Косметические эмульсионные препараты
Солюбилизация сравнительно небольших количеств масляных компонентов в составах ополаскивателей и шампуней демонстрирует основные эмульгирующие свойства, которые, как ожидается, должны проявлять алкилполигликозиды в качестве неионогенных поверхностно-активных веществ. Однако правильное понимание фазового поведения в многокомпонентных системах необходимо для того, чтобы оценить алкилполигликозиды как мощные эмульгаторы в сочетании с подходящими гидрофобными соэмульгаторами. В целом межфазная активность алкилполигликозидов определяется длиной углеродной цепи и, в меньшей степени, степени, по степени полимеризации (СП). Межфазная активность увеличивается с увеличением длины алкильной цепи и достигает максимума вблизи или выше ККМ со значением ниже 1 мН/м. На границе раздела вода/минеральное масло C12-14 ПНГ демонстрирует более низкое поверхностное натяжение, чем C12-14 алкилсульфат. Межфазное натяжение н-декана, изопропилмиристата и 2-октилдодеканола было измерено для чистых алкилмоноглюкозидов (C8, C10, C12). и описана их зависимость от растворимости алкилполигликозидов в масляной фазе. Среднецепочечные алкилполигликозиды можно использовать в качестве эмульгаторов для эмульсий масло/вода в сочетании с гидрофобными соэмульгаторами.
Алкилполигликозиды отличаются от этоксилированных неионогенных поверхностно-активных веществ тем, что они не подвергаются температурно-индуцированному фазовому превращению из эмульсий масло в воде (М/В) в эмульсии масло в воде (В/М). Вместо этого гидрофильные/липофильные свойства могут быть сбалансированы путем смешивания с гидрофобным эмульгатором, таким как моноолеат глицерина (ГМО) или дегидратированный монолаурат сорбита (SML). Фактически, фазовое поведение и межфазное натяжение системы алкилполигликозидного эмульгатора очень похожи на таковые у обычной системы эмульгаторов. система этоксилированных жирных спиртов, если в качестве ключевого параметра фазового поведения вместо температуры используется соотношение смешивания гидрофильного/липофильного эмульгатора в неэтоксилированной системе.
Система из додекана, воды, лаурилглюкозида и сорбитана лаурата в качестве гидрофобного соэмульгатора образует микроэмульсии при определенном соотношении смешивания C12-14 APG к SML от 4:6 до 6:4 (рис. 1). Более высокое содержание SML приводит к образованию эмульсий типа «масло», тогда как более высокое содержание алкилполигликозидов приводит к образованию эмульсий «масло/масло». Изменение общей концентрации эмульгатора приводит к образованию так называемой «рыбы Кальвейта» на фазовой диаграмме: тело содержит трехфазные микроэмульсии, а хвост — однофазные микроэмульсии, что наблюдается для этоксилированных эмульгаторов в зависимости от температуры. Высокая эмульгирующая способность Емкость смеси C12-14 APG/SML по сравнению с этоксилатной системой жирных спиртов отражается в том, что даже 10 % смеси эмульгаторов достаточно для образования однофазной микроэмульсии.
Сходство закономерностей фазовой инверсии двух типов поверхностно-активных веществ не только ограничивается фазовым поведением, но также может быть обнаружено в межфазном натяжении эмульгирующей системы. Гидрофильно-липофильные свойства смеси эмульгаторов достигают равновесия, когда соотношение C12 -14 APG/SML составляло 4:6, а межфазное натяжение было самым низким. Примечательно, что очень низкое минимальное межфазное натяжение (около 10-3мН/м) наблюдали при использовании смеси C12-14 ПНГ/SML.
Среди алкилгликозидов, содержащих микроэмульсии, причина высокой межфазной активности заключается в том, что гидрофильные алкилгликозиды с более крупными гликозидными головными группами и гидрофобные соэмульгаторы с меньшими группами смешиваются на границе раздела масло-вода в идеальном соотношении. Гидратация (и эффективный размер гидратной головки) меньше зависит от температуры, чем в случае этоксилированных неионогенных поверхностно-активных веществ. Таким образом, параллельное межфазное натяжение наблюдается только для слабо зависящего от температуры фазового поведения смеси неоксилированных эмульгаторов.
Это открывает интересные возможности применения, поскольку, в отличие от этоксилатов жирных спиртов, алкилгликозиды могут образовывать термостабильные микроэмульсии. Варьируя содержание поверхностно-активного вещества, тип используемого поверхностно-активного вещества и соотношение масло/вода, можно получить микроэмульсии с определенными свойствами, такими как прозрачность, вязкость, эффекты модификации и пенообразующие свойства. Соэмульгатор в смешанной системе сульфата алкилового эфира и неиона, наблюдается расширенная область микроэмульсии, и его можно использовать для приготовления концентрата или мелкодисперсных эмульсий масло-вода.
Проведена оценка псевдотройных фазовых треугольников многокомпонентных систем, содержащих алкилполигликозид/SLES и SML с углеводородом (диоктилциклогексан) и алкилполигликозид/SLES и ГМО с полярными маслами (дикаприлиловый эфир/октилдодеканол). Они демонстрируют изменчивость и протяженность площадей для м/в, в/м или микроэмульсий для гексагональных фаз и для пластинчатых фаз в зависимости от химического строения и соотношения смешивания компонентов. Если эти фазовые треугольники накладываются на конгруэнтные треугольники характеристик, указывающие, например, поведение пенообразования и свойства вязкости соответствующих смесей, они оказывают ценную помощь разработчикам рецептур в поиске конкретных и хорошо разработанных составов микроэмульсий, например, для очищающих средств для лица или пенных ванн для пережиривания. Например, подходящий состав микроэмульсии для пенных ванн пережиривания может быть получен из треугольника фаз.
Время публикации: 09 декабря 2020 г.