6种聚甘油-10脂肪酸酯性能解析，低黏乳液的“肤感密码”！

通过添加0.2%具有水包油乳化性能(HLB=10~14)的聚甘油-10脂肪酸酯到低黏(2100~2290 mPa·s)乳液中，通过稳定性、微观结构、表面张力、质地和肤感评价测试，结果表明，添加0.2%聚甘油-10脂肪酸酯的乳液稳定性增强；水包油胶束分布均匀，并且带直链结构的脂肪酸酯分散性更好；含聚甘油-10油酸酯、聚甘油-10肉豆蔻酸酯和聚甘油-10硬脂酸酯的乳液表面张力较低；含聚甘油-10油酸酯乳液的粘性和拉丝长度均最小；含聚甘油-10油酸酯乳液的肤感最佳。

研究亮点速览

①低添加量显著提升稳定性：仅添加0.2%的聚甘油-10脂肪酸酯（HLB=10~14）即可显著增强低黏乳液的稳定性。

②直链型结构优势显著：相较于支链结构，直链型在乳液中能形成粒径更小、分布更均匀的胶束结构，乳化与分散性能更优。

③影响表面张力：含聚甘油-10油酸酯和聚甘油-10肉豆蔻酸酯的乳液表面张力最低，更利于产品的延展性。

④质地轻盈且粘性低：聚甘油-10油酸酯乳液在粘性、拉丝长度方面表现最佳，质地更清爽，适合追求轻薄肤感的配方。

⑤肤感优势突出：聚甘油-10油酸酯在贴肤性、亲肤性方面综合评价最优。

01

实验部分

主要试剂

①、；

②丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物(商品名为“TR-1”，路博润先进材料有限公司)；

③聚丙烯酸酯交联聚合物-6(商品名为“ZEN”，赛比克)；

④透明质酸钠交联聚合物(5%)/水/1，2-戊二醇/1，2-己二醇/1，3-丙二醇/辛酰羟肟酸(山东天晟生物科技有限公司)；

⑤；

⑥辛酸/癸酸甘油三酯(欧荔安)；

⑦聚二甲基硅氧烷、；

⑧辛基聚甲基硅氧烷(迈图)；

⑨氨丁三醇(上海乾飞化工)；

⑩氢化卵磷脂、聚甘油-10硬脂酸酯类、聚甘油-10油酸酯、聚甘油-10肉豆蔻酸酯、聚甘油-10-二异硬脂酸酯、聚甘油-10异硬脂酸酯(日本日光化学);

⑪聚甘油-10二油酸酯(上海浦恩)；

⑫去离子水(自制)。

主要仪器

①JJ3000B型电子天平，美国双杰G&G；

②MARKⅡ型均质搅拌机，日本Primix；

③IKA RW20型搅拌器，德国IKA；

④GHP-9160型隔水式恒温箱，上海一恒科学仪器有限公司；

⑤Eclipse Ci-plus型正置偏光显微镜，日本尼康；

⑥LSA-200型界面张力仪，德国劳达；

⑦DV2T型粘度计、CT3型博勒飞质构仪，美国Brookfield。

主要仪器

①立式压力蒸汽灭菌锅，上海三申医疗器械有限公司；

②生物安全柜，赛默飞世尔科技有限公司；

③生化培养箱、霉菌培养箱，上海一恒科学仪器有限公司；

④电子天平，常熟市双杰测试仪器厂；

⑤恒温孵化箱，惠农孵化机器设备厂；

⑥体式显微镜，南京麦迪森仪器有限公司。

乳液的制备

按照表1制备水包油(W/O)型乳液：将A相加入乳化锅加热至75~85℃，充分进行搅拌和分散后，将预热后的B相加入乳化锅中继续搅拌和分散；然后降温至35~45℃，加入C和D相物料搅拌均匀、降温出锅。其中聚甘油乳化剂为变量，添加量为0.20%。如果配方中不添加聚甘油乳化剂，体系将不稳定，会有油珠漂浮在乳液表面；而加入更多增稠剂可能提高稳定性，但会出现果冻状。

因此，添加少量的聚甘油乳化剂不仅提高乳液稳定性，并且对肤感影响较小。在聚甘油乳化剂中，聚甘油-10脂肪酸酯的亲和性最高，适合W/O型乳液的配制，然而不同类型的聚甘油-10脂肪酸酯对体系的肤感造成的影响不同。基于此，选择HLB值在10~14具有一定乳化能力的6种聚甘油-10脂肪酸酯进行配方测试对比(表2)。

02

实验结果与讨论

1

稳定性测试

根据表3中结果，与不含聚甘油乳化剂的对照组对比，在含有0.2%聚甘油-10脂肪酸酯样品中，交替高低温循环7个周期后均稳定。由此说明，HLB在10~14范围具有水包油乳化性能的聚甘油-10脂肪酸酯在低粘乳液中具有稳定乳液的作用。

