
摘要:論述了表面活性劑的功能以及在化妝品中的作用。介紹了化妝品中常用的表面活性劑。對(duì)化妝品中用的表面活性劑的發(fā)展趨勢進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞:表面活性劑;化妝品;應(yīng)用;發(fā)展
表面活性劑是指具有一定活性、使溶液表面張力顯著下降的化工新材料產(chǎn)品,進(jìn)而具有抗黏濕潤、乳化破乳、起泡消泡、分散凝聚、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用,被廣泛使用于各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,比如化妝品調(diào)制、食品加工、纖維加工、紡織品印染及整理、農(nóng)藥和醫(yī)藥加工、礦物浮選、石油開采、油品處理、洗滌等許多工業(yè)領(lǐng)域,因此被譽(yù)為“工業(yè)味精”。
化妝品是指以涂抹噴灑或者其他類似方法施于人體(皮膚、毛發(fā)、指趾甲和口唇齒等),以達(dá)到清潔保養(yǎng)美化修飾和改變外觀,或者修正人體氣味,保持良好狀態(tài)為目的的產(chǎn)品。化妝品中所利用的表面活性劑的性能不僅僅是其單一的性能,而是利用其多種性能,因此,表面活性劑是化妝品生產(chǎn)中不可缺少的原料,廣泛應(yīng)用于化妝品中。
化妝品中常用的表面活性劑:陰離子表面活性劑,在化妝品中主要起清潔潤濕乳化和發(fā)泡的作用;陽離子表面活性劑,在化妝品中起柔軟抗靜電防水和固色的作用;兩性離子表面活性劑,具有良好的洗滌性能,低毒、低刺激性,在化妝品中起柔軟抗靜電乳化分散和殺菌的作用;非離子表面活性劑,具有安全、無刺激性且溫和的特點(diǎn),在化妝品的運(yùn)用中范圍最廣。
聚氧乙烯型表面活性劑1)聚氧乙烯型表面活性劑是用具有如-OH,-COOH,-NH2和-CONH2等基團(tuán)中的活潑氫原子的疏水性原料與環(huán)氧乙烷(EO)進(jìn)行乙氧基化反應(yīng)制得的。乙氧基化是生產(chǎn)表面活性劑,特別是非離子表面活性劑最重要的技術(shù)。該類表面活性劑具有分散、滲透、乳化、增溶、潤濕、起泡和殺菌等多種功能,在化妝品中具有廣泛的用途。2)聚氧乙烯型陰離子表面活性劑是表面活性劑是應(yīng)用最廣的一類。聚氧乙烯陽離子型表面活性劑在化妝品中主要用作殺菌劑和抑菌劑,可用于護(hù)發(fā)用品方面,包括頭發(fā)調(diào)理劑和頭發(fā)定型凝膠,是有效的抗靜電劑,可使頭發(fā)柔順。一般來說,它不具備去污能力,不能和陰離子表面活性劑配伍使用。3)聚氧乙烯非離子型表面活性劑具有潤濕、滲透、乳化和增溶等作用。它們是非離子表面活性劑中生產(chǎn)量最大、用途最廣的一大類表面活性劑,在化妝品中應(yīng)用非常廣泛。[3]2、氨基酸表面活性劑氨基酸表面活性劑是以生物質(zhì)為基礎(chǔ)的表面活性劑,由于分子中有氨基酸的骨架,除兼有其它系列的表面活性劑的性能之外,它還有自身獨(dú)特的功能,例如有降解安全迅速、生物相容性好、抑菌效果好等。相比于十二烷基硫酸鈉和聚氧乙烯烷基硫酸鈉潔面乳,以氨基酸作為潔面乳中的表面活性劑有非常好的安全性和親膚性,刺激性非常小。不過缺點(diǎn)是成本過高。[4]二、表面活性劑在化妝品中的應(yīng)用隨著表面活性劑的開發(fā)和應(yīng)用研究的不斷深入,其應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大。目前,表面活性劑已成為洗滌用品的主要成分,同時(shí)在化妝品中也有著多種重要應(yīng)用,如在化妝品中起乳化、分散、增溶、發(fā)泡和洗凈等作用。
1、乳化作用使非水溶性物質(zhì)在水中呈均勻乳化而形成乳狀液的現(xiàn)象稱為乳化作用。乳化劑在化妝品中主要用于生產(chǎn)膏霜和乳液。目前應(yīng)用最廣的是非離子型乳化劑,其原因是非離子型乳化劑安全、刺激性低。有名的失水山梨醇脂肪酸酯(司盤)及其環(huán)氧乙烷加成物(吐溫)便是良好的復(fù)合非離子型乳化劑,司盤親油劑,司盤親油,吐溫親水,兩者混合應(yīng)用于O/W型乳液中,可形成穩(wěn)定性好、親膚性高的乳狀液。
