化妝品用硅微米球形粉吸油值的測定

化妝品用硅微米球形粉吸油值的測定孫樂平;樹培;任清【摘要】硅微米球形粉作為一種化妝品原料，能賦予化妝品良好的膚感和多種優(yōu)良性狀，為讓硅微米球形粉更好地應(yīng)用于化妝品配方中，確定其與不同油脂的配伍比例,測定其吸油值尤為重要.通過綜合國家標準和前人的方法測定了7種硅微米球形粉針對9種油脂的吸油值，結(jié)果表明有活動區(qū)域的硅微米球形粉針對不同油脂的吸油值差異性極大，且吸油效果較好，無機硅微米球形粉吸油值大于無活動區(qū)域的有機硅微米球形粉，且二者針對不同油脂的吸油值差異性較小.該試驗結(jié)果可為硅微米球形粉配伍于化妝品配方中提供參考.【期刊名稱】《香料香精化妝品》【年(卷)，期】2019(000)002【總頁數(shù)】4頁(P61-64)【關(guān)鍵詞】硅微米球形粉;吸油值;化妝品【作者】孫'樂平;樹培;任清【作者單位】北京工商大學(xué)食品學(xué)院，北京100048;格苒特化工貿(mào)易(北京)有限公司，北京100107;北京工商大學(xué)食品學(xué)院，北京100048【正文語種】中文有機硅是指含有Si-C鍵，且至少有一個有機基團直接與硅原子相連的化合物，是半無機、半有機結(jié)構(gòu)的一大類功能材料化合物，兼具無機物和有機物的雙重優(yōu)點，為滿足安全性、高性能、多功能、多形態(tài)、高功能和復(fù)合化等要求的新型高分子合成材料［1］。近20年來，硅微米球形粉由于獨特的感官特性，被廣泛地應(yīng)用于個人護理及化妝產(chǎn)品配方中。因其與皮膚具有良好的相容性，且與基質(zhì)配伍性好，疏水透氣性好，有潤而不膩的特點，可以改善化妝品配方中低黏度硅油所弓I起的油膩感，能賦予化妝品絲滑柔順的觸感，現(xiàn)代化妝品工業(yè)已將其廣泛地應(yīng)用于護膚品、護發(fā)用品、嬰兒用品、美容化妝品以及止汗、防曬等各門類的化妝品中，作為化妝品中一種多功能組分［2-3］。含硅微米球形粉的化妝品在保留其原有性質(zhì)的基礎(chǔ)上，大大增強了化妝品的潤滑感、透氣性、成膜性，增加了皮膚光滑性。同時，化妝品可在皮膚的表面停留較長時間。另外，有機硅在化妝品制造中可以作為消泡劑消除夾雜的空氣和氣泡，賦予化妝品平滑感和柔軟性，在改善化妝品質(zhì)量、提高化妝品使用性能和新產(chǎn)品開發(fā)等方面起到了不可估量的作用［4］。硅微米球形粉作為化妝品組分加入配方中時，其吸油值對于添加量的確定起到了重要作用，吸油值的大小直接決定了組分添加量、油脂的選擇和添加后化妝品基質(zhì)的狀態(tài)，但目前尚無對不同硅微米球形粉吸油能力測定的報道。為對比不同硅微米球形粉對不同油脂的吸收能力，遴選控油效果更好的化妝品原料，為硅微米球形粉在化妝品中的配伍提供添加量的依據(jù)，本試驗對多種硅微米球形粉的吸油能力進行了研究測定。1試驗部分1.1試劑與儀器試劑：聚硅氧烷-11/月桂醇聚醚-12共聚物（EP-LS）、聚甲基硅倍半氧烷（PSQ）、聚甲基硅倍半氧烷/三羥甲基己基內(nèi)酯交聯(lián)聚合物混合物（USQ）、甲基丙烯酸甲酯交聯(lián)聚合物（PMMA）、硅石（Silica）、乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷硅倍半氧烷交聯(lián)聚合物（EDC-500）、聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚苯基硅倍半氧烷交聯(lián)聚合物（EDC-600）、異構(gòu)十二烷、霍霍巴油、白油、角鯊?fù)?、環(huán)五聚二甲基硅氧烷（D5）、辛酸癸酸甘油三酯（GTCC）、聚二甲基硅氧烷/聚硅氧烷-11聚合物（DM5）、三氟代甲基C1-4烷基聚二甲基硅氧烷（DM100）、棕櫚酸異辛酯（C24），均由格苒特化工貿(mào)易（北京）有限公司提供。儀器：電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；玻璃平皿、調(diào)墨刀、滴管。