|
卡波姆又稱卡波樹(shù)脂，是一種由丙烯酸或丙烯酸酯與烯丙基醚化學(xué)交聯(lián)形成的聚合物，包括聚丙烯酸（均聚物）和長(zhǎng)鏈烷醇丙烯酸酯類(lèi)聚合物（共聚物），簡(jiǎn)單說(shuō)就是一種有機(jī)化合物。 卡波姆具有增稠、懸浮、穩(wěn)定體系、調(diào)控水和活性物釋放等功能，且工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，因此是一種被廣泛用于個(gè)人護(hù)理品、藥品等領(lǐng)域中的流變改性增稠劑。 不同型號(hào)的卡波姆由于其懸浮穩(wěn)定特性、流性改變長(zhǎng)短等性質(zhì)的不同，使得它們?cè)诟餍袠I(yè)中的用途也有所差異。 卡波姆在很低的用量下(常規(guī)用量0.25-0.5%)就能產(chǎn)生高效的增稠作用，從而制備出很寬粘度范圍和不同流變性的乳液、膏霜、凝膠和透皮制劑。  CTFA/INCI 命名: - Carbomer (均聚物) - 丙烯酸醋/C10-30 烷基丙烯酸交聯(lián)聚合物(共聚物) 01 -Carbopol?聚合物功能介紹- 增稠  卡波姆增稠機(jī)理 1. 中和增稠 由于其含有一定的酸基團(tuán)，在應(yīng)用的過(guò)程中需要進(jìn)行堿性中和。被堿性中和后的卡波樹(shù)脂，其羧基發(fā)生離子化，由于負(fù)電荷的相互排斥作用，蜷縮的分子鏈伸展呈極大的膨脹狀態(tài)，使原來(lái)的體積增大到1000倍左右，從而起到增稠的作用。
卡波姆分子作為羧基給予體，能與一個(gè)或兩個(gè)以上羥基結(jié)合形成氫鍵而增稠，這種反應(yīng)機(jī)理需要時(shí)間。常用的羥基給予體有非離子型表面活性劑、多元醇等。 第一形態(tài)-粉末：  在與水接觸之前,交聯(lián)的聚丙烯酸樹(shù)脂呈收縮狀態(tài)。 第一形態(tài)-水合分散體：  在水中分散時(shí)，交聯(lián)的聚丙烯酸樹(shù)脂鏈開(kāi)始打開(kāi) 第一形態(tài)：中和凝膠體 無(wú)機(jī)堿中和(NaOH)或有機(jī)堿(TEA)  堿中和后，沿聚合物主鏈產(chǎn)生負(fù)電荷，電荷間排斥力，使卷曲的聚合物變成展開(kāi)的結(jié)構(gòu)。 Carbopol?聚合物分散液粘度與濃度的關(guān)系  中和前  中和后 懸浮 能使不溶性組份永久懸浮于體系中；但屈服值（懸浮能力）并非取決于粘度，可通過(guò)儀器測(cè)量。 · 使流體開(kāi)始流動(dòng)所需的最小剪切應(yīng)力。 · 用于衡量產(chǎn)品懸浮能力的關(guān)鍵指標(biāo)。 · 卡波樹(shù)脂-交聯(lián)聚合物和丙烯酸類(lèi)共聚物有很高的屈服值。   ▲Carbopol?聚合物分散液屈服值與濃度的關(guān)系 乳霜穩(wěn)定性 增稠劑可以幫助穩(wěn)定化妝品配方，防止成分的分離和沉淀。它們能夠增加配方的粘度，使成分更均勻地分散在整個(gè)產(chǎn)品中，減少顆粒的形成和沉積。  Carbopol?均聚物產(chǎn)生屈服值 穩(wěn)定乳液、防止乳液分層 另需要注意的是：剪切停止后，很快恢復(fù)到最初黏度，中和之后不能過(guò)度剪切。 02 -Carbopol?聚合物分類(lèi)- 不同的卡波姆性能稍有差異，不同型號(hào)代表不同粘度，有短流變或長(zhǎng)流變之稱，如:卡波 940 具有短流變性能，在0.5%粘度達(dá)到 63000MPA.S,適合粘度高的產(chǎn)品；卡波姆980 具有良好的增稠性，高透明度，高粘稠度，較強(qiáng)的懸浮能力。 03 -Carbopol?聚合物- 在表面活性劑體系中應(yīng)用 陽(yáng)離子對(duì)Carbopol?