2、增溶作用使微溶性或不溶性物質(zhì)增大溶解度的現(xiàn)象稱為增溶作用。在化妝品中增溶劑主要用于化妝水、生發(fā)油、生發(fā)養(yǎng)發(fā)劑的生產(chǎn),用作增溶劑的表面活性劑應(yīng)具有高的親水性,HLB>15,如聚氧乙烯硬化蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯等。
3、分散作用使非水溶性物質(zhì)在水中形成微粒且呈均勻分散狀態(tài)的現(xiàn)象稱為分散作用。用于分散劑的表面活性劑很多既是乳化劑又是分散劑,如脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸鹽、烷基醚羧酸鹽和烷基磺酸鹽等,它們都有很好的分散性能。
4、清潔作用作為清潔用的個(gè)人用品主要有香波、沐浴露和洗面奶等,除了要求具有清潔發(fā)泡和潤濕功能外,目前主要考慮的是對(duì)皮膚的溫和性,這就要求表面活性劑不損傷表皮細(xì)胞,不對(duì)皮膚的蛋白質(zhì)發(fā)生作用,不滲透或少滲透到皮膚中去,使皮膚油脂及皮膚本身保持正常狀態(tài)。陰離子型表面活性劑用于清洗已有很久的歷史。
5、柔軟和抗靜電作用護(hù)發(fā)素、潤發(fā)一類的頭發(fā)調(diào)理產(chǎn)品中,陽離子表面活性劑是主要的調(diào)理劑,它有很好的柔軟和抗靜電能力,在毛發(fā)柔順調(diào)理劑中起著獨(dú)特的作用。最普遍應(yīng)用的陽離子表面活性劑是單烷基及雙烷基季銨鹽類。
6、潤濕和滲透作用作為化妝品,不僅要有美容功效,使用起來還應(yīng)有舒適柔和的感覺,這些都離不開表面活性劑的潤濕作用,在這方面生物表面活性劑取得了顯著的成果。三、化妝品用表面活性劑的發(fā)展趨勢21世紀(jì)化妝品工業(yè)將通過融合近代多學(xué)科的高新科技成果,提高化妝品的安全性、功效性和環(huán)保性,開發(fā)新的化妝品原料,采用綠色環(huán)保型的表面活性劑,這些都是化妝品研究的熱點(diǎn)另外,生物化學(xué)的活性物質(zhì)在化妝品中也已被廣泛應(yīng)用。
磷脂磷脂從生成結(jié)構(gòu)與性能講屬生物表面活性劑。磷脂分子既含有疏水性的脂肪酸酯基,又含有親水性的磷酸基。磷脂具有親油性使其能以薄膜狀包裹在油滴表面,磷脂又具有親水性與水分子相吸引,大大降低了水油之間的界面張力,從而使得水油混合液成為均勻穩(wěn)定的乳化液。[5]磷脂在化妝品中的應(yīng)用,一方面是利用它的表面活性,即磷脂在皮膚上可形成薄的單分子膜或低聚分子膜,這些膜具有膠體性質(zhì),保護(hù)皮膚不受洗滌劑的脫脂影響;另一方面是利用它為皮膚細(xì)胞的固有成分,對(duì)生物膜的生理活性和機(jī)體的正常代謝有重要的調(diào)節(jié)功能,對(duì)人體肌膚有較好的保濕性和滲透功能,[6]因此用于化妝品能夠消除皮膚色素,減少和祛除老年斑,延緩皮膚衰老,還叮以軟化和保護(hù)皮膚;用于護(hù)發(fā)產(chǎn)品可以使頭發(fā)光潤、柔軟,還能夠促進(jìn)毛發(fā)生長,減少自發(fā)的生成。[7]2、烷基糖苷烷基糖苷(APG)是新一代溫和表面活性劑,它兼具陰離子和非離子表面活性劑的許多特征,如表面活性高、去污能力強(qiáng)、泡沫細(xì)膩豐富、無濁點(diǎn)且稀釋無凝膠出現(xiàn)、刺激性小、易生物降解、配伍性佳等。APG是一類特殊的物質(zhì),它與聚氧乙烯基類非離子表面活性劑有很大不同:它的親疏水性質(zhì)不是通過溫度來調(diào)節(jié),而是通過加入一定量的疏水性共乳化劑,如單油酸甘油酯(GMO)或失水山梨醇單月桂酸酯(SML)來實(shí)現(xiàn)。APG的無濁點(diǎn)特性賦予了這類產(chǎn)品高溫穩(wěn)定性,為人們制備在較大溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定存在的產(chǎn)品提供了方便。