硅油在假发滑爽剂和护发用品中的应用研究进展

郭丽丽，王 林，王亚行，王召庆，张立科，向天成，刘小东

(1.许昌学院 数理学院， 河南 许昌 461000；2.许昌学院 化工与材料学院，河南 许昌 461000；3.许昌盛邦生物科技有限公司，河南 许昌 461000)

目前人们的生活质量正逐渐提高，对美的需求也在日益提升，现在我们可以看到琳琅满目的功能各异的护发用品。人们对假发的需求量提高，不可避免地增加了假发滑爽剂的应用研究。硅油因具有润滑、化学性能稳定、降低表面活性以及保持水份等良好特性从而被广泛应用于假发滑爽剂中。假发滑爽剂作为假发后处理时所用来提升手感的助剂，滑爽效果、组成稳定和价格低廉是假发滑爽剂中硅油成分作用的核心，这也是目前所有假发滑爽剂制备研究的重点。同时硅油在头发洗护用品中发挥着其独特的作用。

硅油通常是无色(或淡黄色)、无毒、无味、不易挥发，在普通环境下能够保持液体状态的线性聚有机硅氧烷材料。有机基团结构若全是甲基，则为甲基硅油。为了满足硅油在某种性能条件或应对不同种类的特殊用途，通常会由其他有机官能团将多个或全部甲基基团替从而作为其他改性硅油。硅油按照官能团化学结构不同可以分为甲基硅油、乙基硅油、甲基羟基硅油、氨基硅油、羧基改性硅油、聚醚改性硅油等。

目前硅油在假发滑爽剂以及护发用品的制备研发比较普及，硅油被认为是头发的理想调剂[1-4]。一般来说硅油并不能直接使用，常常需要配成乳液再参与使用。在假发滑爽剂和护发用品中使用的硅油有如下类型：二甲基硅油、氨基硅油、三元共聚硅油、多官能团改性硅油、羟基硅油依及聚醚类改性有机硅油。

1 二甲基硅油和氨基硅油在假发滑爽剂和护发用品中的应用

1.1 二甲基硅油和氨基硅油在假发滑爽剂中的应用

以甲基硅油为主要成分的甲基硅油乳液一般来说，具有良好稳定性、不易燃、不挥发等优势，可起到防水、润滑起泡等作用[5-6]。氨基硅油乳液易溶于水，水溶液稳定，具有吸附性、爽滑柔软性、疏水性[7]、相容性及易乳化性，可用作纤维后整理剂。可与纤维表面的活性基相互作用，提高亲水性和耐洗性。二甲基硅油和氨基硅油常常配合在一起使用，协调协同发挥独特的效果，目前在假发滑爽剂和护发用品中使用最广泛。

戴友志等[8]在人发化纤发假发的滑爽剂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、季铵盐、单硬脂酸甘油酯、聚乙烯基吡咯烷酮以及去离子水。季铵盐作为一种表面活性剂广泛应用于纺织印染行业，且有乳化[9]、柔软、抗静电、杀菌[10]、和抗黄变性能，同时也会被用于较为高级的护发素中[11]。单硬脂酸甘油酯同时具有亲水基团和亲脂基因，具有润湿、乳化、润滑等功能，同时作为乳化剂也可以使制得的滑爽剂更加粘稠，具有抗静电性。聚乙烯基吡咯烷酮在护肤用品市场应用等方面极适用作一种辅助剂。

郭静等[12]则将二甲基硅油和氨基硅油应用于海藻类仿真假发复合纤维的洗护液中。组分包括去离子水、可溶性钙盐(优选CaCl2)、香精、无水乙醇以及复合滑爽剂和小分子醇类组成的漂洗液。其中所述的复合滑爽剂有如下成分组成：水、二甲基硅油、氨基硅油、十六烷基三甲基溴化铵、OP-10、聚乙烯吡咯烷酮K-30。由于海藻类仿真假发在洗护过程中吸水溶胀，易断裂性，利用二甲基硅油能够降低表面张力、良好的机械特性以及高铺展性等[13]特点解决此问题。

1.2 二甲基硅油在护发用品中的应用

二甲基硅油和氨基硅氧烷也可以分别使用，在护发制品中有着较好的效果。一般来说健康发质的疏水性由于机械损耗而降低[14]，硅油可以通过在头发上形成一层薄膜来保护头发[15]，二甲基硅油常常应用于护发用品中。

如张成如[16]制备了一种护发素，由二甲基硅油(粘度为2000Paos)、水、消烟剂、乳化剂、抗氧剂和防腐剂按比例调配而成。胡慧龄等[17]将二甲基硅油应用于水解蚕丝蛋白护发素中。其成分有：保湿剂，阳离子表面活性剂、助乳化剂、油分、硅油乳液、水解蚕丝蛋白、防腐剂、香精、硅油(可选二甲基硅油)、酸度调节剂和水。各组分之间相互调配协作，通过利用硅油高扩散性和可降低表面活性的特点致使水解蚕丝蛋白可以包覆头发，并渗透进头发中为发丝补充营养，使受损头发恢复至健康状态。有实验表明表面活性剂的硅油水纳米乳液是改善头发表面硅油沉淀的有前景的解决方案[18]。

姜宇嵘等[19]则制备了一种超大粒径高粘性甲基硅油乳液，采用较先进的高效剪切乳化设备制备高粘度的甲基硅油乳液。通过选择高粘度的甲基硅油，调节加入的表面活性剂和水的量，制备粒径大于20μm的超大粒径甲基硅油乳液，可使得头发具有优异的干湿梳性能和滑软手感。

