原料新趋势 | 解析六种洁面产品原料功能特性

本文选取了洁面产品中常用的6款不同种类的表面活性剂，通过分析泡沫性能、热稳定性和结膏温度情况，研究了不同种类辅助表面活性剂对以椰油酰甘氨酸钾为主的结晶型氨基酸洁面膏的性能影响，以期为化妆品行业开发更稳定、更高体验感的氨基酸结晶型洁面产品提供基础数据。

研究亮点速览

①泡沫性能差异显著：不同辅助表活对泡沫性能影响显著，月桂基羟基磺基甜菜碱泡沫高度最优（129.8 mm），而PEG-80失水山梨醇月桂酸酯虽抑制发泡但泡沫稳定性最佳。

②泡沫稳定性与液膜特性相关：阴离子表活（F-5、F-6）因静电斥力强，泡沫细密稳定；两性/非离子表活（F-1、F-2、F-4）液膜强度不足，泡沫半衰期显著缩短。

③阴离子表活泡沫性能表现优异：从泡沫细密度和泡沫稳定性方面看，表现最好的是阴离子表面活性剂甲基椰油酰基牛磺酸钠（F-6)和月桂酰谷氨酸钠(F-5)，因其强静电斥力有效增强了泡沫液膜强度。

④能够改善耐热稳定性：PEG-80失水山梨醇月桂酸酯(F-3)和月桂基羟基磺基甜菜碱(F-1)这2种表面活性剂的加入可以改善耐热稳定性。

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实验部分

主要试剂

①EDTA二钠，w=100%，诺力昂化学品(宁波)有限公司;

②柠檬酸，w=100%，中粮生化能源(榆树)有限公司；

③甘油，w=100%，丰益油脂科技(上海)有限公司;

④椰油酰基甘氨酸钾(AMIN GCK95U (P))，w=100%，广州天赐高新材料股份有限公司；

⑤月桂基羟基磺基甜菜碱(AMPHITOL 20HD)，w=30%，花王(上海)化工有限公司；

⑥月桂酰两性基乙酸钠(Dehyton® ML)，w=27%，巴斯夫(中国)有限公司；

⑦PEG-80失水山梨醇月桂酸酯(SP TWEEN 28 MBAL-LQ-(SG))，w=62.5%，Croda Singapore Pte Ltd;

⑧月桂基葡糖苷(Plantacare® 1200 UP)，w=55%，巴斯夫(中国)有限公司；

⑨月桂酰谷氨酸钠(AMIN LG95U)，w100%，广州天赐高新材料股份有限公司;

⑩甲基椰油酰基牛磺酸钠(DIAPON K-SF),w=30%，NOF CORPORATION。

主要仪器

①HWS12电热恒温水浴锅，上海一恒科学仪器公司；

②EURO ST P CV S25 搅拌机，德国IKA公司；

③DSC3型差示扫描量热仪，德国METTLER TOLEDO公司；

④DFA100动态泡沫分析仪，德国KRÜSS公司;

⑤LUMiFuge稳定性分析仪，德国LUM公司；

⑥OlympusBX53M显微镜，奥林巴斯(中国)有限公司。

样品制备

根据表1所示配方制备结晶型氨基酸洁面膏样品。

制备工艺

称取A相原料于空烧杯中，然后加热至(80~85)℃，搅拌溶解均匀;搅拌下将B相原料加入烧杯中，溶解均匀后补足挥发水，开始降温;以1°C/min降温至结膏完成，停止搅拌。

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实验结果与讨论

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不同辅助表面活性剂

对结晶型洁面膏泡沫性能的影响

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对泡沫高度的影响

分析图1可知，添加了PEG-80失水山梨醇月桂酸酯的洁面膏样品(F-3)整体泡沫高度更低，稳定后的泡沫高度为109.9mm。因为该表面活性剂含PEG链，相对其他表面活性剂分子量更大，增大了界面粘度，减缓了表面活性剂分子移动速度，从而降低了形成气泡的速度，增加了泡沫形成的难度。

添加了月桂酰谷氨酸制的样品(F-5)与空白样的泡沫高度最为接近，为115.4mm，但起泡速度比空白样更快。

其他4种辅助表面活性剂对发泡速度和泡沫高度都有帮助，其中月桂基羟基磺基甜菜碱(F-1)表现最优，稳定后的泡沫高度可达129.8mm。因为添加了铺助表面活性剂后，更好地降低了体系表面张力，从而提升发泡能力。当然，不同的表面活性剂由于自身结构和性质，表现又有所不同。

