随着底妆市场的日益发展,消费者对底妆产品的需求越来越精细化,而不同的色粉原料在底妆中很大程度影响产品的涂抹性、遮盖性、展色性、贴肤性、抗迁移性、控油性及稳定性等。
未经处理的色粉表面极性强,油脂相容性差,色粉越细,表面能越大,越难分散。色粉材料异性结构突出,存在不易涂抹,附着性差,肤感不够爽滑柔软,不亲肤等缺点。因此,需要对色粉原料进行表面改性处理,以满足各类化妆品的功能需求。
近年来,色粉的处理技术已经由单一的表面处理到多重复合处理,再到现在越来越多的功效性色粉逐渐被开发和应用。色粉处理技术的日益精进,使色粉在使用上更能匹配不同的配方体系,性能和功效也更加全面。
1、有机硅氧烷类表面处理
常用的硅油表面处理剂有聚二甲基硅氧烷,氢化聚二甲基硅氧烷,聚甲基硅氧烷。
甲基硅氧烷涂布时,通过形成Si-O共价化学键连接到色粉表面,稳定性好,耐剪切,适用广泛的pH和温度范围。所形成的有机硅氧烷涂层具有高度疏水性,在油脂特别是硅油中,能够很好地润湿和分散,特别适合W/Si体系。
但处理后的色粉粉质感比较强,粉质松散,使用后较干,更适合粉饼和散粉体系。
2、烷基硅烷类表面处理
烷基硅烷类表面处理是现在市面上比较主流的色粉处理方式,常用的处理剂有三乙氧基辛基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷。
三乙氧基辛基硅烷在涂布时,通过硅烷醇与基材的反应沉积涂层。“Si-OR”基团水解为硅烷醇(Si-OH),烷基硅烷可以自缔合或以氢键连接到色粉表面,因此固化后色粉和处理剂之间形成稳定的化学键。
三乙氧基辛基硅烷处理过的色粉具有非常低的表面张力,在中低极性、非极性的合成酯、矿物油、硅油中润湿性很好,可以有效地降低色粉润湿需要的油量,允许更高的色粉负载量。由于消除了许多无机颜料团聚对棒状结构的不利影响,提高了分散固体与载体之间相容性,有利于稳定口红、眼影和粉底等棒状/粉类产品配方。
3、金属皂类表面处理
金属皂对色粉的表面处理是指色粉表面均匀地包覆一层脂肪酸金属盐的处理方法,常用的脂肪酸金属盐有肉豆蔻酸镁、硬脂酸镁、硬脂酸锌。
金属皂表面处理具有成本低、方法简便的优势。同时金属皂可以改变色粉的装填体积,使色粉变得蓬松又具有一定的粘结性。可以避免色粉之间的聚集,保持色粉原有的外观形状,同时又能钝化色粉表面的活性中心,使色粉更安全和稳定。
金属皂处理的色粉具有很好的亲油、亲肤性能,同时具有很好的附着力,常用做粘结剂加入到粉饼、眼影、腮红等体系中。
4、氟硅烷类表面处理
氟硅烷类通过硅烷醇与基材的反应沉积涂层。沉积机理与烷基硅烷相同,与色粉之间形成稳定的化学键。与烷基硅烷不同的是,氟硅烷处理的色粉具有更低的表面张力,不易被润湿。
经氟硅烷处理的色粉不仅具有极强的疏水性,而且具有疏油性,这种双疏的特性可以让粉末即使在特殊的环境下也能保持稳定。经氟硅烷处理后的色粉,赋予产品长效抗油、抗汗性能,且具有光滑柔润肤感,易涂匀,多用于主打长效持妆的粉底液或散粉产品中。
但由于其双疏的特性,较难应用于配方体系中,且产品的稳定性较差,这也局限了其广泛使用。
5、钛酸酯类表面处理
钛酸酯是色粉处理偶联剂,处理后提升色粉的耐候性和稳定性。目前底妆色粉中常用的钛酸酯是三异硬脂酸异丙氧钛盐(ITT)。
