发用定型剂配方原理与组成(Ⅰ)——概述及组成.pdf

第 3 5 卷第 2期 2 0 0 5 年 4月 日 用 化 学 工 业 一一 一一 Ch i n a 一 S u r f a c t a n t De t e r g e n t C osm e t i cs V0 1 3 5 No 2 Ap r i l 2 0 0 5 发用定型剂配方原理与组成 工 概 述 及 组 成 皮丕辉 文秀芳 程江 杨卓如 华南理工大学 化学工程研 究所 广东 广州 5 1 0 6 4 0 摘要 介绍了发用定型剂的主要分类 特点及质量评价方法 简要综述 了定型剂各组成 的特点 物质选择 及研究现状 指 出定型剂配方的关键 为选用合适 的合成高分子聚合物作定型树脂 为满足环保和忡能要求 选用水作溶剂 二 甲醚作喷射剂和高阳离子性聚季铵盐作调理剂是定型剂的发展趋势 关键词 发用定型剂 喷发胶 摩丝 睹喱 中图分类号 3 x 6 5 8 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 1 8 o 3 9 o o 5 o 2一O l 1 5 0 4 发用定型剂是指对头发起定型和修饰作用的化妆 品 以满足各种发型的需要 最早使用的发用定型剂 是天然黏胶水 虫胶 紫胶等 的醇溶液 0世纪 5 0 年代 首先出现 了合成树脂 聚乙烯 吡咯烷酮 P V P 用作发用定型剂 随后 出现 了定型剂用合成 树脂 经 过 5 0多 年 的发 展 发用 定 犁剂 形 成 了各 种 功能的一系列产品 特别是近几年来 随着人们对头 发护理 意识的加强 及消 费水平 的提 高 发用定 型剂 的 开发得 到飞速发展 产 品层 出不穷 1 发 用定型剂的分类 发用定型剂主要可分 为喷发胶 摩丝 和嗜喱 3 类 它们在配方和使用方式及性能上有所不同 喷发胶是一种气溶胶型发用定型化妆品 可分为 手按泵型喷发胶和气雾剂型喷发胶 手按泵型喷发胶 含溶剂较多 而气雾剂型喷发胶含有喷射剂 使用时 泵的推动力或者喷射剂能使定型剂 以雾状均匀喷洒在 干发上 雾状粒径 般在 3 0 p m 5 5 f t m 能在头发上 形成一薄层聚合物 将头发粘合在一起 使头发牢固 地保 持 设定 的发 型 摩丝是 一种气溶胶 泡沫型 的发用定 型剂 配方 中 含有喷射剂和产生泡沫的表面活性剂 装在容器中的 定型剂液体在使用时 呈泡沫状从容器喷出 泡沫具有 一 定的初始稳定性 容易控制剂量 不易流失 不会 引起容器内产品的玷污 使用者可按要求在头发表面 对头发设定发型 泡沫经摩擦后能快速坍塌消失 睹喱 有 时又称 睹喱水 是一 类透 明的凝 胶状 发 用定型剂 一般无醇或含醇量较低 使用也容易控制 剂量 不易流失 但干燥速度较慢 O W 型 和 W O型 的乳 膏 发 油 润 发 脂 和发 蜡 调 等 2 发用定型剂 的组成 发 用定型 剂 常 由定 型树脂 溶 剂 增 塑 调理 剂 防腐剂 表面活性剂 香精及色素等组成 喷发胶 摩丝等气溶胶型还需有喷射剂 睹喱 或者称为睹喱 水 还含有胶凝 增稠剂 2 1 定型树脂 定型树脂是使头发定型的关键组分 现一般都采 用合成的成膜聚合物 成膜聚合物的性能要满足以下 几方 面 的要求 1 成膜聚合物组分中必须有能赋予聚合物一定 刚性 的单体 使产品达到固发和定型好的效果 这是 成膜聚合物的最基本的要求 2 聚合物应具有柔韧性 强度和弹性 使形成 的膜 较坚韧 3 成膜聚合物对头发应表现良好的亲和性和黏 附性 使成膜物不易从头发上剥落 4 成膜物应容易用水 肥皂和香波洗掉 5 形成 的膜 应透 明 有光泽 6 成膜物应不粘连头发 不影响头发的梳理 梳理后应保持定型作用 而 