O/W 유화 시스템 성능: 알킬 인산염과 PEG 유화제의 상 거동 차이
O/W 에멀젼의 유화 안정성은 단일 성능 지표가 아니라 유화제의 분자 구조, 계면 흡착 방법 및 거시적 상 구성의 조합의 결과입니다. 현재 시중의 주류 O/W 유화제는 주로 수년 동안 사용되어 온 PEG 유화제와 고급 성능을 가진 알킬 인산염 유화제의 두 가지 범주로 나뉩니다. 둘 다 유수 효과를 얻을 수 있는 것으로 보입니다. 유화는 가능하지만 분자 흡착, 계면 막 형성, 상 안정성 및 거시적 성능에는 본질적인 차이가 있습니다.
I.O/W 유화 안정성의 핵심 논리
두 가지 유형의 유화제 간의 성능 차이를 구별하려면 먼저 O/W 에멀젼 안정성의 핵심 논리를 명확히 해야 합니다. 검증된 안정적인 에멀젼은 분자 층, 계면 층 및 매크로 구조의 완전한 상 구성 지원에 의존해야 합니다. 모든 계층 구조의 불균형은 전체 시스템 안정성의 붕괴로 이어집니다. 이는 또한 위상 거동이 에멀젼의 품질을 결정하는 주요 이유이기도 합니다.
첫 번째 층은 에멀젼 안정성의 기초가 되는 분자 흡착층입니다. 유화제 분자는 오일-물 계면에서 고르게 흡착되어야 합니다. 친수기와 소수기의 방향성 배열을 통해 오일-물 계면의 장력이 감소되어 그리스가 수상에 고르게 분산될 수 있습니다. 두 번째 층은 계면 필름층입니다. 흡착된 유화제 분자는 모여서 연속적인 계면 필름을 형성하여 기름 방울을 감싸서 기름 방울 사이의 충돌과 응집을 방지하고 응집과 층화를 방지합니다. 세 번째 층은 거시적 방울 네트워크 구조로, 셀 수 없이 안정적으로 포장된 기름 방울이 균일하게 분산되어 규칙적이고 균일한 전체 시스템을 형성하고 궁극적으로 장기적인 안정성을 달성합니다.
PEG 유화제와 알킬 인산염 유화제 사이의 핵심 격차는 이러한 3층 구조의 성형 품질과 안정성에 반영됩니다. 서로 다른 분자 구조는 매우 다른 인터페이스 방향과 상 구성 형태를 만들어냈으며, 이는 또한 완성된 유제의 안정성, 피부 느낌, 내후성 및 기타 핵심 특성을 직접적으로 결정합니다. 포뮬러 설계에서 수중유 유화제의 합리적인 일치는 시스템의 기본 성능을 제어하는 핵심입니다. 두 가지 유형의 유화제 선택의 차이는 완제품의 종합적인 성능을 직접적으로 다시 작성합니다.
II.분자구조의 차이
유화제의 상 거동은 본질적으로 자체 분자 구조에 의해 결정됩니다. PEG 유화제와 알킬 인산염 유화제의 분자 친수성 및 소수성 그룹 특성은 다릅니다. 기름-물 계면에서의 흡착 방식, 결합 강도, 이동 능력은 매우 다르며 결국 완전히 다른 두 개의 계면 막 구조가 형성됩니다.
2.1 PEG 유화제
일상적인 포뮬러에 흔히 사용되는 Ceteareth-20, Steareth-21과 같은 PEG 유화제는 대표적인 비이온성 유화제입니다. 핵심 안정화 메커니즘은 EO 사슬의 수화에 의존합니다. 분자 구조의 폴리에틸렌 글리콜 사슬 부분은 물 분자와 많은 수의 수소 결합을 형성하고 기름 방울 표면에 조밀한 수화 층을 구축하며 용매화에 의존하여 오일-물 유화를 달성합니다.
이 흡착 방법은 높은 동적 활성을 특징으로 하는 유연한 계면 흡착층을 형성합니다. 계면에서 PEG 유화제 분자의 교환 속도가 빠르고 계면을 신속하게 재배열할 수 있어 빠른 유화의 생산 요구에 적합하며 배치 및 효율적인 에멀젼 생산에 적합합니다. 그러나 단점도 매우 분명합니다. 유연한 계면막의 구조적 강도는 제한적이고, 계면에 대한 분자의 결합력도 약하며, 계면 이동도가 높아 안정적인 계면 골격을 형성하는 것이 불가능하다.
