表面活性剂在化妆品中的应用

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1、表面活性剂在化妆品中的应用表面活性剂在工业生产和日常生活中占有越来越重要的地位，被人们形象地称为“工 业味精”，广泛应用于化妆品、洗涤剂和制药等行业。1由于表面活性剂在化妆品中有乳化、 分散、增溶、起泡、清洗、润滑和柔软等功能作用，所以表面活性剂在化妆品中有着举足轻 重的地位。此外化妆品中所利用的表面活性剂的性能不仅仅是其单一的性能，而是利用其多 种性能，因此，表面活性剂是化妆品生产中不可缺少的原料，广泛应用于化妆品中。2 化妆品是指以涂抹、喷、洒或者其他类似方法，施于人体 （皮肤、毛发、指趾甲和口 唇齿等），以达到清洁、保养、美化、修饰和改变外观，或者修正人体气味，保持良好状态 为目的的产品

2、。目前，化妆品的发展趋势是向疗效性、功能性和天然性方向发展。3 一 表面活性剂在化妆品中的应用随替表面活性剂的开发和应用研究的不断深入,其应用范围也日益扩大。目前表面活性 剂已成为日新月异的洗涤用品的主要成分，同时在化妆品中也有着多种重要应用,如在化妆 品生产中起乳化、分散、增溶等作用。在使用中起发泡、洗净等作用。（1）乳化作用 由于油脂在水中表面张力大，当水中滴入油脂后，用力搅拌，油脂被粉碎成细珠状，互 相混合成乳浊液，但搅拌停止又重新分层。如果加入表面活性剂，用力搅拌，停止后很长时 间内却不易分层，这就是乳化作用。其原因是油脂的疏水性被活性剂的亲水基团所包围，形 成定向的吸引力，降低了油在

3、水中分散所需要的功，使油脂得到很好的乳化。乳化剂在化妆品中主要用于生产膏霜、乳液。常见的粉质雪花膏、中性雪花膏都是O/W型乳状液。可用阴离子型乳化剂脂肪酸皂（肥皂）乳化。4（2）增溶作用 表面活性剂在水溶液中形成胶束后，具有能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显 著增大的能力，且溶液呈透明状，这种作用称为增溶作用。2油类物质中加入表面活性剂后，才能“溶解”，但是这种溶解只有在表面活性剂的浓度 达到胶体的临界浓度时才能发生，溶解度的大小根据增溶对象和性质来决定。就增溶作用而 言，长的疏水基因烃链要比短烃链强，饱和烃链比不饱和烃链强，非离子表面活性剂增溶作 用一般比较显著。在化妆品中增溶剂主要用

4、于化妆水、生发油、生发养发剂的生产。用作增溶剂的表面活 性剂 应具有高的亲水性,如聚氧乙烯硬化蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、脂肪醉聚氧乙烯醚、脂 肪醉聚氧乙烯一聚氧丙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醉脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸醋等。（3）分散作用灰尘和污粒等固体粒子比较容易聚集在一起，在水中容易发生沉降，表面活性剂的分子 能使固体粒子聚集体分割成细小的微粒，使其分散悬浮在溶液中，起到促使固体粒子均匀分 散的作用。化妆品的分散系统包括粉体、溶剂及分散剂三部分。粉体可分为无机颜料（如滑石、云 母、二氧化钛、碳黑等）和有机颜料（如酞青蓝等）两类。主要是使化妆品具有好的色调、 能遮盖底色。有良好的使用感和防晒功效；溶剂则

5、分为水系、非水系两类。作为媒介的分散 剂又有亲水性和亲油性两类。3（4）泡沫作用泡沫的形成主要是活性剂的定向吸附作用，是气液两相间的表面张力降低所致。一般低 分子活性剂容易发泡，高分子活性剂泡沫少，豆蔻酸黄发泡性最高，硬脂酸钠发泡性最差， 阴离子活性剂发泡性和泡沫稳定性比非离子型好，如烷基苯磺酸钠发泡性很强。通常使用的 泡沫稳定剂有脂肪醇酰胺、羧基甲基纤维素等，泡沫抑制剂有脂肪酸、脂肪酸酯、聚醚等及 其它非离子表面活性剂。（5）润湿作用当液体与固体表面接触时，气体被排斥，原来的固 -气界面消失，代之以固 -液界面， 这种现象称为润湿。从普遍意义而言，润湿是一种流体被另一种流体自表面取代的过程。