ITT钛酸酯涂布时,“Ti-OR”键容易水解变得极为活泼,可以和色粉表面活性基团(-OH)键合形成稳定的化学键连接到颜料表面。ITT处理后可以使粉体表面定向排列浓密的脂肪酸基团,因此可以被大多数有机组分很好的润湿,包括一些高极性油脂,且具有极强的防水效果。
和三乙氧其辛基硅烷处理相比,ITT外理后的粉末吸油量显著降低,可以提供更高的粉末填充量。ITT外理后的色粉在酯类油剂中极易分散,能提高色粉的分散能力和显色能力,可在一定程度上改善色粉易褪色的问题。同时处理后的色粉具有超低吸油量,可生产出极高比例颜料含量的分散浆,适合应用于高遮盖底妆和低粘度底妆产品中。
6、卵磷脂类表面处理
磷脂是生物膜的重要组成部分,在细胞渗透和新陈代谢中起重要作用。卵磷脂具有较强的亲水性和保湿性,对皮肤具有很好的亲和力与贴肤性,具有独特光滑而不油腻的肤感,在皮肤表面分散均匀,具有理想的润湿性和持久的疏水效果。但卵磷脂本身不稳定,易氧化变色变味,所以常通过氢化处理成氢化卵磷脂后使用。
氢化卵磷脂采用湿法沉淀涂覆工艺,经氢化卵磷脂涂覆后的色粉具有极好的皮肤亲和性,提升色粉柔软、丝滑和滋润的感觉。并且经氢化卵磷脂表面处理后的色粉极易在油相中分散,和矿油、植物油、酯类和硅油都具有良好的兼容性,且具有助乳化性能,无需研磨即可均匀分散,使用方便,适用于各类保湿、滋润型粉底液产品中。
7、氨基酸类表面处理
氨基酸类对粉体的表面处理,多采用湿法沉淀涂覆工艺,涂覆后的氨基酸外壳提供优异的疏水性,使色粉极容易在油脂中分散均匀,协同乳化,具有优异的稳定性,细腻不浮色。常用的氨基酸处理剂有硬脂酰谷氨酸二钠和月桂酰赖氨酸。
硬脂酰谷氨酸二钠在色粉表面形成一层独特的“核-壳”结构体,对色粉进行均匀包覆,疏水性佳。月桂酰赖氨酸在色粉表面沉积一层或多层月桂酰赖氨酸有机片状夹层,片状夹层的特殊结构,使色粉具有优异遮盖性的同时又可以提供丝滑的质地、出色的抗压性和良好的皮肤附着力。
同时氨基酸类成分具有优异的皮肤亲和性和附着性,使用时贴肤性好,妆感细腻,滋润不拔干,涂抹轻薄不厚重,展色性好,广泛应用于各类彩妆体系中。
8、有机硅弹性体表面处理
聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物通过形成Si-O共价化学键连接到色粉表面,与聚二甲基硅氧烷处理的色粉相比,聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物处理的色粉具有更好的持妆性和一定的控油效果,又具有硅弹的触感及柔软丝滑的肤感,且具有一定的柔焦效果,不易卡粉。
其分散性较差,可通过加入聚甘油-3二异硬脂酸酯或聚甘油-6蓖麻油酸酯增加其在植物油和硅油体系中的分散,适合用于柔焦、控油、持妆性底妆类产品中。
9、肌醇六磷酸表面处理
肌醇六磷酸来源于米糠的衍生物,其结构决定了其具有优异的亲水性。使用肌醇六磷酸对色粉表面进行处理,肌醇六磷酸中的活性基团与色粉表面的金属离子配位形成螯合物。
处理后的色粉具有超强的亲水性,易于分散,无需碾磨,且具有高色粉负载能力,易于调色。特别适合应用于水基粉体产品中,与盐类具有优异的兼容性,不同pH值对亲水性以及粘度没有影响,可以在热配或者冷配过程中使用,应用方便。
10、三乙氧基辛基硅烷、肉豆蔻酸钾、硬脂酰谷氨酸二钠多重复合表面处理