且不会出现粉状物 7 成膜物应有抗湿性 在潮湿天气应有较好的 定型作用 8 使用烃类推进剂的产品 要求成膜物与烃类 物 质有较好 的相容性 9 成膜聚合物的毒性 试验 符合国家标准 这 还有一些发用化妆品也对头发具有定型作用 如 是成膜聚合物最主要的要求 收稿 日期 2 O O 4 0 8 0 3 修 回 日期 2 0 0 4 1 1 2 6 作者简介 皮丕辉 1 9 7 3 一 男 汉 湖南澧县人 讲师 博 联系电话 0 2 0 8 7 1 1 2 0 5 7 8 0 3 l l 5 维普资讯 技讲麟 日 用 化 学 工 业 第 35 卷 定型树脂的成膜质量 吸潮能力 水溶能力及光 泽等性能 决定发用定型剂的最终性能 定型树脂选 用是否得当是最终产品能否成功的关键因素 最早采 用的定型树脂是天然虫胶 由于不溶于水 难以从头 发上洗去 而且形成的薄膜很 脆 易剥落 粘连性 强 常使头发成棒状 现被 P V P 聚乙烯吡咯烷酮 乙烯酯 丙 烯 酸 酯 聚合 物 等高 分 子 聚合 物代 替 如乙烯吡咯烷酮 乙酸乙烯酯 丙酸乙烯酯 质 量 比为 3 0 4 0 3 0 共 聚物 对于具有羧 酸基 团的聚合 物 常 用有 机 碱 如 氨基 醇 A M P 和无 机 碱 如 K O H N a O H 来 中和成 盐 增加 聚合物 的水溶 性 一 般将中和度控制在 7 0 一8 0 成膜聚合物 的各种性能往往相互矛盾 例如成 膜物抗湿性与易洗去 对头发黏附性好与避免头发的 粘连性等 因此聚合物合成过程 中必须注意单体种类 和用量 的选 择 成膜 聚合 物在 发用 定型 剂 中的使用 量一 般 为 3 1 0 质量分数 下 同 喷发胶 暗喱等定 型剂中成膜聚合物的含量较低 能赋予头发较柔软的 感觉 而摩丝中成膜聚合物的含量较高 使头发有较 硬 的感觉 2 2 溶剂 定型剂中溶剂的主要作用是溶解其他成分 调整 定型剂黏度 浓度 干燥速度和控制最终有机挥发物 V O C s 含量 对于气溶胶型定型剂 可通过调整溶 剂与喷射剂的比例来控制喷雾形态 溶剂的选用 要 求混溶能力好 气 味小 易被蒸发 常用溶剂是乙 醇 水或乙醇 水混合体系 有时也用异丙醇 t 一丁 醇代替乙醇 乙醇的级别和纯度对定型剂产品质量影 响较大 特别是其 中甲醇含量 的控制 要求在0 2 以下 水的作用是 改善一些不完全溶于乙醇中的 树脂的溶解度 减慢蒸发速度 降低成本 防 止中和程度较高的含酸树脂体 系产生沉淀 降低 V O C s 量 符合环保法规定要求 般 定 型 剂 中溶 剂 含 量 较 高 达 到 4 0 8 0 对于手按泵型喷发胶 溶剂量有时达到9 5 随着环保要求的加强 对 V O C s 含量 的控制越来越严 格 目前定型剂中溶剂 的使用趋势是减少乙醇用量 增加水分 使用水作溶剂 主要存在的问题是树脂不 稳定 溶剂 一 推进剂的相容性差 黏度和表面张力增 大 干燥时间延长 高湿度 以及在致动器 中发泡性 差 但水也具有增塑和软化由定型剂树脂形成的胶膜 的特 点 1 1 6 2 3 喷射剂 用于气雾剂型喷发胶和摩丝的喷射剂 有时又称 为抛射剂 推进剂 喷发胶在压力降低 时能突然气 化 将各成分以雾状形式均匀带出而喷洒在头发上 而摩丝在振荡和压力降低时 能以泡沫状从容器中流 出 喷射剂在使用时应注意可燃性 产生的压力 稳 定性和毒性等 以往 的气溶胶喷射剂主要 采用 氯氟 烃 近 1 0 年来人们充分认识 到氯氟烃产品极严重地 破坏大气臭氧层 必须全面停止生产和使用 目前世 界上替代氯氟烃 氟里 昂 喷射剂的主要有 烷 烃 如 丙 烷 正 丁 烷 异 丁 烷 和 正 戊 烷 二 甲醚 D M E 压缩气体 如二氧化碳 