从3岁到80岁，人生每天都需要刷两次牙，因此牙膏已成为我们生活中绝不能缺少的日用品。虽然市面上的牙膏五花八门，价格从两三块到上百块啥都有，但它们最主要的成分只有一个，那就是磨擦剂。

备注：牙膏含有磨擦剂、湿润剂、表面活性剂、粘合剂、芳香剂、特殊提取物等成分。

市面上的透明牙膏，基本都选用二氧化硅作为磨擦剂

在国内市场，二氧化硅是被应用得最广的磨擦剂之一，其使用始于20世纪70年代，是一种无定形物质，其聚集颗粒呈球状，使用时在牙齿表面滚动磨擦不会损伤牙齿。与传统的结晶棱形体碳酸钙磨料相比，更不易磨损牙齿。

牙膏用二氧化硅的性能特点

①二氧化硅的化学稳定性好，除溶于强碱外，与其他物质都不起反应。因此，与牙膏中其他物料的相容性、配伍性好，膏体稳定而细腻。

②二氧化硅结晶形态大多为圆形充满小空隙的蜂窝状聚合颗粒，接触牙面时颗粒可分散，与牙面污物接触面积增大，故去污效果好，磨擦值可在一定范围内调节，使牙膏膏体具有适宜磨擦值，既能清洁牙齿，又不致损伤牙釉质。

③二氧化硅的折光率可在一定范围内调节，极适合于透明牙膏的制作。

④二氧化硅与氟化物的相容性非常好，可使牙膏中的有效氟保持较高水平。

⑤二氧化硅的纯度高，有害杂质少，应用于牙膏具有较高的安全性。

牙膏中各组分的折射率对比

备注：由于碳酸钙的折射率较高（1.60），超出了液相物质的最大折射率，因此碳酸钙完全不具备将自己做成透明牙膏的可能性。而二氧化硅的折射率位于水和山梨醇的折射率之间，因此可通过调整液相部分各物质的比例，使液相的折射率与固相的折射率一致，这就是为什么市面上透明牙膏的磨擦剂都是二氧化硅的原因。

牙膏用二氧化硅的制备方法

在牙膏中，除了负责研磨作用的磨擦型二氧化硅外，其实还会加入增稠型二氧化硅，如此一来牙膏既有良好的细腻光滑的外观，又有良好的磨擦清洁使用性能。由于在配方中要使用两种性能不同的二氧化硅，不同的配比对于牙膏的性能指标、粘稠度、稳定性等都会带来一定的变化。

不同作用的二氧化硅，其制备工艺也有所不同：一般来说，增稠型沉淀二氧化硅大多采用沉淀法，即在一定条件下，将酸与碱性硅酸盐溶液进行沉淀反应，过程不形成凝胶而得疏松、絮状沉淀的二氧化硅粒子，再经过滤、洗涤、干燥、粉碎而得，这种沉淀二氧化硅属高结构产品，吸油值高，比表面积大。

而磨擦型二氧化硅的制备，一般是通过将酸和碱性硅酸盐同时加入含电介质的水溶液中，保持一定pH值，待碱性硅酸盐加完老化后，再继续加酸到反应终点，再经过滤、洗涤、干燥和粉碎而得。这种沉淀二氧化硅属低结构产品，吸油值低，粒子紧密磨擦力强，能起到很好的去渍效果。

粒度对二氧化硅性能的影响

既然是粉体，那粒径的变化一定会对二氧化硅的性能带来很大的影响。对于磨擦型二氧化硅而言，磨擦剂的粒度应适中，粒度太粗，口腔有砂感，且对牙齿损伤大，太细则不能很好地粘住污垢物，以致不能有效去污，理想的粒度范围应在4~8μm之间。

牙膏用球形二氧化硅微观图（来源：赢创）

而对于增稠型牙膏用二氧化硅来说，粒径的变化将直接影响到粘度等指标的变化，进一步影响到牙膏配方及膏体稳定性——随着粒径的增大，其吸水量逐渐增大、粘度逐渐减小、比表面积略有减小，其对应的牙膏粘度也逐渐减小。因此，在牙膏配方中应选用合适粒径大小的增稠型二氧化硅，对于稳定牙膏质量、减少增稠剂的用量、降低配方成本，具有一定的现实意义。

资料来源：

牙膏用二氧化硅粒径对其性能的影响，王宪伟，庹文喜，林英光。

牙膏用沉淀二氧化硅的性质及其应用研究，王勤。

二氧化硅及其牙膏的清洁性能研究，孙群，李毅苹，陈敏珊。

粉体圈 小榆