1、精選優質文檔-傾情為你奉上潤膚劑指在化妝品中對人體皮膚具有保濕、滋潤、保護、調節及轉化作用的一類物質，盡管潤膚劑的化學結構已經能夠很好的確定，但是在結構與諸多性能特點還必須通過確定基礎屬性來得到加強。這其中包括接觸角、表面張力、摩擦系數以及介電常數都已經能被很好的測量，這些參數與潤膚劑的鋪展性、易于乳化性、膚感以及極性一一對應相關。自從眾多的潤膚劑出現后，進一步研究這一關系能使得建立在特殊應用和目標性能的潤膚劑選擇更容易進行。摘要本研究的目的是測量與潤膚劑相關的幾個基礎參數，通過以酯類為參照基礎，用一些常用潤膚劑如：硅酮類、碳氫化合物類、合成以及天然油作對比。測量的性質包括：表面張力、介電常數

2、、潤滑性能及接觸角。與這些數據對應的潤膚劑應用性能分別是：易于乳化性、作為溶劑時的極性、膚感和鋪展性。大量的結構屬性關系已經通過測量得到，一些官能團和結構性元素被證實對潤膚劑的應用性質很重要，利用這些關系能幫助配方師更容易進行潤膚劑的選擇。原料及方法極性的度量單位是介電常數，高的介電常數代表潤膚劑極性更高，同時有較高的親水性能。測量成分的介電常數在多組分彩妝配方中顯得尤為重要，因為通過測量配方中油脂、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定配伍。在其中，電解質分析在Novocontrol GmbH實驗室通過帶有兩塊金電極塊的阻抗及電解的分析器中進行。盡管介電常數在一個頻率范圍

3、內收集數據，但是常用的是在1MHZ的介電常數。接觸角（CA）是在固體表面的液滴在氣液固接觸點形成的一個夾角。它是液體在固體表面濕潤或擴散的一個度量值。接觸角零度時表示完全濕潤，而180度的接觸角則表示完全不能濕潤，通過一個DataPhysics OCA20,潤膚劑液體被放置在體外皮膚上（IMS,Milford,CT）。液滴擴散的圖像被高速數碼相機捕獲并由計算機分析計算CA值。因為潤膚劑粘度是擴散過程的關鍵因素，其數據采用ASTM方法D445測量運動粘度來評估，同時用Anton Paar DMA48密度計測量密度。擴散慢的潤膚劑非常適合用在有目標需求的轉運或粘性薄膜的配方，如防曬產品、唇部護理和

4、眼部產品中。界面張力（IFT）象征乳化體形成難易程度，并對配置防曬、防水、保濕霜等都是關鍵因素。利用DataPhysics OCA20，水滴在潤膚劑中懸浮。其形狀由兩個因素決定：重力導致下沉、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算得出。潤滑性，它影響膚感體驗，通過測量感興趣的潤膚劑在兩個表面的摩擦系數而量化。其中一個表面是固定在輪子上的3Mtm傳送帶上，另一個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）

5、,蓖麻油（Caschem Inc.,Bayonne,NJ）,氫化聚異丁烯（Lipo Chemicals,Patterson,NJ）,環甲基硅油，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）,異構烷烴（ExxonMobil Chemical,Baytown,TX）,異構十六烷（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）,異構十

6、二烷（A&E Connock,Fordingbridge,Hampshire,UK）, 以及各種酯類潤膚劑（The Lubrizol Corporation,Clifton,NJ）.結果：電解質介電常數（表一）取決于烴鏈分支及鏈長度，以及芳香烴和含氧基團。因為氧原子增加極性，酯類較碳氫化合物類具有較高介電常數。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一秒時的數據。擴散越快的物質接觸角越低。因為潤膚劑擴散是放置在體外皮膚上進行的，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一秒后的接觸角與25度時粘度的關系。實線是該數據的對數值表

7、示。一個接觸角很小的物質可以通過測定粘度來預測其接觸角數據。如此的增強的擴散有兩個因素可以解釋：液體在空氣界面的相互作用（界面張力）和液體在固體基質表面的作用。正如預期，含有更多極性氧基團的化學物質在水中表現的IFT更低。（圖4）通過氫鍵和其它極性鍵作用，極性基團親水性得到增強，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值達到最低。碳氫化合物在與水接觸時都有很高的IFT，這事因為它們沒有極性基團與水相互作用。摩擦系數（COF,圖5）是解釋在液體表面及整個液體復雜相互作用的一個參數 。并且，COF的數據將取決于所用儀器的類型（轉動和滾動表面，ETC）酯類的COF在0.174到0.0

8、59之間。這相比其他潤膚劑的0.086到0.062相對范圍更廣。討論以上是一些結構性能觀測數據。向碳氫化合物增加酯基團將在堆積性能有些影響。異構十二烷烴和二異丙基已二酸鹽都有類似結構（圖6），除了在二異丙基已二酸鹽中酯基團外，相比較異構十二烷烴對二異丙基已二酸鹽，增加酯基團提高了極性，這反應在高的介電常數和低表面張力上，分子間相互作用來源于酯基團它同時導致粘度增加，這也使得擴散性能得到加強。（在CA方面的增加得到驗證）。增加羥基的效應通過Diisostearyl fumarate和Diisostearyl malate(圖7)增加羥基使得潤膚劑和其他極性物質產生氫鍵作用，在潤膚劑分子間同樣。這

9、也是為什么Diisostearyl malate相比較Diisostearyl fumarate具有更低IFT和更高的粘度。Diisostearyl malate較高的介電常數也表明羥基對極性的影響。酯基團中碳氫化合物的鏈長也影響該酯結構的性質。對比Diisopropyl adipate 和Diisopropyl sebacate(圖8)，在酯基團中更長的碳氫化合物將由于低極性而有更高的IFT和較低的介電常數。當測量的其他指標實質上保持不變時，黏度增加時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氫化合物轉移的程度。這一點由兩個二甲基丙二醇酯來說明（圖9），帶分支的酯類相對直連同系

10、物有更高的表面活性。直連酯類或許能更好的再酯水表面進行結構成排，將其輸水尾遠離水。分鏈酯類分子非常龐大，這妨礙它們的分子運動并且可能導致在疏水尾和水之間形成緊密接觸點。這一點也進一步由兩種酯類IFT的時間依賴性加以說明。（圖10）以上兩種酯類具有相似的起始表面活性；然而Neopentyl glycol dicaprate隨著時間增加IFT出現戲劇性降低說明在界面發生了吸附及分子重排。而Neopentyl glycol diethylhexanoate在10分鐘內只降低了1.3mN/m，這意味著較少的吸附和重排。分支碳氫基團在cetyl ethylhexanoate分子中替代芳香基團導致物質一些特別的差異。首先，芳香基團提高IFT，這一點類似分鏈與直鏈。這或許是由于芳香基團阻礙了分子接近酯-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生。芳香基團具有更大極性，因此它能增加介電常數（圖11）。結論在這項工作中，與擴散性、溶解性以及潤膚劑的乳化性能相