硅油在假發滑爽劑和護發用品中的應用研究進展

郭麗麗，王 林，王亞行，王召慶，張立科，向天成，劉小東

(1.許昌學院 數理學院， 河南 許昌 461000；2.許昌學院 化工與材料學院，河南 許昌 461000；3.許昌盛邦生物科技有限公司，河南 許昌 461000)

目前人們的生活質量正逐漸提高，對美的需求也在日益提升，現在我們可以看到琳瑯滿目的功能各異的護發用品。人們對假發的需求量提高，不可避免地增加了假發滑爽劑的應用研究。硅油因具有潤滑、化學性能穩定、降低表面活性以及保持水份等良好特性從而被廣泛應用于假發滑爽劑中。假發滑爽劑作為假發后處理時所用來提升手感的助劑，滑爽效果、組成穩定和價格低廉是假發滑爽劑中硅油成分作用的核心，這也是目前所有假發滑爽劑制備研究的重點。同時硅油在頭發洗護用品中發揮著其獨特的作用。

硅油通常是無色(或淡黃色)、無毒、無味、不易揮發，在普通環境下能夠保持液體狀態的線性聚有機硅氧烷材料。有機基團結構若全是甲基，則為甲基硅油。為了滿足硅油在某種性能條件或應對不同種類的特殊用途，通常會由其他有機官能團將多個或全部甲基基團替從而作為其他改性硅油。硅油按照官能團化學結構不同可以分為甲基硅油、乙基硅油、甲基羥基硅油、氨基硅油、羧基改性硅油、聚醚改性硅油等。

目前硅油在假發滑爽劑以及護發用品的制備研發比較普及，硅油被認為是頭發的理想調劑[1-4]。一般來說硅油并不能直接使用，常常需要配成乳液再參與使用。在假發滑爽劑和護發用品中使用的硅油有如下類型：二甲基硅油、氨基硅油、三元共聚硅油、多官能團改性硅油、羥基硅油依及聚醚類改性有機硅油。

1 二甲基硅油和氨基硅油在假發滑爽劑和護發用品中的應用

1.1 二甲基硅油和氨基硅油在假發滑爽劑中的應用

以甲基硅油為主要成分的甲基硅油乳液一般來說，具有良好穩定性、不易燃、不揮發等優勢，可起到防水、潤滑起泡等作用[5-6]。氨基硅油乳液易溶于水，水溶液穩定，具有吸附性、爽滑柔軟性、疏水性[7]、相容性及易乳化性，可用作纖維后整理劑。可與纖維表面的活性基相互作用，提高親水性和耐洗性。二甲基硅油和氨基硅油常常配合在一起使用，協調協同發揮獨特的效果，目前在假發滑爽劑和護發用品中使用最廣泛。

戴友志等[8]在人發化纖發假發的滑爽劑中使用二甲基硅油以及氨基硅油，采用特定含量的二甲基硅油乳液、氨基硅油乳液、季銨鹽、單硬脂酸甘油酯、聚乙烯基吡咯烷酮以及去離子水。季銨鹽作為一種表面活性劑廣泛應用于紡織印染行業，且有乳化[9]、柔軟、抗靜電、殺菌[10]、和抗黃變性能，同時也會被用于較為高級的護發素中[11]。單硬脂酸甘油酯同時具有親水基團和親脂基因，具有潤濕、乳化、潤滑等功能，同時作為乳化劑也可以使制得的滑爽劑更加粘稠，具有抗靜電性。聚乙烯基吡咯烷酮在護膚用品市場應用等方面極適用作一種輔助劑。

郭靜等[12]則將二甲基硅油和氨基硅油應用于海藻類仿真假發復合纖維的洗護液中。組分包括去離子水、可溶性鈣鹽(優選CaCl2)、香精、無水乙醇以及復合滑爽劑和小分子醇類組成的漂洗液。其中所述的復合滑爽劑有如下成分組成：水、二甲基硅油、氨基硅油、十六烷基三甲基溴化銨、OP-10、聚乙烯吡咯烷酮K-30。由于海藻類仿真假發在洗護過程中吸水溶脹，易斷裂性，利用二甲基硅油能夠降低表面張力、良好的機械特性以及高鋪展性等[13]特點解決此問題。

1.2 二甲基硅油在護發用品中的應用

二甲基硅油和氨基硅氧烷也可以分別使用，在護發制品中有著較好的效果。一般來說健康發質的疏水性由于機械損耗而降低[14]，硅油可以通過在頭發上形成一層薄膜來保護頭發[15]，二甲基硅油常常應用于護發用品中。

