聚硅氧烷在歷史上曾被稱為“硅酮”（Silicone），目前硅酮也會出現(xiàn)在某些場合，如商品目錄中。在中國，習慣將硅烷單體和聚硅氧烷統(tǒng)稱為有機硅化合物，并稱聚硅氧烷液體為硅油，聚硅氧烷橡膠為硅橡膠，聚硅氧烷樹脂為硅樹脂。聚硅氧烷主鏈結(jié)構(gòu)為Si-O-Si結(jié)構(gòu)，本質(zhì)上與石英一樣，區(qū)別在于其側(cè)基上連接有機基團。聚硅氧烷的作用新型化妝品配方中不含硅氧烷化合物的寥寥無幾，而硅氧烷化合物在個人護理產(chǎn)品中的應用已經(jīng)取得了顯著的增長。此外，即使是擁有最先進技術(shù)的配方師，仍然不可避免地要使用硅氧烷。硅氧烷聚合物由不同種類的化合物組成，包括傳統(tǒng)的硅油、水溶性聚合物、油溶性聚合物、氟溶性聚合物以及具有多種溶解度的聚合物。它們以各種不同的形式存在，從低粘性流體到具有彈性的彈性體以及合成樹脂。的確難以作出選擇。但是，如果沒有一個有助于為特定的應用選擇配方師友好的硅氧烷的目標，就可能會有太多的選擇。然而，了解硅氧烷技術(shù)以及其中的構(gòu)效關(guān)系并不比用以生產(chǎn)表面活性劑（潤濕劑）的技術(shù)基礎(chǔ)更復雜，但完全同樣重要并具有靈活性。硅氧烷技術(shù)硅氧烷化合物早在19世紀60年代就為人們所了解，但直到20世紀40年代Eugene RoChow博士進行了開創(chuàng)性的工作，這類重要的化合物才獲得商業(yè)應用。硅氧烷的化學性質(zhì)使聚合物化學家能夠利用理想的納米技術(shù)構(gòu)建出準確的分子結(jié)構(gòu)。硅氧烷聚合物源自二氧化硅（Si02），這種天然礦物質(zhì)占地殼總量的25%。有碳源存在時，二氧化硅在高溫下會轉(zhuǎn)化成硅氧烷。然后將所生成的金屬粉碎并注入流化床反應器，得到含氯化合物氯硅烷。將氯硅烷置于水中，有鹽酸（HCl）釋出，經(jīng)過蒸餾和多步凈化，產(chǎn)生一系列硅氧烷結(jié)構(gòu)單元。其中最重要的是：六甲基二硅氧烷（MM）、環(huán)甲基硅氧烷（D4）和Silanic hydrogen（Si-H）化合物。這些原料可采用多種方式進行化合，制成重要的硅氧烷聚合物。硅氧烷的化學結(jié)構(gòu)構(gòu)建硅氧烷化學結(jié)構(gòu)的步驟是確定聚合物鏈長度、分支以及有機基團插入位置的過程。從其化學結(jié)構(gòu)來看，用字母M（單官能團）、D（雙官能團）、T（三官能團）和Q（四官能團）來表示進入分子中的結(jié)構(gòu)基團。M官能團是鏈終止，因為它們是單官能團；D官能團是線性增量，使分子變得越來越大、粘性也越來越高。M與D官能團反應則會生成硅氧烷液體。硅氧烷液體也稱硅油或單硅氧烷，根據(jù)其粘度的高低來出售，其粘度值在0.65cst-1000 000 cst這個范圍內(nèi)。如果產(chǎn)品并非兩種不同粘度的液體混合制成，那么粘度就與分子量有關(guān)。粘度、觸感和彈性方面的差異是一個重要的影響，嚴格地講，屬于構(gòu)效關(guān)系。官能作用選擇研究最透徹的一類硅氧烷聚合物是均聚物。雖然它們是一類重要的化合物，但它們只占可用于生產(chǎn)個人護理用品的全部成分的一小部分。含有Silan hydrogen（Si-H）的聚合物被視為有機官能產(chǎn)品的前體。在官能化反應中，根據(jù)聚合物原子主鏈，即主干所插入的官能團，僅單一聚合物就能產(chǎn)生整族類似物（母體化合物的結(jié)構(gòu)衍生物）。