1.2試驗方法目前國內(nèi)對粉體材料吸油值的測定多集中在顏料及油漆等領(lǐng)域，李暉［5］等根據(jù)國家標準GB5211.15—1988《顏料吸油量的測定》［6］對高純硅微粉的吸油值測定方法進行了考察，研究了以精制亞麻油為滴定油的條件下，滴定時間、粒度、滴定速度、溫度等因素對吸油值測定的影響。本試驗對李暉測定高純硅微粉的吸油值的方法進行了改進，同時結(jié)合國家標準方法考察了7種硅微米球形粉對9種油脂的吸油值。7種硅微米球形粉分別為PMMA、USQ、PSQ、Silica、EP-LS、EDC-500和EDC-600。PMMA為白色粉末狀固體，粒徑為3~10|um,為PMMA交聯(lián)樹脂單球粉，不易結(jié)塊，在油相中易于分散，具有粒徑分布窄和透明的特點。PSQ為白色粉末狀固體，粒徑為2~10pm,是有機硅樹脂單球粉，由三甲基氧基硅烷經(jīng)第三緊密的硅氧鍵鍵合而成的結(jié)構(gòu)，具有不可膨脹的特性，易于分散在油相中，與大部分油都有極佳的兼容性。USQ也為白色粉末狀固體，粒徑在2~20pm,是聚氨酯有機硅樹脂單球混合物。聚氨酯類的PSQ，具有柔軟的膚感和價格低廉的特點，乳化時易于分散在油相中。EP-LS為近白色粉末狀固體，為有機硅彈性體單球粉，有輕度結(jié)塊現(xiàn)象，可用來制作經(jīng)濟型凝膠，在低黏度硅油里分散時需用剪切力攪拌才可形成凝膠，對低黏度硅油有很強的增稠效果，與滑石粉等配合使用具有很好的控油效果，具有可被溶劑溶脹的活動區(qū)域。EDC-500也為近白色粉末狀固體，呈粒徑在10~15頃的不連續(xù)顆粒，比表面積為1.13m2/g，體積密度為0.24g/mL,折射率為1.40，是甲基硅樹脂表面處理的彈性體單球粉，無附聚，具有自由流動性，不易結(jié)塊，易分散到油相中，尤其易于分散在硅油和碳氫油中，起到吸油、增稠、穩(wěn)定乳化體系的作用，具有優(yōu)異的分散質(zhì)量。EDC-600同樣為近白色粉末狀固體，呈粒徑在10~15pm的不連續(xù)顆粒，比表面積為0.90m2/g，體積密度為0.30g/mL,折射率＞1.42，是苯基硅樹脂表面處理的彈性體單球粉，其性質(zhì)與EDC-500相似，其中苯基取代了EDC-500中的甲基，仍具有自由流動性，無附聚，不易結(jié)塊，易分散到油相中。Silica為白色粉末狀固體，粒徑在3~10pm,是無機硅樹脂單球粉，物理功效與PSQ類似。在測定不同硅微米球形粉時，準確稱取上述某種硅微米球形粉粉末3~59，放于玻璃平皿上，緩慢滴加某種油脂，在滴油過程中用調(diào)墨刀仔細充分調(diào)和,使油與全部硅微米球形粉顆粒浸潤均勻；然后邊研壓邊滴加；近終點時應(yīng)更加緩慢地滴加油脂，每加一滴需充分研壓調(diào)和，當試樣與油黏結(jié)成一團呈膏狀，且恰好不裂不碎，而玻璃平皿上又無油跡時，即為滴定終點。分別記錄硅微米球形粉和油脂的消耗質(zhì)量。全部操作應(yīng)在20~30min內(nèi)完成。吸油值以每100g硅微米球形粉所需油脂的質(zhì)量表示。如式（1）所示。式中：m1所需油的質(zhì)量，g;m2試樣的質(zhì)量，g;按照上述方法，對每種硅微米球形粉對應(yīng)9種油脂分別測定其吸油值，每組試驗做三組平行并取平均值，最終確定硅微米球形粉的吸油值。2結(jié)果與討論將上述硅微米球形粉與9種不同類型的油脂調(diào)配，測定其針對不同油脂的吸油值，結(jié)果見表1。表17種硅微米球形粉針對9種油脂的吸油值硅微米球形粉種類霍霍巴油GTCCC24白油DM100角鯊?fù)镈M5異構(gòu)十二烷D5PMMA46.1350.3046.1544.7353.1747.5550.5040.9250.81PSQ42.9050.0040.9244.8050.3341.0444.8036.6749.76USQ41.2552.2243.4442.2145.3340.3345.3637.3846.58EP-LS45.7450.8168.2870.8382.02101.31196.78246.51287.69EDC-50069.3581.0586.5898.34103.47125.99215.46244.59314.87EDC-60086.3294.84109.52112.13154.49176.28312.91367.25450.00Silica95.40112.0194.6693.95107.8290.28102.4083.28106.86經(jīng)測定7種硅微米球形粉的吸油值可發(fā)現(xiàn)：PMMA對于9種油脂的吸油值差異性較小，吸油值均穩(wěn)定在50上下，僅對有強排水排油性的氟化硅油DM-100具有稍高的吸收率，對異構(gòu)十二烷的吸收率較低。