凝胶和凝胶化妆品.docVIP

凝胶与凝胶在化妆品中的应用 颜婷婷 (中国药科大学药学理科基地班2班，江苏 南京 210009) 摘要： 凝胶是一种介于液体与固体间的物质状态，交联结构的形成是形成凝胶结构的本质，本文将对凝胶的合成、分类、结构和性质进行叙述，并在此基础上对凝胶在化妆品中的应用进行探讨。把化妆品做成凝胶制剂具有很多优于其它制剂类型的化妆品的特点，于是凝胶化妆品已成为当代化妆行业的一种新型产品。随着凝胶化学的发展，凝胶化妆品也发展迅速，并在药物化妆品中得到应用。 关键词：凝胶；化妆品；药妆 一、凝胶的定义 凝胶是什么？可能很多人都回答不出。然而，人们对于豆腐、果胶、肉、眼球、隐形眼镜、高吸水树脂等并不陌生。其实这些都是凝胶。对于凝胶，迄今还没有一个完全令人满意的定义，在一般高分子化学化学教科书中，通常这样定义凝胶：“体型缩聚反应进行到一定程度，反应体系的粘度突然增加，并且出现有弹性的物质体系，这种现象叫胶凝，此时体系中包括两部分，一部分是凝胶，是巨型网络结构，不溶于几乎所有的溶剂；另一部分是溶胶，其分子量较小，被笼罩在凝胶的网络结构中。” [1] 也可以这样定义凝胶:高分子溶液和某些溶胶，在适当条件下（如冷却、加入电解质、或改变温度及引起化学反应）下，能使整个体系转变成一种弹性的半固体状态，这种现象叫胶凝，所形成的产物叫做凝胶或冻胶。凝胶胶体体系。它是由胶体颗粒、高分子或表面活性剂分子互相连接形成的空间网状结构，结构空隙中充满了液体。液体被包在其中固定不动，使体系失去流动性，其性质介于固体和液体之间。[2]CMMAM2AM共聚物,溶解在一定体积的水中,制得共聚物的水溶液。然后流延在洁净的载玻片上,放入烘箱中40 ℃避光干燥10 h 左右,彻底除去溶剂;置于紫外线高压汞灯下光照,使其发生交联,再将此交联聚合物浸泡在蒸馏水中得水凝胶。[3] 物理交联法 物理交联法是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成交联结构的方法,这种方法形成的凝胶是物理凝胶，这种凝胶是非永久性的,通过加热凝胶可转变为溶液,所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。 根据形成交联结构的作用力的不同可以分为：氢键交联法、静电作用交联法、配位键交联法、范德瓦尔斯力交联法、疏水键交联法。由物理交联法制备的是物理凝胶。 例如质量分数为5%的动物胶溶液冷却到291K就胶凝成凝胶；血液中加入食盐就结成凝胶；琼脂、白明胶、果胶等加热溶于水中，冷却后即成凝胶，凝胶的特点是既有一定刚性，可维持一定形状，具有固体的特征，又包含着极大量的分散剂在内，如琼脂凝胶内仅有0.2%的琼脂，而99.8%的是水，分散质的粒子可以在凝胶内移动，具有液体的性质。凝胶一般在较高的浓度和较低的温度下容易形成。 （二）凝胶的类型 按分散相质点的性质（刚性和柔性）可将凝胶分为刚性凝胶和弹性凝胶两类，两类凝胶的区别主要在于其干燥后的表现不同。 弹性凝胶干燥后体积缩小很多，但仍然保持弹性，变形后可恢复形状。弹性凝胶一般是线型大分子，不仅柔软弯曲，还能结合大量的溶剂，因此干燥后体积缩小很多，甚至成为干凝胶；将失去了部分呢或全部分散质的弹性凝胶放如亲和性液体中，凝胶会因吸收液体介质而膨胀弹，并且这种吸收具有明显的选择性。凝胶在动物和植物体内广泛存在，动物的肌肉、软骨、毛发、和指甲等都是凝胶，植物细胞壁的纤维素也是由弹性凝胶构成。日常生活中弹性橡胶也极为常见，如橡胶、明胶、琼脂等。 刚性凝胶干燥后体积缩小不多，失去弹性而变脆。大多数无机凝胶，如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等属于此类。刚性凝胶可以研磨成粉末状的多孔性物质。这些多孔性物质因具有很大的表面积和表面能，常做吸附剂，如硅胶等。刚性凝胶吸收无选择性，基本上只要能润湿，就能被吸收。 （三）凝胶的结构 凝胶形成的本质是高分子化合物交联结构的形成，所以在此先对交联结构进行叙述。 交联结构 交联结构能以比较舒展的状态存在，也可以缩成线圈，甚至成球状。 交联度影响到凝胶的结构和性质（如膜渗透和缓释性等），如图2、图3[4]所示，前者为交联度较小的凝胶结构，后者为交联度较大的凝胶结构。所以对交联的尺寸研究具有重要意义。交联的尺寸可由交联点间的链段的平均相对分子质量 表示。 介绍一个比较重要的公式，Flory 公式： 各参数分别代表：x1为Huggins参数，ρ2为高分子密度，V1溶剂的摩尔体积，Q平衡的溶胀比。 2、凝胶内部呈现三维网状结构。视质点形状和性质不同可分为四种不同的结构类型。 (1)、球形质点相互联结成串珠状网架，如二氧化硅等凝胶。 （2）、板状或棒状质点搭成网架，如白土凝胶，五氧化二钒凝胶。 （3）、线性大分子构成的凝胶，骨架中部分分子排列成束，构成局部有序的微晶区，主要包括蛋白质类，如明胶等。 （4）、线型大分子以化学键联结成体型结构，硫化橡胶属于此类。