為了使這些產(chǎn)品更容易配制，開發(fā)出有機官能二甲硅油化合物。其中包括提高了油溶性的二甲硅油化合物，叫做烷基聚二甲硅氧烷化合物，以及提高了水溶性的二甲硅油化合物， 叫做PEG/PPG二甲硅油。提高硅氧烷產(chǎn)品在個人護理產(chǎn)品中的應用不但為許多高性能產(chǎn)品帶來了可能，而且還可能使配方師產(chǎn)生挫折，因為這些配方師沒有得到能夠使他們在挑選產(chǎn)品時作出明智選擇所需的構(gòu)效關(guān)系。通常，配方師只能利用供應商所推薦的產(chǎn)品，而不是為某個應用親自挑選最合適的產(chǎn)品。關(guān)鍵是要了解有關(guān)硅氧烷結(jié)構(gòu)和功能的規(guī)則，并將它們應用于新產(chǎn)品，盡可能配制出最具成本效益的產(chǎn)品。PEG-8二甲硅油水溶性硅氧烷PEG-8二甲硅油的分子量對化合物的性能以及潤濕性和刺激性都具有極大的影響。潤濕性是化妝品配方一個關(guān)鍵、但常常被忽視的方面。如果您將某種東西放到空氣中，涂敷到皮膚、顏料和其他任何表面，該表面的潤濕程度對配方的功效至關(guān)重要。對正確發(fā)揮作用的產(chǎn)品來說，需要添加低濃度的硅氧烷潤濕劑（重量的0.1%-1.0%）。應用相同用量的PEG，硅氧烷化合物的分子量增大時，產(chǎn)品從潤濕劑變成乳化劑，然后再變成調(diào)理劑，最后變成防水劑。這一變化是最低自由能構(gòu)象或形式的直接結(jié)果，假如是在水中的分子，則與圍繞分子主干旋轉(zhuǎn)的難易程度有關(guān)。礦脂乳化礦脂（凡士林）乳狀液在許多領(lǐng)域都有作用。本文作者對礦脂進行的系列研究發(fā)現(xiàn)，Silsurf J208-612是最有效的乳化劑。該產(chǎn)品似乎能處理礦脂與水的各種比率。改變礦脂與水的比率會產(chǎn)生性能迥然不同的產(chǎn)品。這一技術(shù)可擴展到覆蓋許多其他的油類，包括異構(gòu)烴和酯。在另一個試驗中采用相同的配方，研究其他Silsurf表面活性劑的功效。利用Silsurf J208-612、Silsurf J208-412和Silsurf J208-212制成的乳狀液都具有較好的性能，而Silsurf J208-812則生成一種酷似顆粒狀的產(chǎn)品，具有可見礦脂微粒。看來具有較高HLB（親水親油平衡）值的原料不適合利用礦脂或凡士林來生產(chǎn)性能較好的乳狀液。由于水和礦脂的比率接近1:1，因此乳狀液的性質(zhì)會受到所選擇乳化劑的影響。衍生作用要考慮的最后操作是衍生反應。在這一步中，添加到官能作用步驟中的反應基團進一步發(fā)生反應， 生成新的化合物，羥基對聚二甲基硅氧烷共聚多元醇的反應就這樣的一個例子。實際上，研制出并已上市銷售一系列可與大量標準表面活性劑相媲美的表面活性硅氧烷。硅氧烷酯類是衍生作用影響硅氧烷性能的一個極佳的例子，由聚二甲硅氧烷共聚多元醇與所推薦的脂肪酸發(fā)生酯化反應生成。加入脂族化合物，通過酯化反應可生成一種產(chǎn)品，這種產(chǎn)品在同一分子中存在可溶于水、硅氧烷和脂肪的基團。無論硅氧烷產(chǎn)品是為配方師帶來欣喜或是挫折都取決于配方師對配方中所用分子的構(gòu)建、官能作用和衍生作用的了解程度。隨著開發(fā)新產(chǎn)品的時間變得越來越短，這一了解變得更加重要。

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