三重表面憎水处理技术及复合表面处理剂赋予产品优秀的分散性、展色性和稳定性。天然植物来源的氨基酸表面处理剂硬脂酰谷氨酸二钠,具有优异的生物相容性和贴肤性。亲油性佳,稳定性好,又有一定的滋润保湿性,可赋予色粉润滑、贴肤、滋润的肤感。三乙氧基辛基硅烷处理赋予色粉优异的疏水性、分散性和显色性。肉豆蔻酸钾处理赋予色粉贴合性、粉滑感及柔软的触感。
该复合处理色粉分散后粘度比单用三乙氧基辛基硅烷处理色粉有一定提升,稳定性显著提升,适合用于W/Si体系中,可以很好地实现高展色性与使用感的平衡。
11、三异硬脂酸异丙氧钛盐(ITT)、聚甘油-2二异硬脂酸酯/IPDI共聚物多重复合表面处理
这是一款不含PEG和大豆胺的混合疏水表面处理,更绿色更安全。使用ITT对色粉进行处理后,色粉表面由负电性变为正电性,与本身带有负电性的皮肤或头发表面具有极佳的贴合性。同时其结构中的三个硬脂酸疏水链赋予粉体良好的抗水性能。聚甘油-2二异硬脂酸酯/IPDI共聚物是基于植物甘油和长链脂肪酸来源的聚氨酯,聚氨酯链的独特性能提供给配方贴肤性、持久性及温度和化学稳定性,同时共聚物赋予色粉独特的软弹气垫感。
此复合处理的色粉具有优异的贴肤性和长效持妆性能,同时共聚物的处理还可减少配方中成膜剂的使用,并带来一定的光亮感。此色粉在油脂中具有优异的配伍性、分散性、良好的温度和化学稳定性,易于使用。在极性油脂中的分散性更佳,分散后粘度低,特别适合用于高粉含量及流动性好的配方中。
12、三异硬脂酸异丙氧钛盐(ITT)、聚二甲基硅氧烷多重复合表面处理
ITT与聚二甲基硅氧烷的复合处理是通过预交联的方式在硅油链上接枝上钛酸酯,最后通过硅油链键合形成稳定的化学键连接到色粉表面。复合处理的色粉同时具备硅油处理和钛酸酯处理的优点。
单独用ITT处理的色粉,在油脂中分散性好,色粉负载量高,但肤感较涩。单独用聚二甲基硅氧烷处理的色粉,具有比较好的粉质肤感,但用后拔干且只适用于W/Si体系。两者复合处理的色粉具备超低吸油量的同时,也可以在硅油中很好分散。同时也具有硅油的稳定性,弥补ITT在酸性条件下不稳定的缺陷。这类复合粉体还具有较好的柔焦效果,可以淡化细纹,适合开发高遮盖、低粘、哑光雾面的粉底类产品。
13、全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷、氢化卵磷脂多重复合表面处理
全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷具有优异的双疏性能,但其双疏特性限制了其分散和应用性,使用困难。氢化卵磷脂处理色粉具有优异的贴肤性和滋润感,但不抗皮脂,持妆性差。通过全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷与氢化卵磷脂共同对色粉表面处理,则可以互补,两者分别作用于色粉表面的活性基团,使色粉表面均匀间隔覆盖全(十三)氟辛基三乙氧基硅烷与氢化卵磷脂。
复合处理的色粉,具有贴肤、滋润感,同时又具有优异的持妆性,且复合色粉的分散性得到改善,在硅氧烷类、高极性的酯类中具有较好的分散,适用于贴肤、保湿且妆效持久的底妆类产品中。
14、全氟辛基三乙氧基硅烷、聚全氟甲基异丙基醚多重复合表面处理
