Zagęstniki stanowią szkielet i podstawę różnych receptur kosmetycznych i mają kluczowe znaczenie dla wyglądu, właściwości reologicznych, stabilności i odczucia produktów na skórze.Wybierz powszechnie stosowane i reprezentatywne różne typy zagęstników, przygotuj je do roztworów wodnych o różnych stężeniach, przetestuj ich właściwości fizyczne i chemiczne, takie jak lepkość i pH, a także użyj ilościowej analizy opisowej, aby sprawdzić ich wygląd, przezroczystość i liczne odczucia skórne w trakcie i po używać.Przeprowadzono badania sensoryczne wskaźników oraz przeszukano literaturę w celu podsumowania i podsumowania różnych rodzajów zagęstników, które mogą stanowić pewne odniesienie przy projektowaniu formuł kosmetycznych.
1. Opis zagęszczacza
Istnieje wiele substancji, które można stosować jako zagęstniki.Z punktu widzenia względnej masy cząsteczkowej wyróżnia się zagęszczacze niskocząsteczkowe i zagęszczacze wielkocząsteczkowe;z punktu widzenia grup funkcyjnych są to elektrolity, alkohole, amidy, kwasy karboksylowe i estry itp. Czekaj.Zagęszczacze klasyfikuje się zgodnie z metodą klasyfikacji surowców kosmetycznych.
1. Zagęstnik o niskiej masie cząsteczkowej
1.1.1 Sole nieorganiczne
Układ wykorzystujący sól nieorganiczną jako zagęszczacz jest na ogół układem wodnego roztworu środka powierzchniowo czynnego.Najczęściej stosowanym nieorganicznym zagęszczaczem soli jest chlorek sodu, który ma wyraźne działanie zagęszczające.Surfaktanty w roztworze wodnym tworzą micele, a obecność elektrolitów zwiększa liczbę asocjacji miceli, prowadząc do przekształcenia miceli kulistych w micele w kształcie pręcika, zwiększając opory ruchu, a tym samym zwiększając lepkość układu.Jednakże, gdy elektrolitu będzie za dużo, będzie to miało wpływ na strukturę micelarną, zmniejszy opory ruchu i zmniejszy lepkość układu, czyli tzw. „wysalanie”.Dlatego ilość dodawanego elektrolitu wynosi zazwyczaj 1–2% masowych i współpracuje on z innymi rodzajami zagęszczaczy, aby uczynić system bardziej stabilnym.
1.1.2 Alkohole tłuszczowe, kwasy tłuszczowe
Alkohole i kwasy tłuszczowe są polarnymi substancjami organicznymi.W niektórych artykułach zalicza się je do niejonowych środków powierzchniowo czynnych, ponieważ zawierają zarówno grupy lipofilowe, jak i hydrofilowe.Istnienie niewielkiej ilości takich substancji organicznych ma znaczący wpływ na napięcie powierzchniowe, omc i inne właściwości środka powierzchniowo czynnego, a wielkość efektu wzrasta wraz z długością łańcucha węglowego, na ogół w zależności liniowej.Zasada działania polega na tym, że alkohole tłuszczowe i kwasy tłuszczowe mogą włączać (łączyć) micele środków powierzchniowo czynnych, sprzyjając tworzeniu się miceli.Efekt wiązania wodorowego pomiędzy głowami polarnymi) powoduje, że dwie cząsteczki ułożone są blisko powierzchni, co znacznie zmienia właściwości miceli surfaktantu i pozwala uzyskać efekt zagęszczenia.