상 거동의 관점에서 볼 때, PEG 유화제로 구축된 O/W 시스템은 구조 자체의 견고한 안정성보다는 에멀젼 상태를 유지하기 위해 지속적인 동적 균형에 의존하는 전형적인 운동 안정 시스템입니다. 이는 또한 많은 PEG 시스템 에멀젼이 실온에서 단기 보관에는 양호한 상태이지만 장기간 배치, 가열 또는 외부 힘에 의한 교란 후에는 상태 변동이 발생하기 쉬운 이유를 설명합니다.
2.2 알킬 인산염 유화제
칼륨 칼륨 세틸 포스페이트와 c20-22 알킬 포스페이트로 대표되는 알킬 인산염 유화제는 독특한 분자 구조와 이중 장점을 가지고 있습니다. 한쪽 끝은 강한 극성 인산 그룹으로 수상과 강한 이온 상호 작용을 생성하고 수상 분자를 단단히 결합시킬 수 있습니다. 다른 쪽 끝은 긴 사슬의 소수성 알킬 구조로, 유상을 깊게 고정하고 유상과 수상의 강한 결합을 실현할 수 있습니다.
PEG 유화제의 유연한 막과 비교하여, 알킬 인산염은 반강성 계면 막을 형성할 수 있고, 계면 결합력이 크게 향상되고, 오일-물 계면에서 분자의 이동성이 크게 감소하며, 계면 구조의 규칙성과 안정성이 더 높습니다. 오일 방울 표면의 분자 벌크 밀도가 크게 증가하여 전체 계면 에너지를 효과적으로 감소시키고 준구조의 계면 네트워크를 구축합니다. 이 구조는 단단하지 않고 경화됩니다. 안정성과 유연성을 모두 갖추고 있어 외부 환경의 간섭을 견딜 수 있으며 도포 시 에멀젼의 매끄러운 질감을 보장합니다.
계면 구조의 고유한 장점을 활용하여 알킬 인산염 유화제는 증점 현탁 시스템의 제제화에 종종 사용됩니다. 유화 안정성을 달성하는 동시에 시스템이 분말을 농축하고 부유시키는 데 도움을 줄 수 있으며 유화 층화 및 분말 침전 문제를 한 번에 해결할 수 있습니다. 수요가 많은 메이크업 및 자외선 차단제 제품에 적합합니다.
III.단계 구성 및 단계 영역 특성
서로 다른 계면 필름 형성 특성을 기반으로 O/W 시스템에서 두 가지 유형의 유화제의 상 조직 형태, 상 구역 범위 및 상 드리프트 저항이 크게 차별화됩니다. 이는 공식의 안정성 차이의 핵심 원인이기도 합니다. 둘 사이의 중요한 차이점은 상태도의 관점에서 명확하게 구분될 수 있습니다.
3.1 PEG 유화제 시스템
PEG 유화제의 O/W 상 영역의 범위는 상대적으로 넓고, 다양한 그리스 시스템에 맞게 HLB 값을 조정할 수 있으며, 공식의 적응성이 높아 인기가 높은 이유이기도 합니다. 그러나 이 시스템의 단점은 상 안정성이 좋지 않고 온도, 전해질 및 저장 시간에 민감하다는 것입니다.
3.2 알킬 인산염 시스템
알킬 인산염 유화제의 O/W 상 영역은 상대적으로 집중되어 있어 더 높은 공식 비율의 정확성이 필요하지만 그 대가로 매우 강한 상 안정성이 필요합니다. 이것이 구축하는 준구조 인터페이스 네트워크는 안정적인 구조를 가지며 온도, 전해질 및 외력 교란에 영향을 받지 않으며 상 표류 문제가 거의 없습니다.
아스코르빌팔미테이트와 같은 지용성 유효성분을 제형계에 적당량 사용하면 알킬포스페이트계는 다양한 유효성분과 안정적으로 상용화될 수 있으며, 시스템의 해유화 및 성분 불활성화에 문제가 없으며, 고부가가치 유제의 연구개발 및 생산에 적합합니다.
IV.매크로 애플리케이션 성능 비교
미시적 상 거동 차이는 최종적으로 점도 안정성, 피부 질감, 내후성 안정성 및 기타 차원을 포함하여 완성된 유제의 거시적 특성에 직관적으로 반영되며, 두 가지 유형의 유화제에 적용 가능한 시나리오가 직접적으로 구분됩니다.