2

微观结构

根据不同尺寸下的显微镜图片(图1)，在10μm和200 μm视野中，含聚甘油-10油酸酯、聚甘油-10二油酸酯、聚甘油-10肉豆蔻酸酯、聚甘油-10硬脂酸酯和聚甘油-10二异硬脂酸酯的乳液胶束粒径分布从纳米到微米级均有，但总体分布较为均匀；聚甘油-10异硬脂酸酯乳液的粒径较其他5种乳液粒径稍大，可能是带支链的乳化剂乳化效能比直链稍差的缘故。

3

表面张力测试

使用悬滴法对不同乳液的静态表面张力进行了测定分析，实验结果见图2。由图2可知，含聚甘油-10油酸酯和聚甘油-10肉豆蔻酸酯的乳液表面张力较小，其次是含聚甘油-10硬脂酸和聚甘油-10二油酸酯的乳液，含聚甘油-10异硬脂酸酯和聚甘油-10二异硬脂酸酯乳液的表面张力较大。可能是由于聚甘油-10油酸酯和聚甘油-10肉豆蔻酸酯的临界胶束浓度较低，而带支链“异硬脂酸酯”的乳化剂比直链乳化剂的表面活性弱。

4

不同聚甘油乳化剂对乳液质地的影响

通过旋转黏度计和质构仪探头测试得到表4黏度、粘性和拉丝长度。根据结果可知，各乳液样品的黏度值差异不大，在2100~2270 mPa·s范围波动，这是由于该乳液的黏度主要由增稠剂TR-1和ZEN主导，而0.2%添加量的乳化剂对样品整体黏度影响较小。

对比粘性，含聚甘油-10油酸酯的乳液较聚甘油-10二油酸酯乳液要低，表明脂肪酸链越多粘性越大聚甘油-10异硬脂酸酯乳液较聚甘油-10硬脂酸酯乳液粘性更低，表明直链结构的脂肪酸乳化剂较支链的乳化剂粘性更大。

对比拉丝长度，含聚甘油-10油酸酯乳液和聚甘油-10肉豆蔻酸酯乳液的拉丝长度较短，比含聚甘油硬脂酸酯类的乳液拉丝长度更短。这可能是由于硬脂酸脂肪酸链长较长，为C18直链结构，而油酸为不饱和脂肪酸，为顺式结构(结构有弯曲)，肉豆蔻酸为C14也较短;碳链越长胶束分子间的缠绕面积越多，相互作用力越强，导致粘性和拉丝长度较大。

5

肤感评价

根据表5肤感评测结果可以看出，含聚甘油-10油酸酯乳液的肤感更有优势。对比聚甘油-10油酸酯和聚甘油-10二油酸酯乳液，聚甘油-10油酸酯乳液更具贴肤性。聚甘油-10肉豆蔻酸酯乳液与聚甘油-10油酸酯乳液对比，亲肤性较弱，可能与皮肤皮脂组成相关。对比含聚甘油-10硬脂酸酯、聚甘油-10异硬脂酸酯和聚甘油-10二异硬脂酸酯的3种乳液，支链和多脂肪酸酯结构均会降低肤感效果。由此表明，乳化剂对肤感的影响较大，并且与脂肪酸的不饱和度以及链长有着紧密关系。

03

结论

本研究添加了0.2%含量的聚甘油-10脂肪酸酯乳化剂到低粘乳液中，通过稳定性、显微镜观察、悬滴法、质地和肤感评价测试，结果表明：

①添加聚甘油-10脂肪酸酯乳化剂后，乳液稳定性增强，避免了分层和泛油光的现象；

②从10μm和200μm尺寸的微观结构看出，含聚甘油-10异硬脂酸酯乳液的粒径较其他5种乳液粒径稍大；

③通过悬滴法测试乳液的静态表面张力，含聚甘油-10油酸酯和聚甘油-10肉豆蔻酸酯乳液的表面张力较小

④通过黏度计测试，0.2%添加量的乳化剂对样品整体的黏度影响较小

⑤对比黏性测试结果，含聚甘油-10油酸酯的乳液较聚甘油-10二油酸酯乳液要低，并且聚甘油-10异硬脂酸酯乳液较聚甘油-10硬脂酸酯乳液粘性更高；

⑥对比拉丝长度，含聚甘油-10油酸酯乳液和聚甘油-10肉豆蔻酸酯乳液的拉丝长度较短

⑦肤感评测中，聚甘油-10油酸酯的整体肤感最佳，亲肤性和贴肤性较好。

来源：转载自《日用化学品科学》2025年4月第48卷第4期 P50-P54