化妆品技术之油包水配方稳定技巧
一、 油包水体系稳定方法:
A、水相添加无机盐(0.5~2%)、小分子多元醇(如丙二醇等):
1、 可以降低乳化剂在水相中的溶解度,增加界面膜的稳定性;无机盐中的离子键与水结合,其亲和力远大于乳化剂中亲水端的氢键和水形成的共价键,从而降低乳化剂在水中的溶解度,增加乳化剂在油相中的溶解度;
降低水的冰点(降低水分子的自由迁移,使结晶/结冰变艰难);
降低水的膨胀系数,减少冷冻后水相膨胀溢出界面膜以外,进而出水的几率;
不可过多,过量容易增加水相与乳化剂的相溶性;
2、 无机盐使乳化颗粒内水相带电荷,在界面形成扩散双电层,界面膜更稳定;
电解质可降低乳化剂在水中的溶解,使界面膜上的乳化剂分子更持久的站在界面膜上;
在界面膜上形成双电层,更好的固定界面膜上的分子,使界面膜更具韧性;
增加水相的渗透压,缓解油相及乳化界面上的极性基团向水相迁移扩散;
3、水相中添加无机盐与多元醇,会降低水的结冰点及膨胀系数(親水性成分或者電解質可以扒附水分子,使其不能自由迁徙,从而降低了水的活度,結晶变得困难,宏观表现就是冰点降低),减少冷冻后破乳出水的几率;
4、 减小乳化颗粒:通过高剪切实现;乳化颗粒越小越稳定;
5、水溶性高分子:短流变汉生胶;聚乙二醇;
固定内相分子,使内相分子运动程度减弱;
注意分子量不宜过大,否者难被乳化在内相,
B、油相增稠剂:蜡类或橡胶制品、氢化聚烯类;低极性固态油脂;
减少油相流动性,增加产品稠度的同时,增加稳定性;
C、固体粉末:钛白粉;气相二氧化硅;
1、吸附在界面膜的接触角上,增加界面膜的刚性;
固体粉末颗粒的大小好合适,以很牢固的嵌在界面膜上,其颗粒大小最好为界面膜厚度的整数分之一;
添加固体粉末,增加界面膜的钢性;油包水体系中,固体粉末的助乳化作用:
2、 细小的固体颗粒,可以填充界面接触角,很好的吸附在分散相界面,如硬脂酸镁、锌、铝等二价碱土,三价硬金属盐类、气相SiO2、二氧化钛等;
粉体颗粒的大小:通常乳化体系乳化颗粒的大小为500~200000nm,
而较为稳定的乳化体系颗粒一般为500~5000nm)乳化界面的厚度5~25nm,因此,只有当固体颗粒的大小在接近或倍数于界面层的厚度时,更易于乳化体系的界面稳定;固体颗粒的表面处理类型:
3、一般未经处理的粉体颗粒,大于200nm时,没有明显的助乳化效果,反而容易引起对乳化剂的吸附 而降低乳化效果,当粉体的颗粒大小5~50nm时,则可以对乳化界面层的稳定产生影响,如果粉体经过良好的亲油处理,则对于稳定油包水体系有很大帮助,如经过亲水处理,则对于稳定水包油体系有帮助;油包水体系中,连续相(油相)是非极性油时,在分散相加入普通的未经过表面处理的钛白粉,可更好的分散于油相中;当体系的油相极性处于中等偏弱的时候,经过良好表面处理的亲油粉体,是配方选择的良好方向
D、乳化剂:
一般来说,分子量越大的乳化剂在界面层上形成的界面膜的强度和钢度也越大,体系就越稳定,但肤感比较粘腻,与分子量小的助乳化剂结合,形成多个亲水和亲油的端面,使界面层更稳定;
E、工艺技巧:
乳化微粒粒径越小稳定(可通过高剪切实现);
内相/外相~~比值越大,产品稠度越大;
剪切力度越大,产品粘度越大;乳化粒径越小;
最后,如需判断水相有无被完全包覆在界面膜内部,可直接测量产品的电导率,越接近零越理想;
二、油包水体系的常规注意点:
1、油包水体系,乳化剂切忌过量,过量的乳化剂会导致体系反胶束,进一步转相,导致体系不稳定;
2、油脂的极性越高,体系的粘度越低,稳定性下降;适当的添加低极性的固态油脂,除了调节体系的粘度外,对产品的高温耐热性也很有帮助;油溶性的高分子可以非常简单方便的增加油包水体系的粘度;
3、体系的粘度,随着内外相的比例变化,是一个双峰曲线;内向/外相的比例越大,膏体的稠度越大,W/O型更加明显;
4、如果产品的最终粘度要求不是很高时,一般对设备和工艺相对要求较低,但若最终粘度要求较高时,工艺和设备对齐会有影响,均质剪切力度要控制得当;
5、水包油体系中,极性油脂有利于粉的分散,但是油包水体系中,非极性油脂更有利于粉体的分散(因极性油使粉体更易向界面迁移,聚集,破坏界面稳定性),极性强的油脂,易向界面移动,并和乳化剂亲水端甚至水相中是水分子亲和,使界面的强度不够,导致破乳转相;
6、快速测定W/O产品水相有无被包裹完全,可以直接测定电导率;
以上观点,是匠姐多年职业经验的归纳总结,纯属个人理论,合理与否,望各位读者自行辨识,不要盲目照抄;
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