聚合物粘度影響 卡波姆對(duì)應(yīng)型號(hào)有不耐離子和耐離子性能。陽(yáng)離子表面活性劑是護(hù)發(fā)素和柔順劑的主要成分，有抗靜電和柔順的作用，在很多護(hù)膚品也有應(yīng)用，主要是用來(lái)增加皮膚柔軟順滑的觸感。卡波姆遇到陽(yáng)離子表活，在pH值大于4的環(huán)境中開(kāi)始發(fā)生絮凝沉淀。 產(chǎn)生后果： · 透明度降低 · 粘度損失 · 與陰離子聚合物復(fù)合沉淀 解決方法: · 陽(yáng)離子用量需非常低 · 中和后加入陽(yáng)離子 · 使用低電荷密度及高分子量的陽(yáng)離子化合物 例如:Polyquaternium-39,陽(yáng)離子瓜爾膠選用 ETD 2020 或 Ultrez 21 ▲ 四種1%Carbopol?聚合物末中和分散液外觀 Carbopol?聚合物在表面活性劑體系中的應(yīng)用 Carbopol?UItrez 20 /ETD2020聚合物： 最佳透明度(pH 5.5-7.0) 應(yīng)用廣泛 出色的抗電解質(zhì)能力 穩(wěn)定硅氧烷 表面活性劑含量<12 % 易分散自我潤(rùn)濕型 Carbopol?Aqua SF-1 聚合物： 最佳透明度(pH 6.0-8.0) 增強(qiáng)珠光外觀 “回酸”增稠(pH<5) 與鹽協(xié)同增稠 高表面活性劑含量:12-30% 液態(tài)聚合物 Carbopol?Aqua CC 聚合物： 最佳透明度(pH 3.0-5.5) 增強(qiáng)珠光外觀 “回堿”增城(pH>5.5) 與鹽協(xié)同增 高表面活性劑含量: 12-30% 液態(tài)聚合物 與陽(yáng)離子兼容 卡波產(chǎn)品中和劑的選擇 ▲ 中和至PH=7.0 04 -Carbopol?聚合物膚感評(píng)價(jià)- · Carbopol? Ultrez 20聚合物提供奢華、厚稠的膚感，適用于感覺(jué)豐厚、富有彈性，非水感的凝膠配方。 · Carbopol? Ultrez 10和 and Carbopol? Ultrez 21聚合物在最初的涂抹時(shí)能提供十分清新的膚感，適用于清爽型配方。 · Carbopol? 980聚合物的膚感介于上述兩者之間，在最初涂抹時(shí)擁有輕微的彈性并且膚感滑爽。適用于中等或偏向感覺(jué)豐厚的配方，同時(shí)用后不粘膩。 寫(xiě)在最后： 很多工程師在剛開(kāi)始工作時(shí)，拿到一個(gè)配方很茫然，面對(duì)：漢生膠、透明質(zhì)酸、卡波姆.……需要提前處理，否則會(huì)接團(tuán)，并且最終粘度還比較低； 螯合劑要提前加，否則可能會(huì)出現(xiàn)渾濁或者絮凝物； 增溶劑需要與增溶對(duì)象先預(yù)混合充分再加入連續(xù)相中，否則無(wú)法透明。 不注意這些我們就會(huì)面臨各種問(wèn)題： 稠度不夠；透明度不一樣；氣味不同；顏色不同； 有不溶物 ；膚感不同；氣泡太多；出水/出油 等等 實(shí)驗(yàn)室廢掉一燒杯沒(méi)事，工廠廢掉一鍋成本太高！ 做配方設(shè)計(jì)工藝應(yīng)該每個(gè)環(huán)節(jié)都是靠譜的，都是確定的，只是過(guò)分的依賴經(jīng)驗(yàn)、依賴師傅，忽視了科學(xué)精神的引入; 工藝不是想出來(lái)的，也不是寫(xiě)出來(lái)的，是驗(yàn)證中完善出來(lái)的，只有這樣才能讓一個(gè)配方在這臺(tái)設(shè)備成功生產(chǎn)，也可以去另外的設(shè)備去復(fù)制它的品質(zhì)。 一個(gè)好的配方，需要遵循一定的順序； 做好一個(gè)配方，需要合理的操作方法； 順序可靠、方法可靠才能有可靠的結(jié)果。 |
|
|
