原料新趋势 | 5种类型成膜剂对比，让防晒更强更抗水！

本文通过测试丙烯酸酯类、乙烯基吡咯烷酮类、有机硅氧烷类、聚酯类、蛋白类5种类型成膜剂对水包油防晒乳液防晒增效性能及防水性能，结果显示不同类型及加量成膜剂对防晒配方SPF值的增效性及防水性影响不同，为开发出防晒性能卓越且稳定性高的防晒产品提供了理论依据。

研究亮点速览

①防晒性能显著提升：乙烯基吡咯烷酮类和丙烯酸(酯)类成膜剂在添加量为2%及以上时，分别可提升SPF值超过70%和60%。

②抗水性能明显增强：成膜剂的加入能有效抑制SPF值入水后下降，添加量为2%时SPF浸水后留存率可维持在50%以上，部分样品可达70%以上。

③紫外损伤防护效果突出：乙烯基吡咯烷酮类和丙烯酸(酯)类成膜剂能显著减轻紫外损伤，蛋白类及有机硅氧烷类成膜剂有轻微减轻红斑效果。

④添加量存在性能拐点：多数成膜剂在2%添加量时综合性能较优，过量（如＞2%）可能因成膜完整性下降而影响抗水性。

01

实验部分

主要试剂

成膜剂：

①丙烯酸(酯)类共聚物，诺力昂；

②丙烯酸(酯)类/C12-22烷醇甲基丙烯酸酯共聚物，陶氏；

③聚乙烯吡咯烷酮，亚什兰；

④三十烷基PVP,亚什兰；

⑤三甲基硅烷氧基硅酸酯，瓦克；

⑥丙烯酸(酯)类/聚二甲基硅氧烷共聚物，信越；

⑦聚酯-5，朝洋生物；

⑧水解小麦蛋白/PVP交联聚合物，禾大。

其他试剂：

①甘油硬脂酸酯/PEG-100 硬脂酸酯，禾大；

②鲸蜡硬脂醇，Edenor Oleochemicals(M)Sdn.Bhd.；

③胡莫柳酯,帝斯曼；

④乙基己基三嗪酮，帝斯曼；

⑤对甲氧基肉桂酸异戊酯，德之馨；

⑥双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪，帝斯曼；

⑦二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯，帝斯曼；

⑧癸二酸二异丙酯，路博润；

⑨异壬酸异壬酯，巴斯夫；

⑩甘油，斯文；

⑪苯氧乙醇/乙基己基甘油，亚什兰；

⑫丙烯酸(酯)类/C10-30烷醇丙烯酸酯交联聚合物，路博润；

⑬氢氧化钠，西陇科学。

样品制备

从已筛选出的5种不同类型成膜剂中，分别以1%、2%、3%的添加量，将其用于水包油防晒乳霜(表1)，以此制备出相应的测试样品，同时以未添加成膜剂的乳霜作为空白对照。

02

实验结果与讨论

1

防晒值测试

由表2可得不同类型及不同加量的成膜剂对防晒值的影响：

①与空白组样品相比，增加乙烯基吡咯烷酮类成膜剂的添加量，SPF值显著增长。添加量达到2%及以上，经测算SPF值的增效比能够超过70%。

②丙烯酸聚合物类成膜剂当其添加量为2%和3%时，SPF值提升幅度同样可达60%以上。

③在防晒配方中运用有机硅氧烷类成膜剂，不但可以优化成膜效果，还能改善皮肤的触感，但对SPF值的增效性能没有乙烯基吡咯烷酮类、丙烯酸聚合物类成膜剂强。

④聚酯类成膜剂也有助于防晒配方成膜，但对于测试配方的整体SPF值增效率不大；蛋白类成膜剂的整体增效情况比聚酯类成膜剂强，尤其是添加量高的情况下防晒增效效果更明显。

2

抗水性测试

由表2可知，在防水性能维度，成膜剂的加入能在一定程度上对防晒乳入水40min后SPF值的下降起到抑制作用。当各类成膜剂以2%比例添加时，入水后的SPF值能够维持在浸水前SPF值的50%及以上，其中含B1的样品甚至可达70%以上的留存率。乙烯基吡咯烷酮类物质中，长链烷基基团占比达70%~80%，该基团能助力油溶防晒剂在底物表面均匀分散，使得油水界面膜接触角增大，提升抗水性能。但部分成膜剂如E1，抗水性存在欠缺，原因在于其分子结构特性及交联形态。当添加量超2%，随着体系水分散失，成膜完整性无法保证，可能产生裂纹，对防水效果产生不利影响。

3

成膜剂对紫外损伤减轻效果影响

紫外损伤减轻效果如表3所示。由表3可知，乙烯基吡咯烷酮类和丙烯酸酯类成膜剂有明显减轻紫外损伤效果，在皮肤表面涂抹后，能迅速形成一层均匀的薄膜。这层薄膜既可以作为物理屏障，阻挡紫外线直接接触皮肤，又可以增效防晒值。PVP分子链能够相互缠绕和交联，形成一种紧密的网状结构薄膜，对紫外线起到反射和散射作用，减少紫外线到达皮肤的量，从而减轻紫外损伤。丙烯酸酯类分子结构中的酯基等官能团可以调整薄膜的柔韧性和致密性，增强对紫外线的阻挡效果；蛋白类及有机硅氧烷类成膜剂有轻微减轻红斑效果；聚酯类成膜剂在此配方体系中，无明显减轻紫外损伤效果。

03

结论

①对SPF值的提升效果:在防晒剂组成固定的情况下，增加成膜剂的添加量(从1%提升至3%)可进一步提高SPF值。其中，乙烯基吡咯烷酮类和丙烯酸共聚物对SPF值的提升效果尤为显著。当三十烷基PVP的添加量为2%时，SPF的增效率可达70%；而丙烯酸共聚物在添加量达到2%以上时，SPF增效率达60%。相比之下，聚酯类成膜剂应用于该水包油配方体系对SPF值的影响较小。

②人体实验及对紫外损伤减轻效果图表明，乙烯基吡咯烷酮类和丙烯酸共聚物对减轻紫外损伤有明显的帮助，能有效保护皮肤免受紫外线伤害。

③在水包油防晒乳液配方体系中添加成膜剂，可抑制入水后SPF值的降低。与空白组相比，加入成膜剂的样品抗水性可提高40%以上，最高能达到77%，显著增强了防晒乳液的防水性能。

来源：转载自《日用化学品科学》2025年11月第48卷第11期 P41-P44