隨著表面活性劑的開發(fā)和應(yīng)用研究的不斷深入,其應(yīng)用范圍也日益擴大。目前,表面活性劑已成為洗滌用品的主要成分,同時在化妝品中也有著多種重要應(yīng)用,如在化妝品中起乳化、分散、增溶、發(fā)泡和洗凈等作用。
1)乳化作用
使非水溶性物質(zhì)在水中呈均勻乳化而形成乳狀液的現(xiàn)象稱為乳化作用。乳化劑在化妝品中主要用于生產(chǎn)膏霜和乳液。常見的粉質(zhì)雪花膏和中性雪花膏都是0/W型乳狀液,可用陰離子型乳化劑脂肪酸皂(肥皂)乳化,用肥皂乳化制取油分少的乳狀液較容易,而且肥皂的膠凝作用可使其具有較大黏度。對于含大量油相的冷霜,乳狀液多屬w/O型,可選用吸水量大且黏性大的天然羊毛脂乳化。目前應(yīng)用最廣的是非離子型乳化劑,其原因是非離子型乳化劑安全、刺激性低。有名的失水山梨醇脂肪酸酯(司盤)及其環(huán)氧乙烷加成物(吐溫)便是良好的復(fù)合非離子型乳化劑,司盤親油,吐溫親水,兩者混合應(yīng)用于O/W型乳液中,可形成穩(wěn)定性好、親膚性高的乳狀液。
2)增溶作用
使微溶性或不溶性物質(zhì)增大溶解度的現(xiàn)象稱為增溶作用。將表面活性劑加于水中時,水的表面張力開始會急劇下降,繼而形成表面活性劑分子聚集的膠束。形成膠束時所用表面活性劑的濃度稱為臨界膠束濃度。當(dāng)表面活性劑的濃度達到臨界膠束濃度時,膠束能把油或固體微粒吸聚在親油基的一端,因此可增大微溶物或不溶物的溶解度。
在化妝品中增溶劑主要用于化妝水、生發(fā)油、生發(fā)養(yǎng)發(fā)劑的生產(chǎn)。用作增溶劑的表面活性劑應(yīng)具有高的親水性,HLB>15,如聚氧乙烯硬化蓖麻油、聚氧乙烯蓖麻油、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯一聚氧丙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯等。
化妝品中油性成分,如香料、油脂以及油溶性維生素,由于在結(jié)構(gòu)和極性上的不同,增溶形成亦不同,故必須選用適宜的表面活性劑做增溶劑。如化妝水的增溶對象是香料、油分和藥劑等,因而可用烷基聚氧乙烯醚來增溶。而烷基酚聚氧乙烯醚(OP類、TX類)雖然增溶能力強,但對眼睛有刺激,一般不使用。此外,蓖麻油基的兩性衍生物對香料油和植物油具有優(yōu)良的溶解性,且這類表面活性劑對眼睛無刺激,適用于制備無刺激香波等化妝品。
3)分散作用
使非水溶性物質(zhì)在水中形成微粒且呈均勻分散狀態(tài)的現(xiàn)象稱為分散作用?;瘖y品的分散系統(tǒng)包括粉體、溶劑及分散劑3部分。粉體可分為無機顏料(如滑石、云母、二氧化鈦和碳黑等)和有機顏料(如酞青藍等)兩類,主要是使化妝品具有好的色調(diào),能遮蓋底色,有良好的使用感和防曬功效;溶劑則分為水系和非水系兩類;作為媒介的分散劑又有親水性(適用于水系)和親油性(適用于非水系)兩類。因此系統(tǒng)有多種組合方式。
用于分散劑的表面活性劑很多既是乳化劑又是分散劑,如脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸鹽、烷基醚羧酸鹽和烷基磺酸鹽等,它們都有很好的分散性能。為使粉體在液體中充分分散,必須使液體能很好地潤濕粉體的表面。因此,在選擇表面活性劑時,首先要考慮粉體表面與分散介質(zhì)的HLB。通常在水基體系中使用親油性粉體時,應(yīng)主要使用親水性表面活性劑。
4)清潔作用
作為清潔用的個人用品主要有香波、沐浴露和洗面奶等。除了要求具有清潔、發(fā)泡和潤濕功能外,目前主要考慮的是對皮膚的溫和性,這就要求表面活性劑不損傷表皮細胞,不對皮膚的蛋白質(zhì)發(fā)生作用,不滲透或少滲透到皮膚中去,使皮膚油脂及皮膚本身保持正常狀態(tài)。
陰離子型表面活性劑用于清洗已有很久的歷史。肥皂的去污能力是其他洗滌劑難以比擬的。十二烷基硫酸鈉是清洗系列化妝品中常用的原料,它能使皮膚達到良好的清潔效果。兩性型表面活性劑咪唑啉、椰油酰胺基丙基甜菜堿和氨基酸類均是溫和的清潔用表面活性劑,而且是配制高檔洗面產(chǎn)品、護發(fā)香波及嬰兒香波等不可缺少的組分。
5)柔軟和抗靜電作用
護發(fā)素、潤發(fā)一類的頭發(fā)調(diào)理產(chǎn)品中,陽離子表面活性劑是主要的調(diào)理劑,它有很好的柔軟和抗靜電能力,在毛發(fā)柔順調(diào)理劑中起著獨特的作用。最普遍應(yīng)用的陽離子表面活性劑是單烷基及雙烷基季銨鹽類,即C16~18單烷基銨鹽、雙C16~18烷基季銨鹽及烷基芐基季銨鹽。不對稱的牛油基、辛基二甲基季銨鹽以及3一鯨蠟基甲基銨鹽,這類季銨鹽對頭發(fā)干梳、濕梳和去黏性效果很好。最近引人注目的是從羊毛脂肪酸中衍生出來的季銨鹽類,它的刺激性小,兼具了羊毛脂的保水性能、潤濕性能及陽離子型表面活性劑的特點,能賦予頭發(fā)濕潤和柔軟等獨特的觸感。
6)潤濕和滲透作用
作為化妝品,不僅要有美容功效,使用起來還應(yīng)有舒適柔和的感覺,這些都離不開表面活性劑的潤濕作用。在這方面生物表面活性劑取得了顯著的成果。磷脂作為生物細胞的重要成分,在細胞代謝和細胞膜滲透|生調(diào)節(jié)中起著重要的作用,對人體肌膚有很好的保濕性和滲透性?;碧侵惿锉砻婊钚詣ζつw有奇特的親和性,可使皮膚具有柔軟和濕潤的膚感。采用生化合成等方法制備出相應(yīng)的生化活性物質(zhì)和維生素衍生物、酶制劑、細胞生長因子(EGF、DFGF)、膠原蛋白、彈性蛋白、神經(jīng)酰胺和透明質(zhì)酸等,這些物質(zhì)用于化妝品中可滲透進皮膚,參與皮膚細胞組織的代謝,改變皮膚組織結(jié)構(gòu)等,從而達到防皺、抗衰老和增白的效果。