乳液

油脂与水的乳化剂型

乳化制品的黏度较低,在重力的作用下可倾倒,这样的乳化制品称为乳液或者奶液(lotion或milk)。

简介
皮肤的护理既需要保湿也需要赋脂,将油脂与水混合形成一个产品体系,通过乳化形成了乳霜。乳霜是护理类化妆品的主要单品体系,是大多数功效性化妆品的基质,其基本的护理作用是赋脂、保湿,在添加特殊功效性原料后,具备了相应的功效性。因此,乳霜是非常重要的化妆品护理产品,也是最重要的基础体系。护肤乳霜类化妆品,是化妆品中的主体产品。随着市场的细分化,也是种类最多的单品。乳霜类产品的使用性能包括:给皮肤补充适当的油脂;有较好的保湿性能,防止皮肤开裂;对皮肤无刺激性,可安全使用;有较好的铺展性渗透性;各种营养添加剂能有效的渗透于角质层,长期重复使用不过敏;产品在使用中和使用后具有悦人的肤感及香气。乳霜类产品按照产品的流动性,分为露、乳、霜;按使用部位可以分为:面乳/霜、手乳/霜、体乳/霜、眼乳/霜等;按照产品的功效性可以分为:保湿霜、滋润霜、祛斑霜、抗皱霜、防晒霜等;按乳化体系的类型可以分为O/W型或W/O型。
分类
作为乳液基质,如下为一些化妆品的目的和功能分类:
1.润肤乳液:皮肤的保湿和柔软
有多种名称:保湿美容液、养肤美容液、保湿乳液、养肤乳液等;可调节乳液类型、油分、保湿剂含量适应不同季节、不同皮肤类型和使用者喜好。
2.洁肤乳液、卸妆乳液:洁肤、彩妆卸妆
3.防晒乳液:日常紫外线防护,有一定的SPF值
4.彩妆打底用:液体粉底等
5.发乳:保护头发
6.身体和手用:护手乳液、身体乳液等
设计原理
乳状液类化妆品的特性与所选用的原料和配方结构有关,其中最重要的是乳状液类型、两相的比例、油相的组分,水相的组分和乳化剂的选择。
乳状液类型
各种润肤物质为油性脂质成分,在乳状液中既可作为分散相,也可作为连续相。润肤的效果很大程度上取决于乳状液的类型和载体的性质。将O/W型乳状液涂敷于皮肤上
则连续的水相快速蒸发,水分的减少会不同程度产生冷的感觉。分散的油相开始并不封闭,对皮肤的水分挥发并无阻碍,随着水分的挥发,分散的油相开始形成连续的薄膜,乳状液中油相的性质直接影响着封闭的性能。O/W型乳状液的主要优点在于皮肤上有比较清爽的感觉,少油腻。在皮肤上敷上W/O型乳状液,油相能和皮肤直接接触,且乳状液内的水分挥发较慢,所以对皮肤不会产生冷的感觉。W/O型乳状液具备一定的防水性能,适合制备婴儿护臀膏、粉底液BB霜、防晒霜等剂型。W/O型乳状液也适合北方寒冷地带润肤膏霜,具有较好的封闭性。
从两种乳状液的类型来说,由于油在O/W型乳状液中是分散相,水相是连续相,因此在使用过程中呈现水的肤感,比较清爽;而 W/O型乳状液系中水是分散相,油是连续相,因此在使用过程中呈现油的肤感,滋润性比较好,也可能有油腻性。但两种类型的乳状液,对于促进油性成分在皮肤上的渗透相差甚微。
两相的比例
W/O型乳状液的最大不足是膏体不如O/W型乳状液柔软、油腻性强。根据相体积理论,乳状液中分散相的最大体积可占总体积的74.02%,即O/W型乳化体中水相的体积必须大于25.98%;而W/O型乳状液中油相的体积必须大于25.98%。虽然许多新型乳化剂乳化性能优良,可以制得内相体积大于95%的产品,但从乳状液的稳定性考虑,外相体积还是大于25.98%为好。总之,内相体积最好小于74.02%,而外相体积最好大于25.98%。
在同类产品中,O/W型乳状液油相的比例较W/O型低;两相的比例是完全根据各类产品的特性要求而决定的,各类产品也有一定限度的变动范围,必须按照每一产品的使用性能和有关因素来确定。一般护手霜油相的比例较高,尤其是供严重开裂用的高效护手霜,油相的比例往往高达25%~30%。油/水型乳状液由于水是外相,因此包装容器要严格密封,以防止挥发干燥。
油相组分
油相的组分是由各种不同熔点的油、脂、蜡等原料混合,其熔点、来源、极性与用于皮肤时的各种性能直接有关。产品用于皮肤后的肤感及存在状态是由不挥发的组分所决定,主要是油相。封闭性油性物质在皮肤上形成一层连续密合的薄膜;非封闭性油性物质有部分会被皮肤所吸收。一般认为,对皮肤的渗透来说,动物油脂较植物油脂为佳,而植物油脂又较矿物油为好,矿油对皮肤不显示渗透作用,胆甾醇和卵磷脂能增加油脂对表皮的渗透和黏附。当基质中存在表面活性剂时,油脂的渗透性增强,吸收量也将增加。
