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化妆品低档→高档:粉体表面改性工作要到位!
2021年12月22日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:252
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美女落泪,妆散了,又羞~又丑~

粉体原料在化妆品中应用广泛,尤其是在粉底睫毛膏、唇膏、腮红、眼影、防晒化妆品和香粉中。如上的案例仅仅是粉体在化妆品中遇到的难题之一:遇到皮肤分泌物溃散--也就晕妆。妆容持久是化妆品的一个重要诉求,但绝不是消费者的唯一诉求,其他需求例如在皮肤亲和性,使用时感觉舒适,在皮肤上的良好铺展性能(摊不开的粉底美眉们可不想要吖),低表面活性,皮脂控制等都是消费者关注的。

粉体作为化妆品的重要原料,其在应用上最好能够同时满足安全性、功能性、色调、形状、细度和使用感等多个方面的要求。而好的化妆品(高档)与凑数的化妆品(低档)其在粉体的表面改性工作上付出的努力肯定是不一样的。虽然不能说粉体改性决定了化妆品是否高档,但只能说“粉体表面修饰对化妆品配方影响那叫举足轻重”,下面我们一起来讨论一下,化妆品的粉体的表面改性技术在化妆品中的应用吧~~~

一、化妆品中中常见的粉体原料

着色颜料

着色颜料:铁红,铁黄,铁黑,群青,普鲁士等矿物性颜料

白色颜料

钛白粉,氧化锌;

无机体质颜料

体质原料是构成化妆品骨骼的原料。以天然的黏土矿物如云母、滑石粉最具有代表性,高岭土、硫酸钡、二氧化硅、碳酸镁、氮化硼、氧化铝、碳酸钙和蒙脱石等

有机体质原料

有机体质颜料主要为聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙粉、聚乙烯粉末、聚氨酯粉、珍珠粉、丝粉、硬脂酸盐和改性淀粉等;

需要注意的是,据欧盟委员会(EuropeanCommission)估计,全球每年有7万~20万吨的塑料微粒进入自然环境。因此在某些地区是明令禁止化妆品中刻意添加塑料微粒的。

珠光颜料

应用于需要闪光和光泽的化妆品,代表产品有云母钛和鱼鳞片

二、表面处理手段

未经表面处理的粉料使用时,未能在配方中发回所期望的功力,也不能满足目前高档化妆品的使用要求。

1.改性目的

对于单一粉体,表面处理的目的:得到更好的质感、光泽、滑移性和亲和力,增加相容性、提高分散性、控制释放、赋予新的功能特性(着色性、遮盖力、稳定性、提高安全性等等)。多种粉体进行相同表面处理的目的,除了上述目的之外,更重要的是:使千差万别的不同粉体,表面物理和化学性质尽可能的趋于一致。这一点对于包含多种粉体的配方体系来说至关重要。

2.改性剂类型

表面处理剂分为无机表面处理剂和有机表面处理剂。无机表面处理最常见的用锆氧化物、硅氧化物、铝氧化物对二氧化钛表面进行处理,无机物进行表面处理的主要目的是降低二氧化钛、氧化锌等的具有光催化特性粉体的活性,以获得所需要的耐久性和光学特性。有机表面处理采用硬脂酸,硬脂酸盐(或其它脂肪酸盐),钛酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂,全氟磷酸酯,硅烷偶联剂,含氢硅油,其它等表面处理剂。处理剂性质分为亲水性表面处理和疏水性表面处理。


案例1:#有机硅(油)改性处理粉体#

粉体表面的基团可与有机硅化合物形成化学键,或直接覆盖在粉体颗粒表面,有机硅处理粉体的明显特点就是具有优良的疏水性,此外,硅油还具有阻隔潮气的性能(在不影响透气的情况下)、良好的润滑性以及具有高度的光泽性,与其他的化妆品原料有着优良的配伍性,且防紫外线辐射。这些特点使硅油在化妆品中的应用最为广泛。有机硅涂覆于粉体的表面,可以降低凝重感,分散性变好,与化妆品的混合可以大大提高使用的滑爽感以及触感。

案例2:#偶联剂改性处理粉体#

偶联剂是应用广泛的改性剂,经处理后,粉体分散性得到大大提高,且因其含有化学性质不同的两个基团,这种结构特点使其更容易和无机物表面发生化学反应。如一般化妆品无机粉体表面含有亲水的羟基等结构,化妆层容易被汗水弄花,偶联剂亲水的一端与粉体表面的基团发生化学键合,提高了粉体表面的疏水性能。

值得注意是采用接近于人体的脂肪成分的长链烷基硅烷偶联剂(特别是含有十八个碳原子以上的烷基),皮肤的亲和性能良好,具有很好的透气疏水性、柔软性、防黏性等

案例3#金属皂、氨基酸改性处理粉体#

金属皂对粉体的表面处理是指粉体的表面均匀地包覆一层脂肪酸金属盐的处理方法脂肪酸与金属氧化物(除碱金属)或者盐类反应生成的新盐类称为金属皂。其中脂肪酸包括硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、油酸等;金属盐有钾、钠、铝、镁、钙、锌等,金属皂的改性,不但可以保护粉体粒子的表面形状,而且还有其独特的优点:成本较低、容易控制、操作方便、优良的憎水性、良好的皮肤亲和性、容易与油脂类原料混合。

一般来说表面处理剂的作用是通过在极性的粉体粒子表面吸附,表面处理剂的分子的极性末端指向粒子,其非极性的“尾巴”指向油性介质,它在两者之间起着界面或桥的作用。颜料表面吸附的表面处理剂层将粉体粒子隔开,粉体粒子可以较容易的分散于介质中。

3.改性方法

根据是否有液体介质参与分为干法处理及湿法处理,干法包覆率不高,包覆层均匀度欠佳,但成本低;湿法包覆均匀,但成本高。




改性工艺路线有很多,可以将其概括地分为物理法、化学法和机械力化学方法三类

1)物理法

凡是不用表面改性剂而对粉体填料实施表面改性的方法,都可归于物理法。例如高聚物涂敷改性和高能改性方法等。涂覆改性是借助粘附力将高聚物或者树脂对粉体进行包覆改性的方法。高能表面改性是利用等离子体、电晕放电、紫外线灯手段对矿物进行表面改性的方法。

2)化学法

利用各种表面改性剂或化学反应而对粉体填料进行表面改性的方法,统称为化学法。

表面改性剂分子一端为极性集团,能与粉体表面发生物理吸附或者化学反应面连接在一起,而另一端的亲油性集团与树脂集体形成物理缠绕或者化学反应。结果是表面改性剂在无机填料与有机高聚物之间架起了分子桥,将两种极性不同本来难以相容的物质偶联起来。

相关阅读:无机填料与有机材料的“粘合剂”:偶联剂

3)机械力化学改性

机械力化学改性指的是通过粉碎、磨碎、摩擦等机械方法,使矿物晶格结构、晶型等发生变化,体系内能增加,温度升高,促使粒子熔解、热分解、产生游离基或离子,增强矿物表面活性,促使矿物和其他物质发生化学反应或相互附着,达到表面改性目的改性方法。

大多数情况下,单一的处理剂或处理手段并不能实现我们想要的目的,因此想要做出一款让人满意的化妆品,通常是需要使用复合的改性手段及多种添加剂来完成的。当然即使添加物不一定是有害的,但是寻找最佳的添加量也是非常有用的,过少的添加量或无效甚至起了反效果的过量添加都是不好,而这些都是理论与实践才能的得出结论,再次小编就不班门弄斧了。


粉体圈编辑:Alpha

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