6、零 件表面上往往粘附有一层蜡、油脂或鳞片状的物质，这些物质是疏水性的。由于这些物质的 污染，零件表面不易被水润湿，当水溶液中加入表面活性剂时，零件上的水珠就很容易分散 开来，使零件的表面张力大大降低，达到润湿目的。二表面活性剂分类表面活性剂的分子一般是有疏水基与亲水基两部分组成，故称它为两亲性化合物。分子 中具有不对称的结构，一部分易溶于水，具有亲水性质，称作亲水基；另一部分不溶于水面 易溶于油，具有亲油性，称作亲油基，或者疏水基。表面活性剂按其在水中是否离解，可分 为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂。离子型表面活性剂根据溶解后的活性成分又可 分为阳离子型、阴离子型和两性离子型。5r优离缺

7、liii活性剂藹子型表而活性剂彳阳离子表而活性剂表面活件剂L两性离亍表曲活性剂7阳:嗨和皿件剂通常使用的表面活性剂，其憎水基是碳氢烃基，分子中还可能含有氧、氮、硫、氯、溴 和碘等元素，称为碳氢表面活性剂或普通表面活性剂。含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活 性剂则称为特种表面活性剂。下面将对各表面活性剂在化妆品中应用特点说明（1）阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂在化妆品中的应用日趋广泛,其具有丰富的发泡性、良好的乳化性、 适度的洗净力以及特有的皮肤亲和性，能够满足毛发洗净剂的要求，在不少洗面奶、沐浴露 以及婴幼儿洗涤用品中使用。硫酸酯盐表面活性剂具有良好的润湿力、乳化力和去污力； 烷基磷酸酯盐类表

8、面活性剂具有优良的乳化、洗涤、抗静电和消泡作用；Gemini型阴离子 表面活性剂具有优良的表面化学性能、良好的分散、乳化、润湿及去污能力、对电解质不敏 感和低刺激性等各种应用性能，与其他表面活性剂复配可产生更大的协同效应，可降低表 面活性剂的使用量。6（2）阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂可用在护发用品方面，包括头发调理剂和头发定型凝胶，它也是极 有效的抗静电剂，使头发更加柔顺。在某些产品中，它们同时还可以用作乳化剂。季铵化合 物是化妆品中应用最为广泛的阳离子表面活性剂，该类化合物对皮肤和头发表现出一种强 烈的直接性，能使头发更易梳理，从而改善头发的感觉和光泽。用于护发用品的季铵化合物 还可以

9、用作杀菌剂，长链烷基酰胺丙基季铵盐具有优良的亲水性、温和性和生物降解性。在 香波及护发品中，该产品能在头发表面吸附，使头发具有柔软的手感，同时亦能起到长效保 湿作用，可明显改善头发的梳理性、抗缠结性和抗静电性，对皮肤和眼睛刺激性小,故有优 良的调理作用和增稠作用。7,8（3）两性离子表面活性剂两性离子表面活性剂同时携带正负离子电荷，它的结构既不同于阳离子表面活性剂， 又不同于阴离子表面活性剂，其本身的结构和性质决定了它具有许多优异的性能：低毒性、 对皮肤和眼睛的低刺激性、极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性、良好的生物降解性、柔软 性和抗静电性、杀菌性和抑霉性以及良好的配伍性等。近几年国内研究的两

10、性表面活性剂类 型主要有:氨基酸型表面活性剂、咪唑啉型表面活性剂和甜菜碱型表面活性剂。氨基酸型两 性离子表面活性剂通过氨基携带亲水基阳离子的正电荷, 其阴离子的负电荷可以通过羧基、 磺酸基及磷酸基等来携带, 其对头发和皮肤作用温和, 起泡和乳化性能好, 去污能力强, 生物降解性能好, 而且还具有良好的抑菌性能和杀菌性能, 因此, 氨基酸型表面活性剂将 是一个很好的发展方向。9（4）非离子型表面活性剂非离子表面活性剂按分子结构可分为聚氧乙烯衍生物、聚醚、烷基醇酰胺、脂肪酸多元 醇酯和烷基多苷等。聚氧乙烯衍生物又可按疏水基原料的不同分为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪 酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯酰胺、烷基酚聚氧

11、乙烯醚、聚氧乙烯脂肪胺、吐温和其他聚氧乙烯 系非离子表面活性剂等系列。多元醇酯可根据亲水基不同而分为：脂肪酸乙二醇酯、季戊四 醇（和丁四醇）的脂肪酸酯、单脂肪酸甘油酯（单甘酯）、失水山梨醇（或称山梨酐）的脂肪酸酯、 蔗糖脂肪酸酯和其他多元醇的脂肪酸酯等。但无论从生产规模和品种数量看,聚氧乙烯衍生 物都占主导地位,其主要生产技术是乙氧基化技术。聚氧乙烯型非离子表面活性剂是由高级脂肪醇、高级脂肪酸、烷基酚和多元醇酯等与环 氧乙烷加成而制得。链长度不同聚氧乙烯，可以合成一系列亲水性能不同的非离子表面活性 剂，具有润湿、渗透、乳化和增溶等作用。它们是非离子表面活性剂中生产量最大、用途最 广的一大类表面

