乳状液化妆品

贾艳梅

以膏霜和乳液为代表的乳化体化妆品颇受人们喜爱，它在化妆品家族中占有重要地位。乳化体是最佳的功能性成分的载体，能够将功能性组分迅速而有效地输送给皮肤和毛发，同时，乳化体在配方时不受原料水溶性的限制，不论水溶油溶，在乳化剂作用下形成乳化体后都会成为稳定有效的有机整体，共同发挥滋润保湿、美容护肤的作用。乳状液的配制技术是化妆品行业的基础技术，也是决定化妆品优劣的关键技术，本文将介绍乳状液的基本知识及几种常见乳状液化妆品的配制要点。

1 乳状液基本知识

1.1 乳状液的概念及性质

乳状液化妆品又称乳化体化妆品，通常将常温下呈半固态的称为膏霜，称流体状态的称为奶液或乳液。乳状液（emulsion）是互不相溶的两种液体, 其中一相以微小液滴分散于另一相中所形成的体系，通常把以液珠形式存在的一相称为分散相或内相,另外一相称为分散介质或外相。化妆品乳化体中的内相和外相一般都不是单一物质，而是多种水溶性组分和油溶性组分的混合物，如水相可以是由水、甘油、水溶性高分子聚合物等组成，油相可以是由白油、凡士林、脂肪酸、蜡类、合成油脂等组成，这样在一定程度上增加了化妆品的配方与制备难度。

为形成稳定的乳状液，乳化剂的加入是必须的，众所周知,油和水是两种不互相容的物质, 即使通过振摇或搅拌, 能将油相分散成无数小滴而分散于水相, 但机械作用一旦停止, 分散了的油滴又会重新结合, 从水中分离出，为了避免发生此现象,需要在油水体系中加入乳化剂。乳状液是热力学不稳定体系，最终是要破坏的，乳状液的不稳定性有几种可能的表现形式: 分层或沉降(creaming or sedimentation)、絮凝(flocculation)、聚结(coalescence)、破乳(deemulsification or breakdown)、变型或相转变（inversion or phaseinversion)、陈化（Ostwald）。这些过程代表着乳状液不稳定性不同的表现形式或阶段。某些情况下, 这些过程可能是相互关连的，例如乳状液在完全破乳以前可能经历絮凝聚结和分层。而作为化妆品也并非要求体系永远稳定，只要在保质期内（3-5年）不发生变化就可以了。

1.2 乳状液类型

从乳化体的类型看，化妆品主要有水包油型（O/W）和油包水型（W/O）两种，此外多重乳液W/O/W也有采用。O/W型产品具有较好的肤感，容易涂抹，清爽不油腻，是一般的膏霜主要采用的类型，但在滋润、保湿及防水性能方面不及W/O型产品，适宜油性、中性肤质使用；W/O型产品肤感一般较差，油感重，发粘，不易涂展，主要适于干性皮肤制品或眼影膏、按摩膏，防晒霜等。W/O/W型多重乳状液可消除O/W和W/O型的各自缺点，兼具两种乳状液的优点，使用性能优良，它的多重结构使内相添加的有效成分或活性物，要通过两相界面才能释放出来，可延缓有效成分的释放速度，延长有效成分的作用时间，达到控制释放和延时释放的效果。缺点是制作麻烦,工艺技术参数要求严格,需要有专用的乳化器，目前工业化应用很少。

1.3 乳化剂

乳化剂(emulsifier)就是各种类型的表面活性剂，具有两亲的分子结构，在发挥乳化作用时，其亲油基伸向油相，亲水基伸向水相，通过乳化剂将水相和油相联系起来，降低油水界面张力，提高体系的热力学稳定性，并通过形成界面双电层和坚固致密的界面膜，减少内相液珠的碰撞，使制得的乳状液保持较长时间的稳定性。

根据乳化剂在水溶液中是否电离和电离后表面活性基团的离子性，可将乳化剂分为阴离子、非离子、阳离子、两性离子型四大类。作为护肤化妆品常采用阴离子和非离子乳化剂，护发素中常采用阳离子乳化剂，而两性离子型乳化剂在化妆品中应用甚少。阴离子型乳化剂具有乳化能力强，用量少，色泽淡，气味小，制备的乳化体外观洁白细腻水亮，耐热稳定性性好，耐离子能力强，易于防腐等优点，其不足是使用感较差，容易起白条，只能制备中性或碱性体系，耐寒后易返粗等。非离子乳化剂的优点是，适用的pH范围宽，可制备低pH产品（如果酸、乳酸型产品），与各种原料的配伍性好，肤感柔软，易于渗透，涂抹性好，耐热耐寒稳定性均优良，其不足是乳化能力往往没有阴离子型强，用量较大，成本略高，膏体外观不如阴离子型细腻亮泽，容易使某些防腐剂钝化而使其失去活性，造成防腐困难。使用时可根据需要，将二者合理复配，扬长避短，得到外观、稳定性、肤感优异的乳状液化妆品。

