潤膚劑評價(jià)新方法7頁

1、潤膚劑指在化妝品中對人體皮膚具有保濕、滋潤、保護(hù)、調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)化作用的一類物質(zhì)，盡管潤膚劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)能夠很好的確定，但是在結(jié)構(gòu)與諸多性能特點(diǎn)還必須通過確定基礎(chǔ)屬性來得到加強(qiáng)。這其中包括接觸角、表面張力、摩擦系數(shù)以及介電常數(shù)都已經(jīng)能被很好的測量，這些參數(shù)與潤膚劑的鋪展性、易于乳化性、膚感以及極性一一對應(yīng)相關(guān)。自從眾多的潤膚劑出現(xiàn)后，進(jìn)一步研究這一關(guān)系能使得建立在特殊應(yīng)用和目標(biāo)性能的潤膚劑選擇更容易進(jìn)行。摘要本研究的目的是測量與潤膚劑相關(guān)的幾個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)，通過以酯類為參照基礎(chǔ)，用一些常用潤膚劑如：硅酮類、碳?xì)浠衔镱?、合成以及天然油作對比。測量的性質(zhì)包括：表面張力、介電常數(shù)、潤滑性能及接觸角。與這些

2、數(shù)據(jù)對應(yīng)的潤膚劑應(yīng)用性能分別是：易于乳化性、作為溶劑時(shí)的極性、膚感和鋪展性。大量的結(jié)構(gòu)屬性關(guān)系已經(jīng)通過測量得到，一些官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)性元素被證實(shí)對潤膚劑的應(yīng)用性質(zhì)很重要，利用這些關(guān)系能幫助配方師更容易進(jìn)行潤膚劑的選擇。原料及方法極性的度量單位是介電常數(shù)，高的介電常數(shù)代表潤膚劑極性更高，同時(shí)有較高的親水性能。測量成分的介電常數(shù)在多組分彩妝配方中顯得尤為重要，因?yàn)橥ㄟ^測量配方中油脂、蠟、溶劑以及顏料的極性，配方師能確定該配方各組分是否能穩(wěn)定配伍。在其中，電解質(zhì)分析在Novocontrol GmbH實(shí)驗(yàn)室通過帶有兩塊金電極塊的阻抗及電解的分析器中進(jìn)行。盡管介電常數(shù)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)收集數(shù)據(jù)，但是常用的是在

3、1MHZ的介電常數(shù)。接觸角（CA）是在固體表面的液滴在氣液固接觸點(diǎn)形成的一個(gè)夾角。它是液體在固體表面濕潤或擴(kuò)散的一個(gè)度量值。接觸角零度時(shí)表示完全濕潤，而180度的接觸角則表示完全不能濕潤，通過一個(gè)DataPhysics OCA20,潤膚劑液體被放置在體外皮膚上（IMS,Milford,CT）。液滴擴(kuò)散的圖像被高速數(shù)碼相機(jī)捕獲并由計(jì)算機(jī)分析計(jì)算CA值。因?yàn)闈櫮w劑粘度是擴(kuò)散過程的關(guān)鍵因素，其數(shù)據(jù)采用ASTM方法D445測量運(yùn)動粘度來評估，同時(shí)用Anton Paar DMA48密度計(jì)測量密度。擴(kuò)散慢的潤膚劑非常適合用在有目標(biāo)需求的轉(zhuǎn)運(yùn)或粘性薄膜的配方，如防曬產(chǎn)品、唇部護(hù)理和眼部產(chǎn)品中。界面張力（IF

4、T）象征乳化體形成難易程度，并對配置防曬、防水、保濕霜等都是關(guān)鍵因素。利用DataPhysics OCA20，水滴在潤膚劑中懸浮。其形狀由兩個(gè)因素決定：重力導(dǎo)致下沉、以及IFT將液滴帶入表面。通過了解兩相密度，就能由測量液滴的曲率而得知該潤膚劑的表面張力值。其中的曲率由圖像分析軟件計(jì)算得出。潤滑性，它影響膚感體驗(yàn)，通過測量感興趣的潤膚劑在兩個(gè)表面的摩擦系數(shù)而量化。其中一個(gè)表面是固定在輪子上的3Mtm傳送帶上，另一個(gè)聚四氟乙烯樹脂槳葉。在室溫槳葉以1HZ速度以50N動力攪動表面形成13.5M距離。以下是被研究的潤膚劑：凡士林（Penreco,Karns City,PA）,蓖麻油（Caschem

5、Inc.,Bayonne,NJ）,氫化聚異丁烯（Lipo Chemicals,Patterson,NJ）,環(huán)甲基硅油，二甲基硅油，二甲基硅油/二甲基硅氧烷醇（Dow Corning,Midland,MI）,辛酸葵酸三甘油酯（Protameen Chemicals,Totowa,NJ）,異構(gòu)烷烴（ExxonMobil Chemical,Baytown,TX）,異構(gòu)十六烷（Prespere,Somerset,NJ）,二甲基硅氧烷/聚硅酮-11膠（Grant Industries,Elmwood Park,NJ）,礦物油（Crompton,Tarrytown,NY）,異構(gòu)十二烷（A&E Connoc