经氟醚双重处理的粉体较单用氟硅烷处理的粉体,具有更好的兼容性、贴肤性以及丝滑性。双重包膜,提供超强疏水疏油性,长效持妆。经氟醚处理后,表面摩擦系数超低,可提供粉体丝滑,贴肤的效果。复合色粉用后亮白细腻、光泽自然、丝滑持久,适合用于油性肌肤粉底液类产品的开发。
15、合成氟金云母、羟基磷灰石、氧化锌功效性多重复合处理
通过特定处理工艺,将羟基磷灰石与氧化锌交叉嵌入片状的合成氟金云母基材上,形成稳定的复合片状色粉。羟基磷灰石富含大量钙离子,可与脂肪酸上的羟基相结合,每个单位的羟基磷灰石可抓取很多脂肪酸基团,使脂肪酸快速凝聚。氧化锌是两性化合物,通过其碱性可以与酸性物质结合,产生皂基,使脂肪酸固化,并且可与脂肪酸发生缓慢反应,生成响应的羧酸盐,有效提高羟基磷灰石对不饱和脂肪酸的吸附能力,实现快速固化皮脂。
复合色粉特殊的絮凝、吸附技术,使其只定向吸附皮肤分泌的多余游离脂肪酸,而不影响配方中添加的其它油脂和皮肤分泌的角鲨烯和胆固醇油脂,从而做到定向控油不拔干。片状的合成氟金云母可更好的贴合皮肤,改善涂抹时的丝滑感。油酸是导致底妆斑驳不持妆的重要原因,而复合色粉对油酸的定向吸附,以及其片状基材对固态油酸的锚定,使色粉具有长效控油持妆的性能,特别适合用于油性肌肤底妆类产品的开发。同时复合色粉还具有抑制痤疮丙酸杆菌繁殖和一定的除臭效果,也可应用于控油、抑痘抑菌类产品中。代表性产品有日本三好化成株式会社的MiyoSTAY SM。
16、神经酰胺NP、氢化卵磷脂、三乙氧基辛基硅烷、聚二甲基硅氧烷功效性多重复合处理
神经酰胺是细胞间脂质的主要成分,对增强皮肤屏障、保湿、舒缓皮肤刺激具有重要作用。将神经酰胺链接到粉体表面,对修护型底妆的开发就有重大意义。
通过脂质体包裹技术将神经酰胺包裹于氢化卵磷脂形成的脂质体中,通过湿法沉淀涂覆工艺将氢化卵磷脂脂质体嫁接到粉体表面。氢化卵磷脂亲肤性强,可以提升皮肤柔软度和通透性,增加神经酰胺的渗透,强化皮肤屏障。同时带来优异的贴肤、润滑、保湿肤感。三乙氧基辛基硅烷与聚二甲基硅氧烷协同进行色粉表面处理,进一步提升色粉的疏水性、各类油脂中的分散性以及爽滑的肤感。
此神经酰胺多重复合处理色粉,可应用于各类底妆和护肤产品中,神经酰胺优异的修护功效也为敏感肌底妆的开发提供了更优的选择。代表性产品有苏州硕科新材料有限公司的ADCL-SC-1。
17、仿生皮脂处理技术
皮脂指覆盖于皮肤表面的脂质成分,由皮脂腺分泌的脂质和角质细胞崩解的脂质共同组成。主要成分为甘油三酯(57.5%)、蜡酯(26%)、角鲨烯(12%)、胆固醇酯(3.0%)、胆固醇(1.5%)构成。皮脂具有润泽肌肤、增强皮肤屏障的重要功能。
上海绿蝶实业有限公司开发了仿生皮脂表面处理SSL Treatment,所用仿生皮脂原料的组成和比例为:C18-36酸甘油三酯(46%)、C12-18酸甘油三酯(14%)、霍霍巴酯类(25%)、角鲨烯(12.5%)、植物甾醇澳洲坚果油酸酯(2%)、植物甾醇类(0.4)、生育酚(维生素E)(0.1%),与皮肤本身皮脂膜的组成和比例基本相同。
仿生皮脂在色粉表面的吸附类型为物理吸附,其特征为多重吸附,以范德华力快速吸附于色粉高能表面,易于达到平衡且无选择性。处理后的色粉,通过热重分析仪TGA分析其包覆率近100%,与皮肤具有很好的贴合性、滋润感,并具有补充皮脂和修护肌肤屏障的功效,特别适用于干性肌肤或敏感性肌肤底妆的开发应用。
