儿童防晒成分大揭秘！四组复配乳化剂，选对宝宝防晒的关键

本文选取4种复合乳化剂搭配，通过分析其对水包油物理防晒配方、防晒指数、稳定性、肤感的影响，筛选出恰当的乳化剂组合，构建稳定的乳化体系，旨在开发出一款长期稳定、肤感清爽、适合儿童肌肤的物理防晒配方体系。

研究亮点速览

①HLB值影响防晒指数与稳定性：复合乳化剂的HLB值和不同乳化剂的搭配均会影响防晒配方的性能。在同一乳化体系中，随着HLB值升高，防晒指数与稳定性均呈现先升后降的趋势，存在一个最优HLB范围。

②乳化剂类型决定性能差异：165+AK（阴离子型）因165的大分子结构且AK使乳化液滴带电不容易聚集，防晒指数和稳定性表现佳；而聚甘油类（如10-2-P+6-2-S）因较大的分子体积和链状结构产生较强的空间位阻影响分散乳化效果。

③肤感受乳化剂类型与HLB值影响：HLB值和乳化剂本身化学特性会影响产品稠度、易涂抹性及粘腻感等关键肤感指标。

④推荐优选乳化体系：PEG100硬脂酸酯和甘油硬脂酸酯(165)与鯨蜡醇磷酸酯钾(AK)复配的乳化体系配方防晒指数最高，稳定性最佳，肤感清爽度较好，该体系可作为水包油物理防晒配方优先储备基质体系。

01

实验部分

主要试剂

①(二氧化钛，硅石)；

②SP ARLACEL 170 MBAL-PA-(SG)(PEG-100 硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯，简称165，HLB值11)；

③SP TWEEN 60 MBAL-SS-(SG)(，简称TW 60，HLB值14.9)；

④SPAN 120-LQ-(RB)(山梨坦异硬脂酸酯，简称SP 120，HLB值4.7，CRODA);

⑤Liponate™ TDTM(十三烷醇偏苯三酸酯，莱宝康化学);

⑥ExtraPerse 300R(聚羟基硬脂酸，高维化学);

⑦SUNSOLV™ BOS(丁基辛醇水杨酸酯，Innospec);

⑧EMERCOL®C16-18 30:70 MY(鲸蜡硬脂醇，Edenor Oleochemicals(M)Sdn.Bhd.)；

⑨AMPHISOL®K(鲸蜡醇磷酸酯钾，简称AK，HLB值9.4，DSM)；

⑩Polyaldo™ 10-2-P Pastillated(聚甘油-10二棕榈酸酯，简称10-2-P，HLB值11)；

⑪POLYALDOT HGDS KFG(6-2-S)(聚甘油-6二硬脂酸酯，简称6-2-S，HLB值9.6，瑞之友)；

⑫Glucamate™ SSE-20 emulsifier(PFG-20甲基葡糖倍半硬脂酸酯，简称SSE-20，HLB值15.4)；

⑬GLUCATE™ SS Emulsifier(甲基葡糖倍半硬脂酸酯，简称SS，HLB值6.4,路博润)；

⑭，山东海科；

⑮EDTA二钠，诺力昂；

⑯Aristoflex AVC(丙烯酰二甲基牛磺酸铵/VP共聚物，科莱恩化工)；

⑰KELTROL®CG-SFT XANTHAN GUM(，斯比凯可)；

⑱HYDROLITE 6 O(1,2-己二醇)；

⑲SymSave® H(672096)(，德之馨)。

主要仪器

①精密电子天平，德国sartorius；

②电热恒温水浴锅，上海精宏；

③Eurostar20数显型搅拌器、T25均质机，德国IKAA；

④三辊研磨机，华侨仪器；

⑤LUMiSizer稳定性分析仪，德国LUM公司；

⑥UV-2000S紫外透射率分析仪，美国Labsphere公司。

物理防晒霜的制备

根据表1配方称量，将A1相常温混合经三辊机研磨后与A2相混合，置于水浴锅中加热至80~85℃搅拌溶解均匀并保持温度在80~85℃。将C相加热至60~70℃溶解完全后降至常温备用，将B相混合并加热至80~85℃搅拌溶解，80~85℃下A相和B相混合后7000r/m均质乳化至料体状态均匀。乳化完成后搅拌降温至40~45℃加入C相并搅拌均匀，降温至室温后出料。