6、k,Fordingbridge,Hampshire,UK）, 以及各種酯類潤膚劑（The Lubrizol Corporation,Clifton,NJ）.結(jié)果：電解質(zhì)介電常數(shù)（表一）取決于烴鏈分支及鏈長度，以及芳香烴和含氧基團(tuán)。因?yàn)檠踉釉黾訕O性，酯類較碳?xì)浠衔镱惥哂休^高介電常數(shù)。蓖麻油，一種含有羥基的甘油三苷酯也具有較高的極性。表二中表示的接觸角是潤膚劑在體外皮膚基礎(chǔ)一秒時(shí)的數(shù)據(jù)。擴(kuò)散越快的物質(zhì)接觸角越低。因?yàn)闈櫮w劑擴(kuò)散是放置在體外皮膚上進(jìn)行的，粘度成為影響接觸角的主要因素。表三顯示在體外皮膚基礎(chǔ)一秒后的接觸角與25度時(shí)粘度的關(guān)系。實(shí)線是該數(shù)據(jù)的對數(shù)值表示。一個(gè)接觸角很小的物質(zhì)可以通過測

7、定粘度來預(yù)測其接觸角數(shù)據(jù)。如此的增強(qiáng)的擴(kuò)散有兩個(gè)因素可以解釋：液體在空氣界面的相互作用（界面張力）和液體在固體基質(zhì)表面的作用。正如預(yù)期，含有更多極性氧基團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)在水中表現(xiàn)的IFT更低。（圖4）通過氫鍵和其它極性鍵作用，極性基團(tuán)親水性得到增強(qiáng)，十二烷基乳酸酯由于在水分子與其自身羥基相互作用而使IFT值達(dá)到最低。碳?xì)浠衔镌谂c水接觸時(shí)都有很高的IFT，這事因?yàn)樗鼈儧]有極性基團(tuán)與水相互作用。摩擦系數(shù)（COF,圖5）是解釋在液體表面及整個(gè)液體復(fù)雜相互作用的一個(gè)參數(shù) 。并且，COF的數(shù)據(jù)將取決于所用儀器的類型（轉(zhuǎn)動和滾動表面，ETC）酯類的COF在0.174到0.059之間。這相比其他潤膚劑的0.0

8、86到0.062相對范圍更廣。討論以上是一些結(jié)構(gòu)性能觀測數(shù)據(jù)。向碳?xì)浠衔镌黾吁セ鶊F(tuán)將在堆積性能有些影響。異構(gòu)十二烷烴和二異丙基已二酸鹽都有類似結(jié)構(gòu)（圖6），除了在二異丙基已二酸鹽中酯基團(tuán)外，相比較異構(gòu)十二烷烴對二異丙基已二酸鹽，增加酯基團(tuán)提高了極性，這反應(yīng)在高的介電常數(shù)和低表面張力上，分子間相互作用來源于酯基團(tuán)它同時(shí)導(dǎo)致粘度增加，這也使得擴(kuò)散性能得到加強(qiáng)。（在CA方面的增加得到驗(yàn)證）。增加羥基的效應(yīng)通過Diisostearyl fumarate和Diisostearyl malate(圖7)增加羥基使得潤膚劑和其他極性物質(zhì)產(chǎn)生氫鍵作用，在潤膚劑分子間同樣。這也是為什么Diisostearyl

9、 malate相比較Diisostearyl fumarate具有更低IFT和更高的粘度。Diisostearyl malate較高的介電常數(shù)也表明羥基對極性的影響。酯基團(tuán)中碳?xì)浠衔锏逆滈L也影響該酯結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。對比Diisopropyl adipate 和Diisopropyl sebacate(圖8)，在酯基團(tuán)中更長的碳?xì)浠衔飳⒂捎诘蜆O性而有更高的IFT和較低的介電常數(shù)。當(dāng)測量的其他指標(biāo)實(shí)質(zhì)上保持不變時(shí)，黏度增加時(shí)由于分子量的增加的。另外影響酯類整體行為的是極性由部分碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)移的程度。這一點(diǎn)由兩個(gè)二甲基丙二醇酯來說明（圖9），帶分支的酯類相對直連同系物有更高的表面活性。直連酯類或許能

10、更好的再酯水表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)成排，將其輸水尾遠(yuǎn)離水。分鏈酯類分子非常龐大，這妨礙它們的分子運(yùn)動并且可能導(dǎo)致在疏水尾和水之間形成緊密接觸點(diǎn)。這一點(diǎn)也進(jìn)一步由兩種酯類IFT的時(shí)間依賴性加以說明。（圖10）以上兩種酯類具有相似的起始表面活性；然而Neopentyl glycol dicaprate隨著時(shí)間增加IFT出現(xiàn)戲劇性降低說明在界面發(fā)生了吸附及分子重排。而Neopentyl glycol diethylhexanoate在10分鐘內(nèi)只降低了1.3mN/m，這意味著較少的吸附和重排。分支碳?xì)浠鶊F(tuán)在cetyl ethylhexanoate分子中替代芳香基團(tuán)導(dǎo)致物質(zhì)一些特別的差異。首先，芳香基團(tuán)提高IFT，這一點(diǎn)類似分鏈與直鏈。這或許是由于芳香基團(tuán)阻礙了分子接近酯-水界面。雖然戲劇性的是黏度并沒有改變，但接觸角確發(fā)生重大改變。C12-151 alkyl benzoate有很高的表面活性，這使得這一影響得以發(fā)生。芳香基團(tuán)具有更大極性，因此它能增加介電常數(shù)（圖11）。結(jié)論在這項(xiàng)工作中，與擴(kuò)散性、溶解性以及潤膚