2 几种乳状液化妆品

2.1 膏霜

乳化体膏霜的主要组成是油相原料、水相原料及乳化剂。油相是由一些非极性或低极性的, 与水不相溶的物质组成，包括油、脂、蜡类和它们的衍生物, 如脂肪醇、脂肪酸、甘油酯、硅氧烷、高碳烃和合成酯类等，起着赋形、柔软、保湿、滋润、光滑及其他多种作用，一般占O/W配方的15-40%；水相是由水和所有其他亲水性物质组成，如甘油、丙二醇、水溶性聚合物、植物提取液和水溶性活性物等，一般占配方量的60-85%，用量较大。其作用是调节乳状液黏度, 降低油相物质的油腻感, 提供保湿性,增加产品的美容性和降低生产成本等。乳化剂可以是阴离子或非离子型，或是二者的混合物，约占配方量的2-5%，用量虽少，却对化妆品的稳定性和内在质量影响最大。乳化剂的选择可根据HLB值法或PIT法进行初选，最终配方须经过实验验证。

膏霜化妆品除满足要求的安全、稳定及功效性之外，肤感是必须考虑的因素，如涂展性、润滑性、渗透性、清爽性等指标，它在一定程度上决定着消费者对化妆品的喜爱程度，如果不具有消费者能接受的触觉性质，任何最有效的护肤品也无法真正取悦消费者。乳化剂和油相原料对膏霜肤感影响显著，一般非离子乳化剂肤感相对较好，糖酯糖苷系列乳化剂（代表品种见表1）可获得优异肤感，它能形成液晶型乳状液，可提供轻盈、滋润、光滑的肤感和优良的稳定性，还有缓释和长效保湿的优点，而且这类乳化剂大多由天然植物来源的脂肪醇和葡萄糖合成，安全温和，生物降解性好，符合天然绿色化妆品的发展趋势，显示出很好的应用前景，但价格较高。

白油和凡士林的大量使用会增加膏霜油腻、厚重的肤感，IPM、GTCC、异构烷烃、氢化聚异丁烯等则会改善渗透性能，令肤感清爽、滋润、易于涂抹，硅油及其衍生物的使用更会令肤感发生质的飞跃，提供滑爽如丝般的独特触感。硅油产品会在皮肤表面形成连续的防水透气性薄膜，对提高润滑性、渗透性、降低油腻感非常有效，常用的硅油品种有聚二甲基硅氧烷（Dow corning 200 fluid、Wacker Belsil DM）、环甲基硅油（Dow corning DC-244、245、344、345，Wacker Belsil CM），聚醚改性聚硅氧烷、苯基甲基硅油、硅弹性体等。硅油具有很低的界面张力，不易乳化，应注意选择适宜的乳化剂及工艺。

2.2 乳液

乳液的基本组成与膏霜相似，由油相原料、水相原料和乳化剂等组成，但由于乳液粘度低，容易发生分层现象，配方难度更高。Stocks沉降速度公式，反映了沉降（或上浮）速度υ与液珠半径r、介质粘度η、内相与外相密度差ρ1-ρ2的关系。跟据Stocks公式，增加体系黏度、降低两相间的密度差，充分乳化使内相液滴更细小，都可以降低液珠的沉降（或上浮）速度，提高乳液稳定性。所以设计制作乳液时，就应该考虑上述因素，选用高效乳化剂和乳化设备（均质器），使乳化更充分，内相液珠更细小（1-2μm）；选择与水相密度更为接近的油脂作油相，减小油水两相的密度差；加入水溶性高聚物增加黏度等，以提高乳液稳定性。

常用的水溶性聚合物有Carbopol树脂、改性纤维素（如CMC、HEC）、汉生胶(Xanthan Gum)、聚丙烯酸13/聚异丁烯/聚山梨酸酯20（SepiplusTM400）等，最常用的是Carbopol树脂，它是松散白色的微酸性粉末,由丙烯酸交联均聚而成，在水中溶胀成透明黏稠溶液，1%水分散体的pH在2.5～3.0之间，使用时往往需要用NaOH、KOH或有机胺类(如三乙醇胺、胺基甲基丙醇)等碱剂进行中和，以达到更高的粘度及悬浮能力。使用时需提前将其分散于水中，使溶胀均匀。使用Carbopol树脂的制品, 其外观细腻、光泽，稳定性好，如控制得当，完全能够达到2000r/min、30min不分层（GB/T2286-1997）的离心考验，制得稳定性合格的奶液产品。