4.1 점도 안정성
PEG 유화제 자체는 증점 능력이 거의 없으며 시스템의 점도는 추가 폴리머 및 증점제의 조정에 따라 달라지며 전체적인 점도 시스템은 수동적이고 취약합니다. 동시에 PEG 시스템은 전해질에 매우 민감합니다. 미네랄과 활성 전해질 성분을 포뮬러에 첨가한 후에는 점도가 급격히 떨어지고 시스템이 얇아지며 저장 안정성이 떨어지는 경향이 있습니다.
알킬 인산염 시스템은 적극적으로 두꺼워지는 능력을 갖고 있으며 규칙적인 계면 축적 구조는 시스템에 대한 점도 지원을 직접적으로 제공할 수 있습니다. 외인성 증점제를 많이 첨가할 필요가 없으며 시스템의 점도가 더욱 자연스럽고 안정적입니다. 동시에 우수한 전해액 내성으로 다양한 첨가제에 적응할 수 있으며 장기 보관 점도 변동이 최소화되어 완제품이 더욱 안정적인 상태를 유지합니다.
4.2 피부 질감 성능
PEG 시스템 로션은 발림성이 부드럽고 사용감이 가볍습니다.
알킬포스페이트계의 피부감이 더 유리합니다. 반강성 인터페이스 구조를 기반으로 도포 시 구조화되고 부드러운 질감을 나타내며 질감이 균일하고 섬세합니다.
V.독점상품 상륙
뷰티 및 스킨 케어 로션의 현재 제제 문제점을 고려하여 두 가지 녹색 등급 알킬 인산염 유화제 PHSPTER™16PK 및 PHSPTER™922P는 차별화된 상 거동의 장점에 의존하여 안정성, 피부 느낌 및 기능성을 고려하여 O/W 에멀젼 연구 및 개발의 다양한 시나리오에 정확하게 적응합니다.
5.1 PHSPTER™16PK:
INCI는 칼륨세틸포스페이트라고 불립니다.
핵심 장점은 뛰어난 방수성입니다. 필름이 형성된 후 피부 표면에 균일하고 통기성이 좋은 방수 피막이 형성되어 자외선 차단제와 메이크업 프리 제품의 메이크업 유지력을 효과적으로 향상시키고 땀, 물에 젖은 메이크업 및 자외선 차단제 문제를 피할 수 있습니다. 동시에 피부는 무거운 필름 없이 매우 가벼운 느낌을 주며 가벼운 메이크업 크림, 보습 자외선 차단제, 산뜻한 스킨 케어 로션 및 기타 제품에 적합합니다. 이 제품은 다양한 적응 시스템을 갖추고 있으며 권장 첨가량은 공식은 1-5%입니다.
5.2 PHSPTER™922P
INCI는 c20-22 알킬 인산염 및 스테아릴 인산염 및 베헤닐 알코올로 명명됩니다.
외관은 흰색 입자입니다. 안정성이 뛰어난 스켈레톤형 유화시스템으로 우수한 내수성을 유지하여 시스템의 증점능력을 최적화하는데 중점을 둔 제품입니다.
단일 인산염 유화제, PEG 유화제에 비해 922P는 안정성이 뛰어난 메이크업 크림, 고배율 자외선 차단제, 파우더가 함유된 메이크업 로션 등 고급 제품을 다루는 장면에 적합합니다. 공식의 권장 복용량도 1-5%입니다. 적응성이 넓고 조작이 간단합니다. 유화제 메이크업 장면에서 선호되는 원료입니다.
VI.공식 선택 요약
포뮬러 선택에 있어 빠른 유화, 극도로 산뜻하고 가벼운 질감을 추구하고 원료비를 조절한다면 일반 스킨케어 로션과 기초 보습 로션은 기본적인 유화 요구 사항을 충족시키기 위해 PEG 유화제를 선택할 수 있습니다. 그러나 제품이 오래 지속되는 안정성, 워터프루프 메이크업, 균일한 파우더 분산, 고온 저항 동결-해동 기능이 필요하거나 자외선 차단제, 메이크업 크림, 고급 메이크업 로션과 같이 수요가 높은 카테고리에 필요한 경우 알킬 인산염 유화제가 가장 좋습니다. 선택.
그 중 PHSPTER™16PK는 가볍고 촉촉한 고급 에멀전을 주로 사용하며, PHSPTER™922P는 주로 고안정성 증점제로 파우더, 고안정성, 고유지성 메이크업 제품에 적합합니다. 두 제품은 고급 O/W 에멀젼의 핵심 포뮬러 요구 사항을 정확하게 충족합니다.
Hubei Mingya New Material Technology Co., Ltd.