2. Klasyfikacja zagęstników
2.1 Niejonowe środki powierzchniowo czynne
2.1.1 Sole nieorganiczne
Chlorek sodu, chlorek potasu, chlorek amonu, chlorek monoetanoloaminy, chlorek dietanoloaminy, siarczan sodu, fosforan trisodu, wodorofosforan disodu i tripolifosforan sodu itp.;
2.1.2 Alkohole tłuszczowe i kwasy tłuszczowe
Alkohol laurylowy, alkohol mirystylowy, alkohol C12-15, alkohol C12-16, alkohol decylowy, alkohol heksylowy, alkohol oktylowy, alkohol cetylowy, alkohol stearylowy, alkohol behenylowy, kwas laurynowy, kwas C18-36, kwas linolowy, kwas linolenowy, kwas mirystynowy , kwas stearynowy, kwas behenowy itp.;
2.1.3 Alkanolamidy
Dietanoloamid kokosowy, Monoetanoloamid kokosowy, Monoizopropanolamid kokosowy, Kokamid, Lauroilo-linoleoilodietanoloamid, Lauroilo-mirystoilodietanoloamid, Izostearylodietanoloamid, Dietanoloamid linolowy, Dietanoloamid kardamonu, Monoetanoloamid kardamonu, Dietanoloamid oleju, Monoetanoloamid palmowy, Monoetanoloamid oleju rycynowego, Dietanoloamid sezamu, Dietanoloamid soi etanoloamid, stearyl Dietanoloamid, monoetanoloamid stearyny, stearynian monoetanoloamidu stearylu, stearamid, monoetanoloamid łoju, dietanoloamid kiełków pszenicy, PEG (glikol polietylenowy)-3-lauryd, oleamid PEG-4, amid łoju PEG-50 itp.;
2.1.4 Etery
Eter cetylowo-polioksyetylenowy (3), eter izocetylopolioksyetylenowy (10), eter laurylopolioksyetylenowy (3), eter laurylopolioksyetylenowy (10), Poloksamer-n (etoksylowany eter polioksypropylenowy) (n=105, 124, 185, 237, 238, 338 , 407) itp.;
2.1.5 Estry
Ester łoju glicerylowego PEG-80, diizostearynian PEC-8PPG (glikolu polipropylenowego)-3, uwodorniony palmitynian glicerolu PEG-200, PEG-n (n=6, 8, 12) wosk pszczeli, izostearynian PEG -4, PEG-n (n= 3, 4, 8, 150) distearynian, oleinian/kokosan gliceryny PEG-18, dioleinian PEG-8, stearynian gliceryny PEG-200, PEG-n (n=28, 200) glicerylowe masło shea, uwodorniony olej rycynowy PEG-7, Olej jojoba PEG-40, Laurian PEG-2, Dioleinian metyloglukozy PEG-120, Stearynian pentaerytrytolu PEG-150, Oleinian glikolu propylenowego PEG-55, Triizostearynian sorbitanu PEG-160, PEG-n (n=8, 75, 100) Stearynian , Kopolimer PEG-150/Decyl/SMDI (kopolimer glikolu polietylenowego-150/decylu/metakrylanu), kopolimer PEG-150/stearylu/SMDI, PEG-90. Izostearynian, PEG-8PPG-3 dilaurynian, mirystynian cetylu, palmitynian cetylu, C18 -36 Kwas glikolu etylenowego, stearynian pentaerytrytolu, behenian pentaerytrytolu, stearynian glikolu propylenowego, ester behenylowy, ester cetylowy, plehenianian glicerolu, trihydroksystearynian gliceryny itp.;
2.1.6 Tlenki amin
Tlenek mirystyloaminy, tlenek izostearyloaminopropyloaminy, tlenek aminopropyloaminy z oleju kokosowego, tlenek aminopropyloaminy z kiełków pszenicy, tlenek aminopropyloaminy z soi, tlenek PEG-3 lauryloaminy itp.;
2.2 Amfoteryczne środki powierzchniowo czynne
Cetyl Betaina, Coco Aminosulfobetaina itp.;
2.3 Anionowe środki powierzchniowo czynne
Oleinian potasu, stearynian potasu itp.;
2.4 Polimery rozpuszczalne w wodzie
2.4.1 Celuloza
Celuloza, guma celulozowa,karboksymetylohydroksyetyloceluloza, cetylohydroksyetyloceluloza, etyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza, formazan Baza celulozowa, karboksymetyloceluloza itp.;
2.4.2 Polioksyetylen
PEG-n (n=5M, 9M, 23M, 45M, 90M, 160M) itd.;
2.4.3 Kwas poliakrylowy
Akrylany/C10-30 Alkil Acrylate Crosspolimer, Akrylany/Cetyl Etoksy(20) Kopolimer Itakonian, Akrylany/Cetyl Etoksy(20) Kopolimer Akrylany Metylu, Akrylany/Tetradecyloetoksy(25) Akrylan Kopolimer, Akrylany/Oktadecyloetoksyl(20) Itakonian Kopolimer, Akrylany/oktadekan etoksy(20) kopolimer metakrylanu, akrylan/ocaryloetoksy(50) kopolimer akrylanu, krospolimer akrylanu/VA, PAA (kwas poliakrylowy), akrylan sodu/izodekanian winylu usieciowany polimer, karbomer (kwas poliakrylowy) i jego sól sodowa itp. .;