油相组分的比例与其中油脂的类型都会影响到最终乳状液的黏度,无论是O/W型还是W/O型乳状液,影响都比较大。油相也是香料、某些防腐剂和色素以及某些活性物质如防晒剂、维生素A、维生素E等的溶剂。颜料也可分散在油相中,相对而言油相中的配伍禁忌要较水相少得多。
水相组分
在乳状液体系的化妆品中,水相是许多有效成分的载体。水相组分主要包括了保湿剂、流变调节剂、电解质、水溶性防腐剂及杀菌剂等。此外还有一些活性成分,如植物提取水溶液、发酵水溶液及各种酶制剂等。当组合水相中这些成分时, 要十分注意各种物质在水相中的化学相溶性,因为许多物质很容易在水溶液中相互反应,甚至失去效果。有些物质在水相中,由于光和空气的影响,也容易逐渐变质。
乳化剂的选择
当乳状液的类型、两相的大致比例和组分决定之后,最重要的是乳化剂的选择。首先应结合乳化剂的HLB值及临界堆积参数,选择适合于目标乳状液类型的乳化剂类型;然后结合其乳化性能,确定乳化剂组合体系;再根据所形成乳状液的稳定性,逐步优化配方体系。
关于 乳化剂的用量,应根据油相的用量、膏体的性能和是否添加高分子化合物等而定。通常添加高分子化合物改善流变性的配方,乳化剂的用量可适当减少;为减少涂敷出现白条的现象,除减少固态油脂蜡的用量外,应适当减少乳化剂的用量,并配以适量高分子化合物增稠,以提升膏体的稳定。
乳液和膏霜区别
1.护肤乳液和膏霜的主要成分很接近,主要差别是乳液组成的较高熔点的固态油分和蜡类的含量比膏霜少。
2.乳液的质地比清爽,同一个牌子乳液比面霜会更清爽一些,乳液比较适合夏季或者油性皮肤使用,面霜比较厚重一点,适合干燥季节和中干性皮肤使用。
3.乳液没有面霜的滋润性强。
工业乳液
乳化聚合物Emulsified Polymer
乳化聚合物是用不溶于水的溶液聚合物,加入表面活性剂来制得的,在高速搅拌下就产生了该聚合物的乳液。这与油和水相混合的原理是一样的。它能用任何溶液聚合物(丙烯酸、 醇酸、环氧、乙烯、硝酸纤维素酯)来制造。这些种类的聚合物都有一定的玻璃转化温度(Tg ),但是由于都不含有固体颗粒,所以它们都没有最低成膜温度(MFFT)。
乳液聚合(作用)Emulsion Polymerization
取液态单体+水+引发剂+表面活性剂,而产生分散在水中的固体颗粒。
一般称为乳液聚合物或乳胶。它们实际上是聚合物分散体(固体在液体中)。它们有Tg而更重要的是它们有MFFT。这些聚合物的分子量极高(〉2百万)而这对其性能是一个大的贡献因素。它们比它们的溶液对应物(分子量可能在10万或更小的范围)更坚韧和更耐久得多。改变组成可得到与传统溶剂型涂料类似的各种性能的涂料来。
例如100%丙烯酸类-以它们的突出耐紫外线和优良长效耐久性而著名;
苯乙烯/丙烯酸类-以它们的耐水和耐碱性而著名;
环氧树脂类-以其坚韧度、耐腐蚀和耐化学性而著名;
聚氨酯涂料类-以其耐久性和耐化学性而著名。
乳液聚合物已经在各处有几乎50年时间,它们以用于建筑而著称。然而直到八十年代乳液聚合物还未有效地用于金属的防腐。
在1984年一个水性体系被专用费城工厂一些油漆工程项目上。图1显示了该厂及一些使用水性体系现场情况的航摄照片。该厂的一些工程项目的外部涂漆从早春一直持续到晚秋。没有一个外部涂漆是在冬季(12~2月)进行的。这样,涂漆季节仍然包含着各种涂漆条件。水性丙烯酸维护漆类有助于油漆公司去满足其顾客在低挥发性有机物、废物处理、一些卫生与安全规程方面的要求。该观点随着丙烯酸水性维护面漆在现场专用所获得的良好性能而得到不断的完善。
丙烯酸面漆的优越保色性是一个已在涂料工业许多方面而获得商业的利益的特点。丙烯酸汽车面漆是一个好的例子,丙烯酸的优良耐久性在涂料商务上已有显著影响。这种新的水性丙烯酸聚合物有可能在涂料工业中形成一类集保护和装饰于一体的专用涂料。图2表明曝露于侵蚀性海洋环境中一些试板的户外曝露结果。
绿色溶液型乙烯面漆与绿色水性丙烯酸面漆相比有明显的褪色。完全由水性底漆/水性面漆 组成的体系也提供了良好的金属保护。
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