如張成如[16]制備了一種護發素，由二甲基硅油(粘度為2000Paos)、水、消煙劑、乳化劑、抗氧劑和防腐劑按比例調配而成。胡慧齡等[17]將二甲基硅油應用于水解蠶絲蛋白護發素中。其成分有：保濕劑，陽離子表面活性劑、助乳化劑、油分、硅油乳液、水解蠶絲蛋白、防腐劑、香精、硅油(可選二甲基硅油)、酸度調節劑和水。各組分之間相互調配協作，通過利用硅油高擴散性和可降低表面活性的特點致使水解蠶絲蛋白可以包覆頭發，并滲透進頭發中為發絲補充營養，使受損頭發恢復至健康狀態。有實驗表明表面活性劑的硅油水納米乳液是改善頭發表面硅油沉淀的有前景的解決方案[18]。

姜宇嶸等[19]則制備了一種超大粒徑高粘性甲基硅油乳液，采用較先進的高效剪切乳化設備制備高粘度的甲基硅油乳液。通過選擇高粘度的甲基硅油，調節加入的表面活性劑和水的量，制備粒徑大于20μm的超大粒徑甲基硅油乳液，可使得頭發具有優異的干濕梳性能和滑軟手感。

1.3 氨基硅油在護發產品及假發處理中的應用

氨基硅油結構具有特殊性，并具備較好的吸附性、相容性、表面張力低等性能，側鏈上氨基具有強極性且帶正電荷。氨基硅油可用于各種護發用品中，能與帶負電的發絲表面相互作用，牢固地吸附于頭發表面上，油性基團可使得頭發疏水、易干燥，可以增加頭發光澤和抗靜電性能，改善和修復發質，使頭發之間摩擦系數降低，賦予頭發很好的平滑柔順性及洗滌性。

杜軍等[20]制備了一種氨基硅油護發素，原料包括：氨基硅油微乳液、油相混合物、硅氧烷聚合物以及水相混合物。氨基硅油微乳液為季銨化氨基硅油微乳液。

田建峰[21]利用氨基改性硅油發明了一種假發用的護理劑。將十六烷基三甲基溴化銨、氨基改性硅油、硬脂酸乙二醇單酯、去離子水、改性稀土粉、月桂、油酸、黃土石、中藥提取物，按照一定比例組合而成。氨基改性硅油其結構穩定，氨基有一定的爽滑清潔功能。在這里添加的中藥提取物有抗菌抗蟲腐的功效，大大延長了假發的使用壽命。

2 三元共聚硅油在假發滑爽劑中的應用

三元共聚硅油是目前較為先進的整理助劑，可以賦予頭發纖維豐滿柔順的手感，并可以提升抗靜電性，順滑性。趙見栓等[22]研究制備了一種針對于真發材料制成的假發滑爽劑，是用三元共聚硅油、十六烷基三甲基溴化銨、聚二甲基硅氧烷陽離子型微乳液、卡松和余量是除去鈣鎂離子的硬度不大于0.03的去離子水制備而成。三元共聚嵌段硅油一般有三個結構鏈段：硅氧基鏈段，聚醚鏈段和聚醚胺鏈段[23]。十六烷基三甲基溴化銨可以降低化合物的表面張力以及親水性，從而改善發制品的表面可梳理性柔順性。聚二甲基硅氧烷陽離子型微乳液的特性是具有相對較低的表面能，成膜性能好，還能賦予較為柔順、爽滑多樣性手感，研究表明其還具有一定的抗菌效果。

3 多官能團改性有機硅油在假發滑爽劑中的應用

多官能團改性有機硅是為了滿足特定需要在有機硅油的基礎上添加多個官能團所制備而成的硅油，可以賦予假發柔軟性、爽、滑、挺等特點，還可以讓手感更加豐滿，有層次。例如趙見栓等[24]利用多官能團改性有機硅制備了應用于真發材料的假發滑爽劑：是以十六烷基三甲基氯化銨、金銀花主要提取物、多官能團改性有機硅、異構十三醇聚氧乙烯醚、16-18醇、硬度不大于0.03毫克當量/L的去離子水組成。實驗表明金銀花提取物含有機物質，有一定的抗菌抗炎和抗氧化的效果[25]，可以用于化妝品中[26]。異構十三醇聚氧乙烯醚作為非離子表面活性劑，擁有很高的表面活性，具有良好的乳化增溶效果，并且泡沫低[27]，綠色環保。其他研究[28]表明金銀花提取物可以防護頭發免于太陽暴曬的傷害。