2.4.4 Kauczuk naturalny i jego wyroby modyfikowane
Kwas alginowy i jego sole (amoniowe, wapniowe, potasowe), pektyna, hialuronian sodu, guma guar, kationowa guma guar, hydroksypropylowa guma guar, guma tragakantowa, karagen i jego sól (wapniowa, sodowa), guma ksantanowa, guma sklerotynowa itp. ;
2.4.5 Polimery nieorganiczne i ich produkty modyfikowane
Krzemian magnezowo-glinowy, krzemionka, krzemian sodowo-magnezowy, uwodniona krzemionka, montmorylonit, krzemian sodowo-litowo-magnezowy, hektoryt, montmorylonit stearyloamoniowy, hektoryt stearyloamoniowy, czwartorzędowa sól amoniowa -90 montmorylonit, czwartorzędowa sól amoniowa -18 montmorylonit, czwartorzędowa amoniowa -18 hektoryt itp. .;
2.4.6 Inne
Polimer usieciowany dekadienem PVM/MA (usieciowany polimer polieteru winylometylowego/akrylanu metylu i dekadienu), PVP (poliwinylopirolidon) itp.;
2.5 Środki powierzchniowo czynne
2.5.1 Alkanolamidy
Najczęściej stosowanym jest dietanoloamid kokosowy.Alkanolamidy są kompatybilne z elektrolitami do zagęszczania i dają najlepsze rezultaty.Mechanizm zagęszczania alkanoloamidów polega na interakcji z micelami anionowych środków powierzchniowo czynnych w celu utworzenia płynów nienewtonowskich.Różne alkanoloamidy wykazują duże różnice w działaniu, a ich działanie jest również różne, gdy są stosowane samodzielnie lub w połączeniu.Niektóre artykuły donoszą o właściwościach zagęszczających i pieniących różnych alkanoloamidów.Ostatnio doniesiono, że alkanoloamidy stwarzają potencjalne ryzyko wytwarzania rakotwórczych nitrozoamin, gdy są przetwarzane w kosmetyki.Do zanieczyszczeń alkanoloamidami zaliczają się wolne aminy, będące potencjalnym źródłem nitrozoamin.Obecnie nie ma oficjalnej opinii branży higieny osobistej na temat zakazu stosowania alkanoloamidów w kosmetykach.
2.5.2 Etery
W preparacie zawierającym alkohol tłuszczowy, polioksyetylenoeterosiarczan sodu (AES) jako główną substancję czynną, w celu uzyskania odpowiedniej lepkości można na ogół stosować wyłącznie sole nieorganiczne.Badania wykazały, że jest to spowodowane obecnością w AES niesiarczanowanych etoksylatów alkoholi tłuszczowych, które w znaczący sposób przyczyniają się do zagęszczenia roztworu środka powierzchniowo czynnego.Dogłębne badania wykazały, że: średni stopień etoksylacji wynosi około 3EO lub 10EO, aby odgrywać najlepszą rolę.Ponadto zagęszczające działanie etoksylanów alkoholi tłuszczowych ma duży związek z szerokością rozkładu nieprzereagowanych alkoholi i homologów zawartych w ich produktach.Gdy rozkład homologów jest szerszy, efekt zagęszczania produktu jest słaby, a im węższy rozkład homologów, tym większy można uzyskać efekt zagęszczający.
2.5.3 Estry
Najczęściej stosowanymi zagęszczaczami są estry.Ostatnio za granicą donoszono o diizostearynianie PEG-8PPG-3, diizostearynianie PEG-90 i dilaurynianie PEG-8PPG-3.Ten rodzaj zagęszczacza należy do zagęszczaczy niejonowych, stosowanych głównie w układach wodnych roztworów środków powierzchniowo czynnych.Zagęszczacze te nie ulegają łatwo hydrolizie i mają stabilną lepkość w szerokim zakresie pH i temperatury.Obecnie najczęściej stosowanym jest distearynian PEG-150.Estry stosowane jako zagęszczacze mają na ogół stosunkowo duże masy cząsteczkowe, a zatem mają pewne właściwości związków polimerowych.Mechanizm zagęszczania wynika z tworzenia trójwymiarowej sieci hydratacyjnej w fazie wodnej, włączając w ten sposób micele środka powierzchniowo czynnego.Takie związki działają jako emolienty i środki nawilżające, a także są stosowane jako zagęszczacze w kosmetykach.