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对泡沫结构的影响

结合图2和表2，观察到空白样(F-0)的泡沫绵密程度和稳定性都不差，在测试周期内未观察到泡沫半衰期。添加了PEG-80失水山梨醇月桂酸酯的洁面膏样品(F-3)在测试结束时，泡沫细密度最差，但泡沫稳定性方面表现较好，未观察到泡沫半衰期。

添加了月桂基羟基磺基甜菜碱的样品(F-1)，测试结束即时泡沫细密度表现最差，并且泡沫稳定性最差，泡沫半衰期为459.53s。添加了月桂酰两性基乙酸钠(F-2)和月桂基葡糖苷(F-4)的样品虽然初始泡沫绵密，但泡沫稳定性并不好，泡沫半衰期分别为759.52 s和817.58s。这3种表面活性剂为两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂，分析原因是它们与椰油酰甘氨酸钾形成的泡沫液膜强度不够，根据Laplace公式，膜中液体向Plateau交界处流动，液膜进一步变薄，液膜破裂，泡沫逐渐消失。

从泡沫细密度和泡沫稳定性方面看，表现最好的是阴离子表面活性剂甲基椰油酰基牛磺酸钠(F-6)和月桂酰谷氨酸钠(F-5)，因为泡沫液膜上的静电斥力作用更强，阻止了液膜变薄而导致破裂，从而提高了泡沫稳定性。

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不同辅助表面活性剂

对结晶型洁面膏稳定性的影响

由图3可知，空白样(F-0)本身在45℃的稳定性较好，月桂基葡糖苷的添加(F-4)对耐热稳定性带来比较明显的负面影响，其次是甲基椰油酰基牛磺酸钠(F-6)、月桂酰谷氨酸钠(F-5)和月桂酰两性基乙酸钠(F-2)，对耐热稳定性有帮助的是PEG-80失水山梨醇月桂酸酯(F-3)和月桂基羟基磺基甜菜碱(F-1)。下文中结合DSC实验结果做讨论分析。

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不同辅助表面活性剂

对结晶型洁面膏结膏温度的影响

由图4可知，添加不同辅表的洁面膏，结膏温度有比较大的差异。综合Lumifuge稳定性分析仪的数据，可以发现结膏温度和45℃耐热稳定性的结果保持高度一致。

有研究指出，放热峰越平坦、不规则，料体结晶越粗糙，产品越易分层、不稳定。图4中，添加了月桂基葡糖苷(F-4)、月桂酰谷氨酸钠(F-5)、甲基椰油酰基牛磺酸钠(F-6)的样品放热峰出现的温度低且非常平坦、拖沓，在图3中同样表现出更高的澄清度，可认为这3种表面活性剂的加入，会使配方耐热稳定性变得更差。

添加了月桂酰两性基乙酸钠(F-2)的样品，峰形较前三者更尖锐，但出峰温度和峰形都不及空白样(F-0)，和图3中的澄清度数据吻合。

加了PEG-80失水山梨醇月桂酸酯(F-3)和月桂基羟基磺基甜菜碱(F-1)样品的放热峰较空白样(F-0)温度更高并且峰形尖锐、干净，同样在图3中表现出更低的澄清度，认为这2种表面活性剂的加入可以改善耐热稳定性。

图5为空白样(F-0)和添加了月桂基羟基磺基甜菜碱(F-1)样品的显微镜照片(比例尺为20μm)，可以看出样品F-1的晶体更大更结实，认为月桂基羟基磺基甜菜碱提升了椰油酰甘氨酸钾的结晶性，所以结膏温度变高。

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结论

本文研究并分析了不同辅助表面活性剂对以甘氨酸椰油酸钾为主的氨基酸结晶型洁面膏泡沫及稳定性影响，得出结论如下：通过动态泡沫分析仪DFA100得出，添加PEG-80失水山梨醇月桂酸酯，会使发泡变慢、变少，但泡沫稳定性会更好；添加月桂基羟基磺基甜菜碱，发泡更快，泡沫量更多，但泡沫稳定性会变差；单从泡沫细密度和泡沫稳定性方面看，表现最好的是2种阴离子表面活性剂。

通过Lumifuge稳定性分析仪得出，添加PEG-80失水山梨醇月桂酸酯和月桂基羟基磺基甜菜碱对热稳定性有帮助，而其他4种表面活性剂的加入可能会对热稳定性有负面影响。通过DSC数据分析出峰温度和峰形，得知添加PEG-80失水山梨醇月桂酸酯和月桂基羟基磺基甜菜碱可以提升结膏温度，而添加其他4种表面活性剂可能会降低结膏温度，从而影响热稳定性。

在实际产品开发过程中，可以适当组合不同种类的表面活性剂，达到改善产品泡沫性能或热稳定性的目的。

来源：转载自《日用化学品科学》2025年8月第48卷第8期 P36-P40