化妆品用有机硅凝胶的研究进展.docx

2013(第九届)中国日用化学工业论坛化妆品用有机硅凝胶的研究进展 2013(第九届)中国日用化学工业论坛 化妆品用有机硅凝胶的研究进展 尹丹娜，程文静，张宇，张利萍 (广州天赐有机硅科技有限公司，广东广州510760) 摘要：阐述了化妆品用有机硅凝胶的结构及其具备独特肤感的作用机理。从含si—H键 的高相对分子质量聚硅氧烷、含不饱和烃基的化合物和使用的溶剂3个方面介绍了有 机硅凝胶体系的研究进展；并从改变初生凝胶状态以降低对剪切设备的要求或改进剪 切方法两个方面概述了有机硅凝胶制备工艺的改进；最后对有机硅凝胶改进方向进行 了展望。 关键词：化妆品；有机硅凝胶；交联体系 有机硅凝胶可视为分散在载体流体内离散的交联硅氧烷弹性体凝胶颗粒，可作为低相对 分子质量硅氧烷流体的有效流变增稠剂，将其添加在护肤品和彩妆产品中，既可提供低相对 分子质量硅氧烷流体温和的初始感觉，又可提供成膜感，同时还能保持护肤品和彩妆产品的 高黏度。 一些常用的保湿剂如甘油等，在护肤品和彩妆产品中添加量较多时，会产生油腻感，导 致产品不易分布和铺展到皮肤上；而泛醇或烟酰胺等在护肤品和彩妆产品中添加量较多时， 则会产生发黏感。为了改善护肤品和彩妆产品使用时的涂展性及爽快感，一般需添加低相对 分子质量的硅氧烷流体，以赋予化妆品组合物干燥、光滑、均匀的触感，并且增加视觉光 泽。但低相对分子质量的硅氧烷流体在赋予组合物所需性质的同时，其易挥发和低黏度的特 性又使其不易保留在制剂中，容易分离，甚至可能在使用时非受控的流过皮肤，限制了其在 化妆品组合物中的应用。如果通过使用普通增稠剂来增加溶液黏度和减缓挥发性低相对分子 质量硅油的蒸发损失，则可能会降低硅油的可涂展性以及给皮肤留下严重的滑腻感。 化妆品用有机硅凝胶可视为低相对分子质量硅氧烷流体的有效增稠剂，提供独特的干爽 和丝滑等肤感，因此成为极具发展潜力的日化原料，具有良好的市场应用前景。 1 有机硅凝胶的作用机理 有机硅类化合物反应形成高分子交联网络，交联网络空隙中充满溶剂分子，由此形成的 分散体系称作有机硅凝胶，其因交联网络与溶剂的相互作用而体现出独特的干爽、丝滑的肤 感【11。有机硅凝胶的形成示意图见图1。 作者简介：尹丹娜(1986一)，女，湖北人，助理工程师，硕士，电话、 、 ∥ ／ 含有si—H的聚硅氧烷含双键的化合物 反应形成的高分子网络 ．入八八，帆 ／＼／＼／＼／?目 ／ 枣 溶剂 溶剂 有机硅凝胶 图l有机硅凝胶的形成示意图 Fig．1 Diagram showing formation of organosilicon gel 有机硅凝胶可提供良好肤感的作用机理类似于海绵吸水的过程，有机硅凝胶的交联网络 遇溶剂溶胀，溶剂分子充满交联网络间的空隙，使涂抹时既能提供皮肤以溶剂的轻薄和爽滑 感，在溶剂被吸收或挥发后又有与交联网络本身结构相关的成膜感。 2 有机硅凝胶体系 有机硅凝胶的肤感由交联网络和溶剂的相互作用决定，通过不同交联体系和不同溶剂的 相互组合，可以制备为护肤品和彩妆产品提供干爽、丝滑、粉质和滋润等各种肤感的有机硅 凝胶。 常见的化妆品用有机硅凝胶的交联体系一般是由含有si—H键的高相对分子质量聚硅氧 烷和含有不饱和烃基的化合物如二烯和二炔等在氢化硅烷化催化剂的作用下通过硅氢加成而 形成[21。通过硅氢加成反应形成三维交联网络，其特征在于不形成副产物，且能准确限定交 联点及由此形成的网络结构。有机硅凝胶常用溶剂包括低相对分子质量的直链或环状硅氧 烷、有机溶剂、低相对分子质量的直链或环状硅氧烷与有机溶剂的混合物。交联网络和所用 溶剂通过其相互作用来决定有机硅凝胶的性能和肤感，但交联网络的结构影响更大些。 2．1含Si—H键的高相对分子质量聚硅氧烷 2．1．1含有2个以上含氢硅氧烷环的聚硅氧烷 采用含有2个以上含氢硅氧烷环的聚硅氧烷与至少含2个脂族不饱和烃基的化合物通过 氢化硅烷化催化剂的作用制备有机硅凝胶的交联网络[31，由此制备的有机硅凝胶与个人护理 成分的相容性有所增强，且涂抹到皮肤上的美感也有所提高。 2．1．2含氢聚硅氧烷树脂 有机硅凝胶交联体系的合成普遍使用的线性氢化物，虽然可使加成聚合反应进行的更平 稳，但其形成的交联体系不具有紧密网状结构，线性和松弛的交联网状结构在提高低相对分 子质量硅氧烷的黏度方面效率很低，这不仅会增加产品的成本，而且当挥发性低相对分子质 量硅氧烷在使用中蒸发后，线性和松弛的交联网状结构会导致留下更多的残留物，而不是像 紧密交联的网状结构那样容易形成薄膜，提供给护肤品和彩妆产品以期望的轻柔、平滑的感 觉。采用MHQ树脂则可形成紧密交联的网状结构14】，可用MHQ树脂和线性链烯基有机聚硅 i赣|蕊i遴l凑瀵瀵辚溯黼麟黼羹醚麟糍曦漱誉浚