2.5.4 Tlenki amin
Tlenek aminy jest rodzajem polarnego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, który charakteryzuje się tym, że: w roztworze wodnym, ze względu na różnicę wartości pH roztworu, wykazuje właściwości niejonowe, ale może także wykazywać silne właściwości jonowe.W warunkach obojętnych lub zasadowych, to znaczy, gdy pH jest większe lub równe 7, tlenek aminy występuje w postaci niezjonizowanego hydratu w roztworze wodnym, wykazując niejonowość.W roztworze kwaśnym wykazuje słabą kationowość.Gdy pH roztworu jest mniejsze niż 3, kationowość tlenku aminy jest szczególnie oczywista, dlatego może on dobrze współpracować z kationowymi, anionowymi, niejonowymi i obojnaczymi środkami powierzchniowo czynnymi w różnych warunkach.Dobra kompatybilność i wykazują efekt synergiczny.Tlenek aminy jest skutecznym zagęszczaczem.Gdy pH wynosi 6,4-7,5, tlenek alkilodimetyloaminy może sprawić, że lepkość związku osiągnie 13,5Pa.s-18Pa.s, podczas gdy tlenek alkiloamidopropylodimetylu Aminy mogą zwiększyć lepkość związku do 34Pa.s-49Pa.s, a dodanie soli do tego ostatniego nie zmniejszy lepkości.
2.5.5 Inne
Jako zagęszczacze można również zastosować kilka betain i mydeł.Ich mechanizm zagęszczania jest podobny do mechanizmu innych małych cząsteczek i wszystkie osiągają efekt zagęszczania poprzez interakcję z micelami powierzchniowo czynnymi.Mydła można stosować do zagęszczania kosmetyków w sztyfcie, a betainę stosuje się głównie w układach wodnych zawierających środki powierzchniowo czynne.
2.6 Rozpuszczalny w wodzie zagęszczacz polimerowy
Na układy zagęszczone wieloma zagęszczaczami polimerowymi nie ma wpływu pH roztworu ani stężenie elektrolitu.Ponadto zagęstniki polimerowe potrzebują mniejszej ilości, aby osiągnąć wymaganą lepkość.Na przykład produkt wymaga zagęszczacza środka powierzchniowo czynnego, takiego jak dietanoloamid oleju kokosowego o ułamku masowym 3,0%.Aby osiągnąć ten sam efekt wystarczy jedynie włókno 0,5% zwykłego polimeru.Większość rozpuszczalnych w wodzie związków polimerowych stosowana jest nie tylko jako zagęszczacze w przemyśle kosmetycznym, ale także jako środki zawieszające, dyspergujące i stylizujące.
2.6.1 Celuloza
Celuloza jest bardzo skutecznym zagęszczaczem w systemach wodnych i jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach kosmetyki.Celuloza jest naturalną materią organiczną, która zawiera powtarzające się jednostki glukozydowe, a każda jednostka glukozydowa zawiera 3 grupy hydroksylowe, dzięki którym mogą tworzyć się różne pochodne.Zagęszczacze celulozowe gęstnieją poprzez długie łańcuchy pęczniejące w wyniku hydratacji, a układ zagęszczony celulozą wykazuje wyraźną pseudoplastyczną morfologię reologiczną.Ogólny udział masowy zużycia wynosi około 1%.