氧化二氮和氮气 等 3 l 前两类喷射剂 比较常用 能在大气层 中氧化 降 解 对臭氧层破坏系数 O D P 为 0 产物二氧化碳 和水对环境无 害 特别是 D M E 化学稳定性 高 几 近无毒 与水有高互溶性 可降低燃烧性 不论极 性或非极性的溶剂均可互溶 与各种树脂有极高的溶 解能力 可适应各种产品的需要 虽然较氯氟烃 易 燃 由于对它们的安全处理方法加强了研究 至今在 生产和使用过程中还未发生任何问题 二甲醚还能使 定型剂不易致潮 加之生产成本低 建设投资省 制 造技术不太复杂等特点 被认为是新一代理想的喷射 剂 4 J 第三种 喷射剂在 乙醇或异丙醇 中的溶解度 不 够 使用时要求罐内始压力太高而不安全 喷雾性能 也不适宜 使用受到限制 因而所占比例不大 但由 于低毒 不易燃和对环境极为安全 因而有必要对它 们进 行试验 改进 作为气雾剂产品的喷射剂需有一定的压力 一般 在 0 2 M P a 0 5 M P a 视不同喷雾剂产品而定 而压 力的调整主要取决于丙丁烷的相对含量 喷射剂的用 量为 1 5 3 0 2 4 增 塑调理剂 增塑调理剂的作用是使头发更具光泽及柔韧性 改善有些成膜树脂造成的僵硬感觉 赋于头发弹性 一 般用 量为 聚合 物 干基 质 量 的 3 l 0 常 用 的 增塑剂有 液态酯类 各种 二 甲基硅 氧烷 苯基 甲基 硅氧烷有很好醇溶性 特别有效 二甲基硅氧烷 聚 醚 蛋 白质 多元醇 羊毛脂衍生物和聚季铵阳离子 化合物等 聚季铵阳离子化合物如纤维素阳离子 瓜尔胶阳 离子 蛋 白质阳离子等 5 l5 由纤维素 瓜尔胶 水解 蛋白与阳离子单体 如丙烯酰胺丙基三 甲基氯化铵 维普资讯 第 2期 皮丕辉等 发用定型剂配方原理与组成 I 二甲基二烯丙基氯化铵 反应形成 使用后对头发和 皮肤没有刺激 且有光滑感 具有润滑和保护作用 能使定型剂产品具有增稠 抗静 电性 高度耐湿性 柔软性和调理功能 高阳离子电荷具有亲水性能 能 改善头发干 湿梳理性 且分子质量低 能更快渗透 人头发中 不会使头发变硬 特别适于消费者头发调 理的需要 还有一类是 由阳离子单体均 聚或共 聚而 成 如二甲基二烯丙基氯化铵 D M D A A C 均 聚物 D M D A A C与丙烯酸酰胺 的聚合物 已在 国内生产并应 用 D MD A A C与丙烯酸 丙烯酸酰胺的共聚物无论配 伍 增稠 还是调理性能都有着二元聚合物无法比拟 的优势 现已研制成功并投人生产 产品推人市场后 收到较好的成效l 6 9 l 目前 国外 发 用 调 理 剂 产 品 种 类 众 多 质 量 较 好 新产品层出不穷 如最近 I S P公司推出的 S t y l e z e W 聚季 铵 5 5 B A S F公 司 的 L u v i q u a t S t y l e 聚 季铵 1 6 C i b a 专用化学品公司的 C i b a S a l c a r e S u p e r 7 高 固量 的聚季铵 7 及 R h o d i a公 司开发 的阳离子瓜 耳胶 新产 品 J a g u a r 1 0 J 国内调 理剂虽有 生产 如纤维 素 阳 离子 瓜尔胶 阳离子等 但品种少 质量 尚需提高 关键是阳离子试剂的质量及醚化技术 另外对阳离子 单体 的研制 生产以及以此为基础而形成众多的衍生 物 目前 在 国 内 尚无 生 产 而进 口的 产 品 价格 较 高 随着我国每年发用产品产量的不断提高 调理剂 的用量也在不断增大 由于此类产品的附加值较高 故特别是对阳离子单体的研制与生产是十分必要的 2 5 表面活性剂 摩丝中用表面活性剂的作用是降低表面张力 使 之形成大小和结构合适的泡沫 摩丝使用时要有较好 