12、活性剂，在化妆品中应用非常广泛。10在化妆品中用得最多的一类非离子乳化剂为BASF公司生产的聚氧乙烯-6鲸蜡硬脂醇 醚（A6）和聚氧乙烯-25鲸蜡硬脂醇醚（A25）。产品具有较强的乳化能力，广泛用于护 肤膏霜、乳液、护发产品、防晒产品、止汗剂和粉底霜等产品中。科宁公司生产的类似非离 子乳化剂聚氧乙烯-2硬脂肪醇醚（S2）和聚氧乙烯-21硬脂肪醇醚（S21）也在化 妆品中得到广泛使用。三化妆品中表面活性剂的发展趋势21世纪化妆品工业将通过融合近代多学科的高新科技成果,提高化妆品的安全性、功效 性、环保性。开发新的化妆品原材料，采用新的绿色环保型表面活性剂，这些都是化妆品研 究的热点。另外，生物化

13、学的活性物质在化妆品中也已被广泛应用。（1）生物表面活性剂生物表面活性剂以其生产原料来源广阔、价廉、表面活性高、乳化能力强、起泡性高、 无毒、环境友好、能被生物完全降解、生物相容性好、不致敏和可消化等优点而备受工业者 的青睐。生物表面活性剂主要分为糖脂类、脂肽和脂蛋白类、磷脂和脂肪酸类、聚合表面活 性剂类和微粒表面活性剂类等五大类。大多数已知道的生物表面活性剂属于糖脂类,其中槐 糖脂、鼠李糖脂和海藻糖脂是人们最为熟悉的。浓度为1 mol/L槐糖脂的产品就具有良好 的皮肤亲和性, 可用作皮肤保湿剂。已被日本 Kao 有限公司作为一种保湿剂用于化妆品, 商品名为Sofina,该公司已研究出生产槐糖

14、脂的发酵工艺流程，这种产品可用于口红、皮肤 和头发的保湿剂。11再如绿色植物中的茶皂素，又名茶皂甙,是由山茶树种子中提取出来的一类醣甙化合物, 是一种性能良好的天然表面活性剂,有较强的表面活性,抗硬水能力和起泡能力均很高。茶皂 素具有乳化、去污、润湿、分散、起泡等多种功能。用茶皂素直接洗涤织物,可保持织物的 艳丽色彩,并有保护织物作用;用于洗发剂,具有洗发、护发、乌发及去头屑、防脱发的功能。 其乳化能力超过油酸皂、烷基磺酸盐及聚氧乙烯脂肪醇醚等乳化剂,是一种优异的天然表面 活性剂。多应用于高档的洗发用制剂和洗涤用品。12(2) 烷基多苷(APG)烷基多苷(APG)是一种由可再生资源(淀粉和油脂

15、或它们的衍生物葡萄糖和脂肪醇)为原 料而制得的非离子表面活性剂，是a和B异构体的混合物它除了具有传统表面活性剂的优异 性能外,还具有许多独特的性能,因而国内外有关专家称它为世界级表面活性剂。13APG 除了自身对人体皮肤和眼睛无刺激性外,还可降低与其复配阴离子表面活性剂的刺 激性。在低刺激性香波和儿童香波的配制中，APG是必不可少的主要原料。发用香波产品应 用时，头发的干、湿梳理性显得特别重要。头发分别用APG/AES和AES处理后，测量梳理性的 结果表明：APG有改善梳理性的功能。但它的湿梳理性的影响呈中性(即不改善也不损害)。此外，APG对受伤的头发具有保护作用。用它和AES的水溶液分别处

16、理被烫过的头发, 测定被处理过头发的抗张强度,发现用APG处理过头发的抗张强度损失明显小于用AES处理 过的头发，而且它和AES的混合物更有利于头发的保护。APG除了上述主要的应用范围外，在 其他日化产品中也有广泛的应用。如:把APG加入肥皂、香皂中,可提高其抗干裂性、湿裂性、 起泡性、皮肤的温和性和洗后的皮肤感觉。用于牙膏后，可改善牙膏的起泡性、口腔刺激性 和流变储存稳定性等。(3) 壳聚糖壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰得到的产物。甲壳素来源广泛，全球年生物合成量近百亿吨。作为唯一有碱性特征的天然氨基多糖，壳聚糖会表现出典型的弱阳离子高分子化合物的特 征，这使其具有比较好的生物活性，也使其在生物材料生产、农产品加工、医药产品开发 抗菌纤维制备、废水处理、新型催化剂研制等领域中有广泛应用。壳聚糖经磺化、羧甲基化、 酰化季胺化等改性，其水溶性显著改善