4 聚醚有機硅油在假發滑爽劑和護發用品中的應用

聚醚有機硅油兼有機硅和聚醚類化合物特性，化學性能穩定，可大大提高消泡力[29-30]，在有機硅分子鏈中嵌段(或接枝)親水性的鏈狀氧化乙烯或鏈狀氧化乙烯或氧化丙烯，使疏水的硅氧烷部分與親水的聚醚結合[31]，一般是由原子轉移自由基合成法合成[32]。聚醚類有機硅油具有大的極性，作為消泡劑，能在發泡介質中分散均勻，是一類新型的高效消泡劑。

森田好次[33]等研究制備了一種可含有低聚物或者聚醚類的有機硅油乳液，可用于梳理毛發，使其富有順滑性。

張浴沂[34]等利用聚醚有機硅制備了假發的改進型柔順劑。其主要的使用的假發滑爽劑-硅乳液-2051、十六烷基三甲基氯化銨、聚醚有機硅乳液TC-2135以及聚季銨鹽-7，按照特定的比例要求復配而成。假發滑爽劑-硅乳液-2051是采用高純度的有機硅單體聚合而成，平均分子量高，可處理假發類制品。可使其手感柔軟、色澤亮澤、外表滑爽，提高其可梳理性能。聚季銨鹽-7用于頭發調理劑中，具有優異的清洗效果[35]，可以極佳地改善頭發的順滑、潤濕性，使纖維色澤亮澤、柔順易梳。

5 羥基硅油在滑爽劑和護發用品中的應用

周喜等[36]用二甲基硅油和羥基硅油研發于一種人發纖維加工的護理劑，包含如下組分：二甲基硅油乳液、羥基硅油乳液、十六烷基葡萄糖苷、單硬脂酸季戊四醇酯、季銨鹽、去離子水。經處理后的人發纖維具有良好的滑爽、柔順以及抗靜電功能，表面極富有光澤，纖維韌性強。

冀紅珍等[37]發明一種止癢洗發水，是由羥基硅油乳液、中藥黃芪、金銀花、板藍根、蒲公英、馬齒筧等萃取液和月桂基葡萄糖苷、椰子油醇氧乙烯醚硫酸三乙醇胺鹽、椰子油醇酰胺、香精及其純凈水等一系列材料按照一定工藝制備而成。可應用于頭發清洗，中藥成分對人體頭發有著抗菌止癢、去皮屑功能。羥基硅油乳液對頭發有很好的保護柔順滋養作用，硅油吸附于發質表面起到滑爽的感覺[38]。

冀紅珍等[39]發明了在于制造含有滑爽劑、枸杞以及蘆薈的養發洗發液的止癢洗發液。其中滑爽劑成分如下：羥基硅油乳液、特定中藥萃取液、椰子油醇氧乙烯醚硫酸三乙醇胺鹽、月桂基葡萄糖苷、椰子油烷基二甲基甜菜堿、椰子油醇酰胺、乙二醇聚乙二醇酯珠光劑、增稠劑JR400、檸檬酸pH調節劑、維生素B5、Kathon防腐劑、整合劑EDTA-2Na鹽、香精及純凈水所制備而成。

6 結論與展望

綜上可知，隨著目前的化工產業的興起，假發滑爽劑由原來的組分比較簡單，逐步演變成組成復雜，同時賦予了假發柔順、抗靜電、易打理、手感真實豐富、抗菌以及經久耐用等特點。由于護發產品是直接作用于人體的，在追求清潔作用的同時也要健康，最近護發產品越來越向無硅油方向發展。

二甲基硅油和氨基硅油在假發滑爽劑以及護發用品中應用最為廣泛。無論是現在使用最為廣泛的二甲基硅油和氨基硅油，還是目前較為先進的柔順護理助劑三元共聚硅油，未來對于硅油在假發滑爽劑以及護發用品的發展一定離不開綠色環保和可持續發展的政策。并且由于目前在洗護方面流行起來的“中藥護理”潮流，在上述的假發滑爽劑和護發用品中也能看到“金銀花提取物”，以及“中藥提取物”多次運用到的情況。所以未來在假發滑爽劑和護發用品中更多的添加"中藥成分"可能成為一種趨勢。