Prestasi sistem emulsi O/W: Perbezaan dalam kelakuan fasa antara alkil fosfat dan pengemulsi PEG
Kestabilan pengemulsi emulsi O/W bukanlah satu indeks prestasi tunggal, tetapi hasil daripada gabungan struktur molekul pengemulsi, kaedah penjerapan antara muka, dan organisasi fasa makroskopik. Pada masa ini, pengemulsi O/W arus perdana di pasaran terbahagi terutamanya kepada dua kategori, iaitu pengemulsi PEG dengan pengemulsi fosfat yang telah digunakan selama bertahun-tahun. prestasi.Kedua-duanya nampaknya dapat mencapai kesan pengemulsi minyak-air, tetapi terdapat perbezaan penting dalam penjerapan molekul, pembentukan filem antara muka, kestabilan fasa, dan prestasi makroskopik.
I. Logik teras kestabilan emulsi O/W
Untuk membezakan perbezaan prestasi antara kedua-dua jenis pengemulsi, kita mesti terlebih dahulu menjelaskan logik teras kestabilan emulsi O/W. Emulsi stabil yang layak perlu bergantung pada sokongan organisasi fasa lengkap lapisan molekul, lapisan antara muka dan struktur makro. Sebarang ketidakseimbangan dalam struktur mana-mana lapisan akan membawa kepada keruntuhan keseluruhan kestabilan sistem. Ini juga merupakan sebab utama mengapa tingkah laku fasa menentukan kualiti emulsi.
Lapisan pertama ialah lapisan penjerapan molekul, yang merupakan asas untuk kestabilan emulsi. Molekul pengemulsi perlu diserap sama rata pada antara muka minyak-air. Melalui susunan arah kumpulan hidrofilik dan hidrofobik, ketegangan antara muka minyak-air dikurangkan supaya gris boleh tersebar sama rata dalam fasa akueus. Lapisan kedua ialah lapisan filem antara muka. Molekul pengemulsi terjerap akan berkumpul untuk membentuk filem antara muka yang berterusan, yang membalut titisan minyak untuk menahan perlanggaran dan pengagregatan antara titisan minyak dan mengelakkan penggumpalan dan stratifikasi. Lapisan ketiga ialah struktur rangkaian titisan makroskopik, dengan titisan minyak berbalut yang tidak terkira banyaknya tersebar secara sekata untuk membentuk sistem keseluruhan jangka panjang dan tetap dan seragam.
Jurang teras antara pengemulsi PEG dan pengemulsi alkil fosfat dicerminkan dalam kualiti pengacuan dan kestabilan struktur tiga lapisan ini. Struktur molekul yang berbeza telah mencipta orientasi antara muka dan bentuk organisasi fasa yang sangat berbeza, yang juga secara langsung menentukan kestabilan, perasaan kulit, rintangan cuaca dan sifat teras lain bagi emulsi siap. Dalam reka bentuk asas minyak formula, adalah pemadanan prestasi asas air yang munasabah. sistem. Perbezaan dalam pemilihan kedua-dua jenis pengemulsi secara langsung akan menulis semula prestasi komprehensif produk siap.
II.Perbezaan struktur molekul
Kelakuan fasa pengemulsi pada asasnya ditentukan oleh struktur molekulnya sendiri. Ciri-ciri kumpulan hidrofilik dan hidrofobik molekul bagi pengemulsi PEG dan pengemulsi alkil fosfat adalah berbeza. Kaedah penjerapan, kekuatan mengikat, dan keupayaan penghijrahan pada antara muka minyak-air adalah sangat berbeza, dan dua struktur membran antara muka yang sama sekali berbeza akhirnya terbentuk.
2.1 Pengemulsi PEG
Pengemulsi PEG seperti Ceteareth-20 dan Steareth-21, yang biasa digunakan dalam formula harian, adalah pengemulsi bukan ionik tipikal. Mekanisme penstabilan teras bergantung pada penghidratan rantai EO. Segmen rantai polietilena glikol dalam struktur molekulnya boleh membentuk sejumlah besar ikatan hidrogen dengan molekul air, membina lapisan terhidrat yang padat pada permukaan titisan minyak, dan bergantung pada pelarutan untuk mencapai pengemulsi air minyak.
Kaedah penjerapan ini membentuk lapisan penjerapan antara muka yang fleksibel, yang dicirikan oleh aktiviti dinamik yang tinggi. Kelajuan pertukaran molekul pengemulsi PEG pada antara muka adalah pantas, dan antara muka boleh disusun semula dengan cepat, yang sesuai untuk keperluan pengeluaran pengemulsi pesat, dan sesuai untuk pengeluaran emulsi kelompok dan cekap. Walau bagaimanapun, kelemahan yang sangat jelas juga. Kekuatan struktur membran antara muka yang fleksibel adalah terhad, daya pengikatan molekul ke antara muka adalah lemah, dan mobiliti antara muka adalah tinggi, menjadikannya mustahil untuk membentuk rangka antara muka yang stabil.