18、透明质酸、月桂酰赖氨酸、三乙氧基辛基硅烷功效性多重复合处理
透明质酸是一种理想的天然保湿因子,既有较高的吸湿性,又有良好的保湿性。透明质酸就像“分子海绵”一样,可以吸收和保持自身质量上千倍的水分,当涂布于皮肤表面后,形成一层水化膜,防止皮肤干燥,滋润营养皮肤。
苏州硕科新材料有限公司开发了透明质酸、月桂酰赖氨酸、三乙氧基辛基硅烷三重处理的保湿养肤粉体HA-TIO-JL。通过湿法沉淀涂覆工艺,再经气流粉碎,处理后的色粉具有三重处理的优点,易于分散、均匀贴肤、丝滑易铺展,具有优异的保湿性,可显著改善底妆产品使用时易卡粉、斑驳脱妆、起皮的缺点,适合应用于干性皮肤或敏感性皮肤底妆产品的开发中。
19、椰子油、库拉索芦荟叶提取物处理
随着消费者对天然洁净美妆需求的日益提升,天然表面处理技术也逐渐被开发。
SENSIENT BEAUTY公司使用100%天然成分椰子油、库拉索芦荟叶提取物对色粉进行表面疏水处理。椰子油具有天然的抗菌及抗氧化能力,可以防止自由基的产生,滋润皮肤、调整皮脂分泌,改善皱纹、粉刺等。SENSIENT BEAUTY所选椰子油中饱和脂肪酸占比80%~90%,不易氧化且可抑制异味的产生。芦荟叶提取物中富含亲油的维生素、脂肪酸和氨基酸成分,具有保湿、舒缓和一定的抗刺激功效。
通过干法处理工艺,椰子油与芦荟叶提取物通过氢键结合的方式覆盖于色粉表面,处理后的色粉具有优异的兼容性,在天然油脂、合成油酯、极性或非极性油脂中都具有较好的分散,疏水性强,具有较高色粉载量,适合开发滋润、高遮盖力粉底产品或干性敏感肌粉底产品。
20、鳄梨油、氢化植物油、生育酚处理
选用天然的鳄梨油对色粉表面进行处理,赋予色粉优异疏水性的同时,带来独特的柔软、轻盈感。鳄梨油富含不饱和脂肪酸,具有优异的抗氧化和抗衰功效,可以滋润、保护皮脂并减缓皮肤老化。
鳄梨油处理的色粉具有精确的疏水性范围,允许色粉在乳液中的连续性。在大多数天然和合成油基基质中具有很好的分散,允许高颜料负荷,同时保持低粘度,特别适合用于高遮盖力且流动性好的天然底妆产品的开发。同时鳄梨油优异的护肤功效和特殊的柔软、轻盈肤感也使其适合各类护肤品的开发应用。代表性产品有SENSIENT BEAUTY的Unipure BA。
21、氨端聚二甲基硅氧烷处理
氨端聚二甲基硅氧烷是一种新型的表面处理剂,处理后的色粉表面带有正电荷,故色粉与皮肤具有极为优秀的亲和性与贴肤性,在皮肤上涂抹时,极易铺展、可填充细纹,不卡粉,具有优异的抗迁移性能。
氨端硅油处理后的色粉在硅油中具有超分散性,在矿物油和合成酯中的分散与三乙氧基辛基硅烷处理的相当。可应用于所有体系中,硅油体系性能更优。处理后的色粉因优异的贴合性和抗迁移性能,推荐应用于长效持妆或宣称无成膜剂的底妆类产品中。代表性产品有不二的FFD。
资料来源:《柳晨,田永红.功效性底妆色粉处理技术及其研究进展[J].日用化学品科学,2023,46(05):56-61》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!

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