其感官和使用体验。
分子间相互作用:
氢键结合:纤维素类增稠剂分子中的羟基与水分子形成氢键,增加分子间相互作用力,提高溶液黏度
静电相互作用:某些合成聚合物增稠剂电离产生带电离子,离子间静电相互作用增强分子聚集程度,增大溶液黏度
分子链缠结:
线性分子链:聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等线性聚合物增稠剂,分子链相互缠绕形成网络结构,增加内摩擦力实现增稠。
支化分子链:支化结构的增稠剂分子通过支化点相互作用,形成物理交联点,提高溶液黏度稳定性。
空间位阻效应:
大分子构象:瓜尔豆胶、黄原胶等多糖类增稠剂,分子结构复杂,占据空间大,限制分子运动,增加溶液黏度。
胶体粒子:硅酸铝镁、膨润土等无机增稠剂形成胶体粒子,粒子间空间位阻效应相互排斥,保持分散稳定,受外力作用时增加溶液黏度
结晶作用:
形成结晶网络:硬脂酸铝、硬脂酸镁等金属皂类增稠剂形成结晶,结晶颗粒相互连接,形成结晶网络,提高溶液黏度。
吸附作用:
固体表面吸附:在颜料分散体系中,增稠剂吸附在颜料颗粒表面,形成吸附层,增加颗粒间相互作用力,提高溶液黏度。
界面吸附:某些表面活性剂类增稠剂在油水界面吸附,降低界面张力,提高乳化体稳定性,同时增加溶液黏度。
增稠剂分类
按水溶性可分为:
水溶增稠剂:透明质酸、聚谷氨酸、汉生胶、淀粉、瓜儿胶、琼脂、小核菌胶、藻酸钠、阿拉伯胶树胶、皱波角叉菜粉、结冷胶、卡波、聚乙二醇、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、海藻酸丙二醇酯、羟乙基纤维素等。
微粉增稠剂:硅酸铝镁、二氧化硅、膨润土、改性气相二氧化硅、司拉氯铵膨润土、微晶纤维素等
按增稠剂来源可分:
天然增稠剂:通常来源于动植物或微生物发酵,具有绿色环保、安全性高的特点。常见有如淀粉、黄原胶、明胶、琼脂等,它们在增稠效果上表现温和,与人体相容性较好。
合成增稠剂:是通过化学方法合成的,如聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。这类增稠剂增稠效果显著,性能易于调控,但可能存在一定的安全性风险。
按用途可分为:
水性增稠剂:常见的水溶性增稠剂有卡波姆、丙烯酸(酯)类/C10-30 烷醇丙烯酸酯交联聚合物、羟乙基纤维素。
油性增稠剂:常见的油溶性增稠剂有糊精棕榈酸酯、纯地蜡等,常用于口红、唇膏等产品中。
增稠剂在配方中注意事项
在护肤体系配方中选用增稠剂,从配方的pH值、稳定性、是否透明、流变形态、外观颜色、电解质稳定性和法规要求等方面考虑。
是否需要中和:部分增稠剂(如卡波姆)为酸性聚电解质,需用碱中和才能发挥最佳增稠性能,中和使分子链伸展,增加粘度。
外观透明度:指增稠后体系的透明程度,对外观要求透明的化妆品(如透明凝胶、爽肤水),要选透明度好的增稠剂。
流变性:包括粘度、弹性、触变性等,是受外力时的流动和变形特性,不同剂型产品对流变要求不同,影响剂型和肤感。
耐盐性:指在含电解质(盐类)体系中的稳定性和增稠效果,用于成分复杂、含电解质配方时需考虑。
粘度:衡量流体流动阻力,体现增稠效果,不同化妆品对粘度要求不同。
屈服力:使体系能悬浮固体颗粒等不溶物的最小力,对含悬浮颗粒的产品很重要。
剪切耐受性:指增稠剂在受到剪切力(如搅拌、涂抹)后,保持原有性能的能力,好的剪切耐受性可维持产品稳定性。
pH稳定性:增稠剂自身有pH适用范围,且会影响产品整体pH,不同皮肤适用的pH范围不同,产品
pH要合适。
温度稳定性:增稠剂的性能在不同温度下可能变化,包括增稠效果、稳定性等,有些产品需在不同温度下性能稳定。
乳化能力:部分增稠剂有乳化作用,可帮助形成稳定乳液,对乳液、膏霜类产品很关键。
适用体系:不同增稠剂适用于不同化妆品体系,如水剂、乳液、膏霜、凝胶等,要根据产品类型选择。
配伍兼容性:增稠剂在不同溶剂中的溶解情况,以及和其他成分一起使用时是否会相互作用而影响性能。