Dari perspektif tingkah laku fasa, sistem O/W yang dibina oleh pengemulsi PEG ialah sistem stabil kinetik yang tipikal, bergantung pada keseimbangan dinamik berterusan untuk mengekalkan keadaan emulsi, dan bukannya kestabilan tegar struktur itu sendiri. Ini juga menjelaskan mengapa banyak emulsi sistem PEG berada dalam keadaan baik untuk penyimpanan jangka pendek pada suhu bilik, tetapi selepas penempatan daya jangka panjang atau gangguan, ia juga disebabkan oleh penempatan jangka panjang atau gangguan luaran. turun naik.
2.2 Pengemulsi alkil fosfat
Pengemulsi alkil fosfat yang diwakili oleh kalium kalium setil fosfat dan c20-22 alkil fosfat mempunyai struktur molekul yang unik dan kelebihan dwi.Satu hujung ialah kumpulan asid fosforik sangat polar, yang boleh menghasilkan interaksi ion yang kuat dengan fasa akueus dan mengikat molekul fasa akueus dengan kuat. Hujung yang lain ialah struktur alkil hidrofobik rantai panjang, yang boleh menambat fasa minyak secara mendalam dan merealisasikan pengikatan kuat fasa minyak dan air.
Berbanding dengan membran fleksibel pengemulsi PEG, alkil fosfat boleh membentuk membran antara muka separa tegar, daya pengikatan antara muka bertambah baik, mobiliti molekul pada antara muka minyak-air berkurangan dengan ketara, dan keteraturan dan kestabilan struktur antara muka lebih tinggi. Ketumpatan pukal molekul pada permukaan minyak secara keseluruhannya telah meningkat dengan berkesan, dan titisan tenaga antara muka secara keseluruhannya telah meningkat dengan ketara, dan titisan tenaga antara muka yang berkesan telah meningkat dengan ketara. membina rangkaian antara muka separa berstruktur. Struktur ini tidak tegar dan sembuh, tetapi mempunyai kedua-dua kestabilan dan fleksibiliti, yang boleh menahan gangguan dari persekitaran luaran dan memastikan tekstur emulsi yang licin apabila digunakan.
Bergantung pada kelebihan unik struktur antara muka, pengemulsi alkil fosfat sering digunakan dalam perumusan sistem ampaian penebalan. Semasa mencapai kestabilan pengemulsi, mereka juga boleh membantu sistem dalam menebal dan menggantung serbuk, dan menyelesaikan masalah stratifikasi emulsi dan pemendapan serbuk dalam satu hentian. Sesuai untuk produk solek dan pelindung matahari yang mendapat permintaan tinggi.
III.Penyusunan fasa dan ciri zon fasa
Berdasarkan ciri-ciri pembentukan filem antara muka yang berbeza, morfologi organisasi fasa, julat zon fasa, dan rintangan hanyut fasa bagi kedua-dua jenis pengemulsi dalam sistem O/W dibezakan dengan ketara. Ini juga merupakan sumber teras perbezaan kestabilan dalam formula. Perbezaan kritikal antara kedua-duanya boleh dibezakan dengan jelas dari perspektif rajah fasa.
3.1 Sistem pengemulsi PEG
Julat kawasan fasa O/W pengemulsi PEG adalah agak luas, dan nilai HLB boleh dilaraskan untuk menyesuaikan diri dengan pelbagai sistem gris, dan formulanya sangat boleh disesuaikan, yang juga merupakan sebab utama popularitinya yang tinggi. Walau bagaimanapun, kelemahan sistem ini ialah kestabilan fasa adalah lemah dan ia sensitif kepada suhu, elektrolit, dan masa penyimpanan.
3.2 Sistem alkil fosfat
Rantau fasa O/W pengemulsi alkil fosfat agak tertumpu, yang memerlukan ketepatan nisbah formula yang lebih tinggi, tetapi sebagai pertukaran untuk kestabilan fasa yang sangat kuat. Rangkaian antara muka separa berstruktur yang dibinanya mempunyai struktur yang stabil, tidak terdedah kepada suhu, elektrolit, dan gangguan daya luaran, dan hampir tiada masalah hanyut fasa.
Apabila menggunakan jumlah bahan aktif larut lemak yang sesuai seperti Ascorbyl palmitate dalam sistem formula, sistem alkil fosfat boleh serasi secara stabil dengan pelbagai bahan aktif, dan tidak akan ada masalah demulsifikasi sistem dan ketidakaktifan komponen, dan ia sesuai untuk penyelidikan dan pembangunan dan pengeluaran emulsi bernilai tambah tinggi.
IV.Perbandingan prestasi aplikasi makro
Perbezaan tingkah laku fasa mikroskopik akhirnya akan dicerminkan secara intuitif dalam sifat makroskopik emulsi siap, termasuk kestabilan kelikatan, tekstur kulit, kestabilan rintangan cuaca dan dimensi lain, dan senario yang berkenaan bagi kedua-dua jenis pengemulsi dibahagikan secara langsung.