PSQ對于9種油脂的吸油值具有穩(wěn)定性，對DM100有稍高吸油值，對異構(gòu)十二烷的吸油值最低。USQ對于9種油脂的吸油值差異較小，但對GTCC具有稍高的吸油值，同樣對異構(gòu)十二烷的吸收率較低。EP-LS、EDC-500和EDC-600對于9種油脂的吸油值均存在顯著差異，且與前述硅微米球形粉不同，針對霍霍巴油、GTCC、白油、C24、DM100和角鯊?fù)榈奈椭递^低，但對DM5、異構(gòu)十二烷和D5的吸油值呈較高水平，且吸油值具有上升趨勢。圖17種硅微米球形粉吸油值對比對7種硅微米球形粉粉末針對9種不同油脂的吸油值進行對比，結(jié)果如圖1所示。經(jīng)對比可發(fā)現(xiàn)，PMMA、USQ及PSQ這類無中空結(jié)構(gòu)的有機硅材料吸油值較低，且對不同油脂的吸油值差異性不大，其中，USQ對于9種油脂的吸油值差異性與PSQ相近，總體上僅稍高于PSQ的吸油值，由此可知，與三羥甲基己基內(nèi)酯交聯(lián)聚合對原料的吸油值影響不大，不能明顯改變未交聯(lián)的PSQ的吸油值。Silica作為唯一的無機硅材料針對9種油脂的吸油值差異性與USQ和PSQ相近，但總體上高于后二者的吸油值，吸油值穩(wěn)定在100g/100g上下，具有更好的吸油效果。而EP-LS、EDC-500、EDC-600此類具有中空結(jié)構(gòu)的有機硅材料吸油值較高，且對不同油脂表現(xiàn)出吸收性差異。由于油脂本身的性質(zhì)不同，這類有機硅材料對低密度油脂表現(xiàn)出更高的吸油值。與此同時，EDC-500呈現(xiàn)出比EP-LS更好的吸油效果，對每一種油脂的吸油值均高于EP-LS；EDC-600呈現(xiàn)出比EP-LS和EDC-500都好的吸油效果，對每一種油脂的吸油值均高于后二者。與EDC-500相比，EDC-600呈現(xiàn)出更高的吸油值可能是由于EDC-600中苯基取代了EDC-500中的甲基使折光指數(shù)增高，使EDC-600分散到油相中呈乳白色，與有機油的復(fù)配性有所提高，因此吸油值也有所提高。3結(jié)論在對幾種有機硅及無機硅材料進行了吸油值測定后，我們發(fā)現(xiàn)可將硅微米球形粉簡單分為有機硅微米球形粉和無機硅微米球形粉兩類，同時，有機硅微米球形粉可分為具有可被溶劑溶脹的活動區(qū)域的有機硅微米球形粉和沒有活動區(qū)域的有機硅微米球形粉，不具有活動區(qū)域的有機硅微米球形粉對不同油脂的吸油值不具有明顯差異性，吸油值呈現(xiàn)出區(qū)間內(nèi)的穩(wěn)定性，因不同油脂的各項性質(zhì)不同而吸油值稍有區(qū)別，異構(gòu)十二烷的被吸收率最低，這類有機硅微米球形粉包括PMMA、USQ、PSQ。無機硅微米球形粉的吸油值高于無活動區(qū)域的有機硅微米球形粉，吸油值適中。具有活動區(qū)域的有機硅微米球形粉對不同油脂的吸油值具有較大差異，吸油值受油脂本身的性質(zhì)影響極大。本試驗測定的不同硅微米球形粉針對不同油脂的吸油值，可幫助配方師根據(jù)不同產(chǎn)品對于控油水平的需求選擇不同的硅材料作為添加劑加入到化妝品基礎(chǔ)配方中，以增加化妝品的膚感等各項感官指標，同時為選擇不同油脂與硅微米球形粉配伍提供了理論依據(jù)，對于化妝品配方的確定具有實際的指導(dǎo)意義。參考文獻【相關(guān)文獻】厲相.有機硅生產(chǎn)技術(shù)特點分析[J].化工管理,2016(20):120-121.黃振宏.有機硅材料在日用化學(xué)品中的應(yīng)用[J].日用化學(xué)品科學(xué),19