2.3 乳化体粉底

粉底是用来修饰皮肤色调，使皮肤表面光滑、修整皮肤表面质感、遮盖色斑等面部瑕疵的化妆品。乳化型粉底是目前市售粉底的主要类型，它是将粉料均匀分散悬浮于乳化体中制得的化妆品，配方中既含有水溶性和油溶性的营养护肤组分，又含有钛白粉、滑石粉、颜料等具遮盖及修饰肤色作用的粉料及颜料，具有美容护肤双重功效，很受消费者欢迎，由于粉底含有水、油、粉体三个相界面，所以乳化体更为复杂和难于制作。

粉底霜的主要组成是水相原料、油相原料、粉体和乳化剂等。粉料是粉底的重要组分之一，约占配方量的5-20%，粉料的种类、用量、粒度、表面处理情况对产品性能及稳定性影响很大，粉料包括基质粉体和颜料，主要有钛白粉、滑石粉、高岭土、氧化铁、云母等，现在一些有机的粉体应用广泛，如尼龙粉、聚甲基丙烯酸酯粉（PMMA）、淀粉改性物、珍珠粉、丝素粉等，有机粉体遮盖力差，但具有很好的亲肤、润滑、营养、透气等功能，配伍性能好，密度低，不易沉降，稳定性好。粉体的粒度小有利于粉底稳定，通常要求粉体粒度小于10μm。粉体经过表面处理，如经过油脂、金属皂或硅酮处理后，密度降低，疏水性增加，易于悬浮分散于体系中，不产生团聚和粗粒，赋予粉底稳定性和抗凝聚性，色调均匀，使用时肤感润滑，亲和力好，与皮肤附着力提高。

制备粉底时，未经过表面处理的粉料，可先用甘油或丙二醇分散后加入水相，经表面处理的粉体，由于表面疏水，往往分散在油相，再进行均质乳化。由于粉底中含有大量粉体，离子含量提高，因此，乳化剂应选用耐离子性能好的品种，同时配合悬浮稳定剂，以减小粉体沉降的趋势，延长货架寿命。汉生胶、胶性硅酸镁铝（Veegum)、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）的加入，都会对体系稳定性有所帮助，但聚丙烯酸树脂类耐电解质性能差，在粉底配方中效果不明显。

2.4 硅油包水乳状液

硅油包水体系（W/Si）是一种独特的乳化体系，它同时拥有油包水型产品的高保湿、滋润、防水性能和水包油体系的清爽滋润的涂敷感，易于涂抹，不粘不腻，具有天鹅绒般的触感，主要用于保湿、润肤、防晒、粉底、彩妆、止汗类等产品。

常用的硅油包水乳化剂品种，如环状二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇（DC 3225C Dow Corning，SF 1328,SF 1228,GE),二-聚乙二醇/聚丙二醇-14/14二甲基硅氧烷醇（ABIL EM97）、环戊硅氧烷＆PEG/PPG-20/16二甲基硅氧烷聚醚共聚物（SF1540，GE）等，他们大多是（环状）二甲基硅氧烷聚醚共聚物，属有机硅系非离子表面活性剂，具有较低的HLB值，与环甲基硅油或二甲基硅油能很好相溶，并对硅油、水体系有稳定的乳化作用。

硅油包水乳状液的内相是水相，一般由水、无机盐（MgCl2或NaCl）、多元醇、水溶性添加剂等组成，外相主要是聚二甲基硅氧烷或环状二甲基硅氧烷。W/Si化妆品的耐寒稳定性往往不理想，为降低冻点，提高耐寒稳定性，可调整无机盐和多元醇的用量，并减小膏体的硬度，尽量不用或少用地蜡、微晶蜡等硬质蜡，通过加入油溶性的增稠剂来达到要求的稠度。制备时一般不需加热，常温下搅拌或均质乳化即可。硅油包水体系配方和工艺控制须十分严格，且乳化剂和外相硅油的价格较贵，这在一定程度上限制了它的广泛应用。

3 配方示例

4 结语

乳化体化妆品中即含有水又含有油，它可以给皮肤补充水分，也可在皮肤表面形成油膜，防止水分蒸发，维持皮肤适宜含水量，还可给皮肤提供营养，使皮肤光泽、柔软、富有弹性；在缓解外部刺激，气候变化、环境影响方面，在防止延缓皮肤老化，增进皮肤美观与健康方面，乳化体都有着不同于其他剂型的独到之处。可以说，乳化体能够将化妆品的功能发挥得淋漓尽致，满足人们对化妆品的一切使用诉求，更可以使化妆品在稳定性、舒适感、功效性方面达到一个理想的平衡。

目前化妆品行业对乳化技术的应用已经非常娴熟，乳化型产品的优势已日渐凸显，尤其是一些天然来源的绿色乳化剂的问世，乳化技术和设备的日臻完善，都将进一步推进乳状液化妆品的迅猛发展，使研制和生产更加安全、高效、环保的纯绿化妆品成为可能，我们期待着化妆品行业更加光辉灿烂的明天。

编辑/胡迎春