的初始泡沫稳定性 同时也要求与头发接触后 较易 破灭分散 并且泡沫较柔软 易于在梳理时分散 另 一 个作用是分散作用 在使用摩丝前 需摇动一下容 器 使推进剂在水相中呈小的液滴均匀分散 形成暂 时的均匀体 系 这样可生成均匀 致密且美观的泡 沫 在容器 内摇动 时不会 产生泡 沫 常用 表面活性 剂 是较高 H llJB值的非离子表面活性剂 如月桂 醇醚 一 2 3 十六 一十八醇 醚 一2 5 P E G一4 0蓖麻 油 壬基 酚 聚氧乙烯醚和乙氧基化的天然植物油等 表面活性剂 用 量一般为 0 5 1 0 睹喱凝胶中有时也加质量分数为 0 2 1 0 的表面活性剂 如 吐温 十 六 十八 醇醚 等 起 降低基质表面张力和增溶作用 2 6 胶凝增稠剂 睹 喱凝 胶定 型剂常用胶凝增 稠剂来调 节黏度 形 技讲i l l 成凝胶基质 要求增稠剂增稠效率高 增黏效果好 黏度稳定 均质性能好 耐温度稳定性好 耐老化和 储存寿命长 且具有不受微生物影响及抗菌性强的特 性 同时对人体安全 例如卡波树脂 C a r b o p o 是 有效的水溶性增稠剂 由丙烯酸与烷基蔗糖经交联而 成的丙烯酸聚合物 聚羧乙烯 的系列产品 可溶于 乙醇 水和甘油 胶凝增稠剂的用量一般为 0 5 2 2 7 其他 如防腐剂 香精与色素等 加人防腐剂 能防止 微生物的破坏 提高抗菌性和贮存稳定性 加入少量 香精 适当遮盖定型剂中其他不 良气味 并使其喷洒 在头发上后能留有宜人的芬芳 加入色素 调节改变 定型剂的颜色 所加入的这些助剂 要有可靠的稳定 性 并与定型树脂有好的配伍性能 不会降低树脂的 定型能力 暗喱凝胶 中有时还需 加入少量 起澄清和稳 定作用的螯合剂 如 E D T A 柠檬酸 起光保护作 用的紫外线吸收剂 如二苯甲酮 等 3 定型剂配方 配制具有优 良应用性能的发用定型剂时 不仅要 考虑各组分之间的相容性 协调性 喷雾形态和在毛 发中的扩散能力 还要考虑对容器的腐蚀性 对人体 的健康安全性 环保和稳定性等问题 例如最终的喷 发胶产品要求有一个较低的浊点 一般低于 1 0 C 以保证在冬天也能稳定 不会有晶体从 中析出 下面 就列举 几个性 能 比较好 的定 型剂配方 具有中等定型作用的手按泵型喷发胶 w P V P V A 3 0 7 0 3 0 0 苯基二甲基硅氧烷0 3 0 丝 蛋 白水解产 物0 1 5 乙醇 9 5 9 0 4 0 去离子水 6 0 0 香 精0 1 5 具有中等强度的气雾剂型喷发胶 w 丙烯酸酯 丙烯酰胺共聚物 5 0 0 AMP一9 5 0 3 8 柠檬 酸三 乙酯 1 O 0 无 水乙醇 4 3 5 2 正丁烷 5 0 0 0 香 精0 1 0 具有中等强度的摩丝 w P V P 甲基氨基乙基 甲基丙烯酸硫酸乙酯铵盐7 5 0 油醇 醚 一2 0 0 5 0 1 1 7 维普资讯 技讲座 日 用 化 学 工 业 乙醇 去离 子水 丙烷 丁烷 2 0 8 0 香精 防腐剂 睹喱 w P V P K 3 0 卡波 树脂 二 苯 甲酮 一4 EDTA 对羟基苯甲酸甲酯 三 乙醇胺 壬基酚聚 氧乙烯 醚 一9 香 精 防腐剂 去 离子水 4 定型剂质量评价 l 5 0 0 6 2 0 0 l 5 0 0 适量 1 8 0 0 8 0 0 0 5 0 1 0 0 1 0 0 9 6 0 4 0 0 1 0 0 0 7 加 至 1 0 0 O 0 一 个理想的发用定型剂应该具备以下特性 有 适当的硬度 和弹性 有 良好 的发型保持 能力 和光 泽 不黏结 不易脱落 易洗去 有 良好 的气候 适应 能力 干燥 时间短 有适 当的蓬 松性和宜人 的香气 迄今为止 对定型剂的性能评定还没有一个 统一 