2.6.2 Kwas poliakrylowy
Istnieją dwa mechanizmy zagęszczania zagęstników kwasu poliakrylowego, a mianowicie zagęszczanie zobojętniające i zagęszczanie wiązań wodorowych.Neutralizacja i zagęszczanie ma na celu zneutralizowanie kwaśnego zagęszczacza kwasu poliakrylowego w celu zjonizowania jego cząsteczek i wygenerowania ładunków ujemnych wzdłuż głównego łańcucha polimeru.Odpychanie między ładunkami tej samej płci powoduje, że cząsteczki prostują się i otwierają, tworząc sieć.Struktura osiąga efekt zagęszczania;zagęszczanie wiązań wodorowych polega na tym, że zagęstnik będący kwasem poliakrylowym najpierw łączy się z wodą w celu utworzenia cząsteczki hydratacyjnej, a następnie łączy się z donorem hydroksylowym o ułamku masowym 10–20% (takim jak posiadający 5 lub więcej grup etoksylowych) Niejonowy środki powierzchniowo czynne) połączone w celu rozplątania skręconych cząsteczek w układzie wodnym, tworząc strukturę sieciową, aby uzyskać efekt zagęszczania.Różne wartości pH, różne neutralizatory i obecność rozpuszczalnych soli mają duży wpływ na lepkość układu zagęszczającego.Gdy wartość pH jest mniejsza niż 5, lepkość wzrasta wraz ze wzrostem wartości pH;gdy wartość pH wynosi 5-10, lepkość pozostaje prawie niezmieniona;jednak w miarę dalszego wzrostu wartości pH wydajność zagęszczania ponownie spadnie.Jony jednowartościowe jedynie zmniejszają skuteczność zagęszczania układu, podczas gdy jony dwuwartościowe lub trójwartościowe mogą nie tylko rozrzedzać układ, ale także wytwarzać nierozpuszczalne osady, gdy zawartość jest wystarczająca.
2.6.3 Kauczuk naturalny i jego wyroby modyfikowane
Guma naturalna składa się głównie z kolagenu i polisacharydów, ale guma naturalna stosowana jako zagęszczacz składa się głównie z polisacharydów.Mechanizm zagęszczania polega na utworzeniu trójwymiarowej struktury sieci hydratacyjnej poprzez oddziaływanie trzech grup hydroksylowych w jednostce polisacharydowej z cząsteczkami wody, tak aby uzyskać efekt zagęszczania.Postacie reologiczne ich roztworów wodnych to głównie płyny nienewtonowskie, ale właściwości reologiczne niektórych rozcieńczonych roztworów są zbliżone do płynów newtonowskich.Ich działanie zagęszczające jest ogólnie związane z wartością pH, temperaturą, stężeniem i innymi substancjami rozpuszczonymi w układzie.Jest to bardzo skuteczny zagęszczacz, a ogólna dawka wynosi 0,1% -1,0%.
2.6.4 Polimery nieorganiczne i ich produkty modyfikowane
Nieorganiczne zagęszczacze polimerowe mają na ogół trójwarstwową strukturę warstwową lub ekspandowaną strukturę siatkową.Dwa najbardziej przydatne komercyjnie typy to montmorylonit i hektoryt.Mechanizm zagęszczania polega na tym, że gdy polimer nieorganiczny jest zdyspergowany w wodzie, zawarte w nim jony metali dyfundują z płytki, w miarę postępu hydratacji płytka pęcznieje, a na koniec kryształy lamelarne ulegają całkowitemu rozdzieleniu, co powoduje utworzenie anionowej struktury lamelarnej kryształy.i jony metali w przezroczystej zawiesinie koloidalnej.W tym przypadku lamele mają ujemny ładunek powierzchniowy i niewielką ilość ładunku dodatniego w swoich rogach z powodu pęknięć sieci.W rozcieńczonym roztworze ładunki ujemne na powierzchni są większe niż ładunki dodatnie na rogach, a cząstki odpychają się od siebie, więc nie będzie efektu zagęszczania.Wraz z dodatkiem i stężeniem elektrolitu wzrasta stężenie jonów w roztworze i maleje ładunek powierzchniowy płytek.W tym czasie główna interakcja zmienia się z siły odpychania pomiędzy lamelami na siłę przyciągania pomiędzy ładunkami ujemnymi na powierzchni lamelek i ładunkami dodatnimi w narożach krawędzi, a równoległe blaszki są usieciowane prostopadle do siebie tworząc tzw. „kartonową”. Struktura „międzyprzestrzeni” powoduje pęcznienie i żelowanie, uzyskując efekt zagęszczenia.Dalszy wzrost stężenia jonów zniszczy strukturę
Czas publikacji: 28 grudnia 2022 r