02

实验结果与讨论

1

防晒指数

由表2可知，在SSE20+SS同一乳化体系中，随着HLB的提高，防晒指数先略有升高再明显下降；4个乳化体系中165+AK防晒指数最高，10-2-P+6-2-S的防晒指数最低。

不同乳化剂在水油界面的排列不同，导致其对粉体的乳化分散效果不同。在水包油防晒霜中，低HLB值乳化剂相对亲油，与疏水紫外线防护剂亲和性更好，帮助分散；高HLB值乳化剂相对亲水，可帮助形成粒径更小、粒径更均匀的乳化颗粒更好的分散在水相中。HLB值过低，在水相分散性不足，液滴更容易团聚，甚至无法乳化分散，导致防晒霜在皮肤上形成更多的“防晒空洞”，防晒指数降低；HLB值过高，亲油乳化剂量过少，不能较好的包裹分散物理防剂，防晒指数也会降低。因而在同一乳化体系中，存在较适合的HLB值范围。

在相同HLB值乳化体系中，165+AK防晒指数最高，10-2-P+6-2-S明显偏低。这可能是因为AK为阴离子乳化剂，可使乳化颗粒带电，更不易聚集，粒径更小、更均匀、涂抹时更少防晒空洞，防晒指数高；10-2-P的亲水基团为聚甘油，分子结构较为复杂，空间位阻大，影响了对粉体的乳化分散，从而防晒指数明显偏低。

2

稳定性测试

图1、图2为Lumisizer测试的配方A-D4的稳定性结果,图1为SSE+SS乳化体系在不同HLB值下的稳定性，图2为4种不同乳化剂体系的稳定性结果。通过高温离心可以发现，所有样品顶部均变透明，是配方中液体油被离心浮于表面。

由图1可知，SSE+SS的乳化体系，在HLB值8.2~12.4区间内，随着HLB值的升高，出油现象有所缓解，出油时间推迟，但HLB值12.4比HLB值10.5样品最终的出油现象更严重，可能是由于低HLB值的清油乳化剂SS添加量过低，界面膜的致密性不够，更容易出油。

由图2可知，10-2-P+6-2-S的乳化稳定性最差，可能由于亲水基团为聚甘油，分子结构较为复杂，在分散粉的过程中较大的分子体积和链状结构会产生较强的空间位阻影响分散乳化效果；剩余3个含PEG乳化剂组合中，TW+SP120稳定性最差，因均为液体状态，高温时分子流动性更强，界面膜致密性不够；165+AK因165的大分子结构且AK使乳化液滴带电不容易聚集，稳定性表现最佳。

3

肤感

肤感是消费者评价产品最直观的指标之一，图3为受试者肤感评测结果。在样品D1-D4中，整体喜好度评分D4>D3>D2>D1，随着HLB值升高，料体质地稠度变低，易涂抹程度增加；吸收速度、不粘腻等无明显差异。样品A-D中，样品A、D整体评分较高，样品B、C相对较低。样品A、D各指标评分均较高；样品B吸收速度慢、较为粘腻可能因为TW60分子量较大且SP120为粘性液态乳化剂；样品C稠度较高，质地偏硬。

03

结论

4种常见乳化剂复合应用于儿童水包油物理防晒乳中，采用防晒指数SPF测定仪、LUMiSizer稳定性分析仪、调查问卷测定其对防晒霜的防晒指数、稳定性、肤感的影响，得出如下结论：

①当配方中其他组分一致时，同一乳化体系的HLB值从7.3提高至12.4，防晒指数先略微升高再降低，稳定性也是先升高再降低。

②HLB值一致时，10-2-P+6-2-S作为聚甘油乳化剂，虽然因聚甘油分子链结构较为复杂，空间位阻效应对物理防晒剂的乳化分散效果差，导致防晒指数低、稳定性差，因而不推荐应用该体系。

③HLB值一致时，TW60+SP120作为经典PEG乳化剂，防晒指数较高、稳定性表现一般，肤感偏粘腻，不推荐应用该体系。

④HLB值一致时，SSE20+SS乳化体系防晒指数较高、稳定性表现较好，且肤感涂抹性好，不粘腻，可作为水包油物理防晒配方储备基质体系。

⑤HLB值一致时，165+AK乳化体系，显著提高防晒指数、稳定性，且肤感较好，可作为水包油物理防晒配方储备基质体系。

来源：转载自《日用化学品科学》2025年10月第48卷第10期 P81-P85