的标准 一些 聚合物生产 厂家和化妆 品公 司提 出 的一些评价定型剂性能的方法 可作为筛选聚合物和 最终产品性能的参考 第 3 5卷 定型剂质量评价包括体外成膜的评价 发束试验 和使用评价 3 方面 体外成膜 的评价包括 硬度 透明度 粘着性 发黏性 剥落 光泽 溶解性 可清洗性和吸湿性 发束试验包括 卷曲保持率 梳理性 柔软和抗 缠绕 剥落成片 光亮度 粘着性 发黏性和刚性 使用评价包括 半头 试验和发廊试验 参考文献 1 翁文 发用定型产 品及其成膜聚 合物 J j广东化 l 1 9 9 4 3 l l l 5 2 谭淑珍 头发定型剂用成 膜聚合物 的进 展 J 河南化 l 1 9 9 6 1 9 1 0 3 杨雄麟 喷发胶用抛 射剂和 聚合物 的歼发应用 J 今 H科技 1 9 9 4 4 7 8 4 谢光全 二甲醚的应用 J 天然气化 r 1 9 9 6 2 1 3 5 2 5 4 5 党荣斌 发用调理剂 聚季铵盐 J 刚化学 I 1 9 9 8 5 5 9 6 o 6 党荣斌 胡卫东 二甲基二烯丙 氯化铵系列阳离 J二 聚合物 J 表面活性剂工业 1 9 9 7 3 3 9 4 0 7 王莉明 吴师 二甲基二烯丙基氯化铵 聚季铵盐的合成及性能 研究 J 浙江大学学报 2 0 0 3 3 0 2 2 0 1 2 0 3 8 熊远钦 陶莉 何造强 等 二甲基二烯 堆氯化铵系列聚合物 应用性能研究 J 只用化学 L 业 1 9 9 9 5 2 5 2 7 9 陶莉 周宇鹏 熊远钦 等 二q j 基二烯 基氯化铵共聚季铵盐 的合成及性能研究 J 精细化工 中间体 2 0 0 2 3 2 1 2 4 2 6 1 O 徐维正 化妆品原料开发新 动向 J 精细 j 专用化 学品 2 0 0 3 1 1 1 1 8 9 1 1 裘炳毅 化妆品化学 与工艺技术大全 M J 北京 中H轻 I Nk 出 版礼 l 9 9 7 1 2 3 5 1 2 7 2 F o r mu l a t i o n p r i n c i p l e s a n d c o mp o s i t i o n s o f h a i r s t y l i n g p r o d u c t s I Ge ne r a l r e v i e w a n d t he i r c o mpo s i t i o ns P I P i h u i WE N X i u f a n g C H E N G J i a n g Y A N G Z h u o m R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C h e mi c a l E n g i n e e r i n g S o u t h C h i n a U n i v e r s i t y of T e c h n o l o g y G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 0 C h i n a Ab s t r a c t T h e c l a s s i fi c a t i o n f e a t u r e s a n d q u a l i t y e v alu a t i o n me t h o d s o f h a i r s tyl i n g p r o d u c t s w e re i n t r o d u c e d Th e s t a t u s o f t h i s k i n d o fp r o d u c t s i n t h e w o r l d t h e f e