目前,國內(nèi)外很多產(chǎn)品都以APG為原料,這類化妝品顯示出良好的保濕性、養(yǎng)護(hù)功能和高溫穩(wěn)定性能。[8]3、殼聚糖殼聚糖是甲殼素的主要衍生物,又稱乙酰殼多糖,是天然的含氨基均多糖。近幾年,隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)殼聚糖是自然界迄今為止發(fā)現(xiàn)的膳食纖維中惟一的陽離子高分子基團(tuán),因此在許多領(lǐng)域內(nèi),殼聚糖具有獨(dú)特生化功能。而在化妝品中,它具有與乳化劑很好的復(fù)配性和穩(wěn)定性,是一種天然的表面活性劑。殼聚糖主要優(yōu)勢是,不需要人工合成,是一種天然健康的成分,經(jīng)過簡單處理提取后,便可以加入到化妝品中;其次,殼聚糖自身活性多樣,在不同領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛,利用其特殊的生物活性在一定程度上保證化妝品某些成分的安全性。[9]吳月蘭和林珊萍[10]通過制備羧甲基殼聚糖及其在化妝品中的運(yùn)用研究得出羧甲基殼聚糖的吸濕與保濕性能、抑菌性能和配伍性能均良好,因此殼聚糖作為表面活性劑,具有安全、溫和、易生物降解和具有特殊作。將其用應(yīng)用到化妝品中,不僅能夠提高在化妝品領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢,鞏固國內(nèi)市場。同時(shí),又因殼聚糖為一種天然的物質(zhì),避免對(duì)皮膚的刺激性,減少了化學(xué)成分對(duì)皮膚的傷害,做到了綠色、環(huán)保,將大大有利于表面活性劑在化妝品中應(yīng)用。4、有機(jī)硅表面活性劑有機(jī)硅表面活性劑在日化行業(yè)中是一種用量較大表面活性劑,它可作為乳化劑用于各種化妝品。有機(jī)硅表面活性劑對(duì)人體無副作用,能在皮膚表面形成脂肪層的保護(hù)膜,防止皮膚干燥,是優(yōu)良的皮膚潤滑劑和保濕劑,特別是作為乳化劑和乳化穩(wěn)定劑適用于配制面部和眼部化妝品。有機(jī)硅表面活性劑在個(gè)人護(hù)理品的應(yīng)用前景是美好的,隨著精細(xì)化學(xué)品工業(yè)的發(fā)展,個(gè)人護(hù)理品市場會(huì)越來越大,有機(jī)硅表面活性劑將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展,品種越來越多,應(yīng)用范圍也越來越廣。在日化行業(yè),主要是利用了有機(jī)在日化行業(yè),主要是利用了有機(jī)硅表面活性劑超低的界面張力和對(duì)人體無毒、溫和、柔軟滑爽的性能。[11]四、結(jié)束語表面活性劑在全球穩(wěn)步增長的趨勢為化妝品工業(yè)發(fā)展和壯大提供了良好的外部環(huán)境,對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)品種、性能與技術(shù)上的要求也越來越高因此要系統(tǒng)開發(fā)安全、溫和、易生物降解和具有特殊作用的表面活性劑,為新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)要重點(diǎn)開發(fā)糖苷類表面活性劑,可開發(fā)多種多元醇類和醇類表面活性劑;系統(tǒng)研究開發(fā)大豆磷脂類表面活性劑;開發(fā)蔗糖脂肪酸酯系列產(chǎn)品,加強(qiáng)復(fù)配技術(shù)的研究,開拓已有產(chǎn)品的應(yīng)用范圍表面活性劑作為化妝品中的最重要成分,在開發(fā)應(yīng)用上應(yīng)大力采用天然原料,盡量避免使用對(duì)皮膚有刺激性的成分,以減少化學(xué)成分給人體帶來的多種危害,相信綠色、環(huán)保型表面活性劑的開發(fā)將大大促進(jìn)功能性化妝品的開發(fā)。