4.1 Kestabilan kelikatan
Pengemulsi PEG sendiri hampir tidak mempunyai keupayaan penebalan, dan kelikatan sistem bergantung pada pelarasan polimer dan pemekat tambahan, dan sistem kelikatan keseluruhan adalah pasif dan rapuh. Pada masa yang sama, sistem PEG sangat sensitif terhadap elektrolit. Selepas menambah mineral dan komponen elektrolit aktif ke dalam formula, ia terdedah kepada penurunan mendadak dalam kelikatan, penipisan sistem, dan kestabilan penyimpanan yang lemah.
Sistem alkil fosfat mempunyai keupayaan untuk menebal secara aktif, dan struktur pengumpulan antara muka biasa secara langsung boleh memberikan sokongan kelikatan untuk sistem. Tidak perlu menambah banyak pemekat eksogen, dan kelikatan sistem lebih semula jadi dan stabil. Pada masa yang sama, toleransi elektrolitnya yang sangat baik boleh disesuaikan dengan pelbagai bahan tambahan, turun naik kelikatan penyimpanan jangka panjang adalah minimum, dan produk siap berada dalam keadaan yang lebih stabil.
4.2 Prestasi tekstur kulit
Losyen sistem PEG licin untuk disapu dan ringan untuk digunakan.
Perasaan kulit sistem alkil fosfat adalah lebih berfaedah. Bergantung pada struktur antara muka separa tegar, ia memberikan tekstur berstruktur dan licin semasa aplikasi, dan teksturnya seragam dan halus.
V.Pendaratan produk eksklusif
Memandangkan titik kesakitan formulasi semasa losyen kecantikan dan penjagaan kulit, dua pengemulsi alkil fosfat gred hijau PHSPTER™16PK dan PHSPTER™922P, bergantung pada kelebihan tingkah laku fasa yang dibezakan, menyesuaikan dengan tepat kepada senario berbeza penyelidikan dan pembangunan emulsi O/W, dengan mengambil kira kestabilan, rasa kulit dan kefungsian.
5.1 PHSPTER™16PK：
INCI dipanggil kalium setil fosfat.
Kelebihan terasnya ialah rintangan air yang sangat baik. Selepas filem terbentuk, filem kalis air yang seragam dan bernafas boleh dibentuk pada permukaan kulit, yang boleh meningkatkan keupayaan kalis air pelindung matahari dan produk bebas solekan untuk memegang solek dengan berkesan, dan mengelakkan masalah berpeluh, solekan berlumuran air dan pelindung matahari. Pada masa yang sama, kulit terasa sangat ringan, tanpa filem berat, dan sesuai untuk krim pelindung matahari solek ringan, krim pelembab dan produk penyegar yang lain. pelbagai sistem penyesuaian, dan jumlah penambahan formula yang disyorkan ialah 1-5%.
5.2 PHSPTER™922P
INCI dinamakan c20-22 alkil fosfat & Stearyl fosfat & Behenyl alkohol.
Penampilan adalah zarah putih. Sebagai sistem pengemulsi jenis rangka kestabilan tinggi, produk ini memfokuskan pada mengoptimumkan kapasiti penebalan sistem berdasarkan mengekalkan rintangan air yang sangat baik.
Berbanding dengan pengemulsi fosfat tunggal dan pengemulsi PEG, 922P menyesuaikan diri dengan adegan yang meliputi produk mewah seperti krim solek kestabilan tinggi, pelindung matahari pembesaran tinggi dan losyen solek dengan serbuk. Dos formula yang disyorkan juga adalah 1-5%. Ia mempunyai kebolehsuaian yang luas dan operasi yang mudah. Ia adalah bahan mentah pilihan untuk adegan solek pengemulsi.
VI.Ringkasan pemilihan formula
Dalam pemilihan formula, jika anda mengejar pengemulsi yang cepat, tekstur yang sangat menyegarkan dan ringan, dan mengawal kos bahan mentah, losyen penjagaan kulit biasa dan losyen pelembap asas boleh memilih pengemulsi PEG untuk memenuhi keperluan pengemulsi asas. Walau bagaimanapun, jika produk memerlukan kestabilan yang tahan lama, solekan kalis air, serakan serbuk seragam, solekan berembun-beku bersuhu tinggi, rintangan suhu tinggi atau embun matahari yang tinggi. losyen solek mewah, pengemulsi alkil fosfat adalah pilihan terbaik.
Antaranya, PHSPTER™16PK terutamanya ringan dan kalis air, sesuai untuk emulsi mewah yang ringan dan melembapkan, dan PHSPTER™922P terutamanya penebalan kestabilan tinggi, sesuai untuk produk solek serbuk, kestabilan tinggi dan tahan tinggi. Kedua-dua produk dengan tepat meliputi keperluan formula teras bagi emulsi O/W mewah.