1.3 氨基硅油在护发产品及假发处理中的应用

氨基硅油结构具有特殊性，并具备较好的吸附性、相容性、表面张力低等性能，侧链上氨基具有强极性且带正电荷。氨基硅油可用于各种护发用品中，能与带负电的发丝表面相互作用，牢固地吸附于头发表面上，油性基团可使得头发疏水、易干燥，可以增加头发光泽和抗静电性能，改善和修复发质，使头发之间摩擦系数降低，赋予头发很好的平滑柔顺性及洗涤性。

杜军等[20]制备了一种氨基硅油护发素，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。氨基硅油微乳液为季铵化氨基硅油微乳液。

田建峰[21]利用氨基改性硅油发明了一种假发用的护理剂。将十六烷基三甲基溴化铵、氨基改性硅油、硬脂酸乙二醇单酯、去离子水、改性稀土粉、月桂、油酸、黄土石、中药提取物，按照一定比例组合而成。氨基改性硅油其结构稳定，氨基有一定的爽滑清洁功能。在这里添加的中药提取物有抗菌抗虫腐的功效，大大延长了假发的使用寿命。

2 三元共聚硅油在假发滑爽剂中的应用

三元共聚硅油是目前较为先进的整理助剂，可以赋予头发纤维丰满柔顺的手感，并可以提升抗静电性，顺滑性。赵见栓等[22]研究制备了一种针对于真发材料制成的假发滑爽剂，是用三元共聚硅油、十六烷基三甲基溴化铵、聚二甲基硅氧烷阳离子型微乳液、卡松和余量是除去钙镁离子的硬度不大于0.03的去离子水制备而成。三元共聚嵌段硅油一般有三个结构链段：硅氧基链段，聚醚链段和聚醚胺链段[23]。十六烷基三甲基溴化铵可以降低化合物的表面张力以及亲水性，从而改善发制品的表面可梳理性柔顺性。聚二甲基硅氧烷阳离子型微乳液的特性是具有相对较低的表面能，成膜性能好，还能赋予较为柔顺、爽滑多样性手感，研究表明其还具有一定的抗菌效果。

3 多官能团改性有机硅油在假发滑爽剂中的应用

多官能团改性有机硅是为了满足特定需要在有机硅油的基础上添加多个官能团所制备而成的硅油，可以赋予假发柔软性、爽、滑、挺等特点，还可以让手感更加丰满，有层次。例如赵见栓等[24]利用多官能团改性有机硅制备了应用于真发材料的假发滑爽剂：是以十六烷基三甲基氯化铵、金银花主要提取物、多官能团改性有机硅、异构十三醇聚氧乙烯醚、16-18醇、硬度不大于0.03毫克当量/L的去离子水组成。实验表明金银花提取物含有机物质，有一定的抗菌抗炎和抗氧化的效果[25]，可以用于化妆品中[26]。异构十三醇聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂，拥有很高的表面活性，具有良好的乳化增溶效果，并且泡沫低[27]，绿色环保。其他研究[28]表明金银花提取物可以防护头发免于太阳暴晒的伤害。

4 聚醚有机硅油在假发滑爽剂和护发用品中的应用

聚醚有机硅油兼有机硅和聚醚类化合物特性，化学性能稳定，可大大提高消泡力[29-30]，在有机硅分子链中嵌段(或接枝)亲水性的链状氧化乙烯或链状氧化乙烯或氧化丙烯，使疏水的硅氧烷部分与亲水的聚醚结合[31]，一般是由原子转移自由基合成法合成[32]。聚醚类有机硅油具有大的极性，作为消泡剂，能在发泡介质中分散均匀，是一类新型的高效消泡剂。

森田好次[33]等研究制备了一种可含有低聚物或者聚醚类的有机硅油乳液，可用于梳理毛发，使其富有顺滑性。

张浴沂[34]等利用聚醚有机硅制备了假发的改进型柔顺剂。其主要的使用的假发滑爽剂-硅乳液-2051、十六烷基三甲基氯化铵、聚醚有机硅乳液TC-2135以及聚季铵盐-7，按照特定的比例要求复配而成。假发滑爽剂-硅乳液-2051是采用高纯度的有机硅单体聚合而成，平均分子量高，可处理假发类制品。可使其手感柔软、色泽亮泽、外表滑爽，提高其可梳理性能。聚季铵盐-7用于头发调理剂中，具有优异的清洗效果[35]，可以极佳地改善头发的顺滑、润湿性，使纤维色泽亮泽、柔顺易梳。

5 羟基硅油在滑爽剂和护发用品中的应用

周喜等[36]用二甲基硅油和羟基硅油研发于一种人发纤维加工的护理剂，包含如下组分：二甲基硅油乳液、羟基硅油乳液、十六烷基葡萄糖苷、单硬脂酸季戊四醇酯、季铵盐、去离子水。经处理后的人发纤维具有良好的滑爽、柔顺以及抗静电功能，表面极富有光泽，纤维韧性强。

冀红珍等[37]发明一种止痒洗发水，是由羟基硅油乳液、中药黄芪、金银花、板蓝根、蒲公英、马齿笕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盐、椰子油醇酰胺、香精及其纯净水等一系列材料按照一定工艺制备而成。可应用于头发清洗，中药成分对人体头发有着抗菌止痒、去皮屑功能。羟基硅油乳液对头发有很好的保护柔顺滋养作用，硅油吸附于发质表面起到滑爽的感觉[38]。

冀红珍等[39]发明了在于制造含有滑爽剂、枸杞以及芦荟的养发洗发液的止痒洗发液。其中滑爽剂成分如下：羟基硅油乳液、特定中药萃取液、椰子油醇氧乙烯醚硫酸三乙醇胺盐、月桂基葡萄糖苷、椰子油烷基二甲基甜菜碱、椰子油醇酰胺、乙二醇聚乙二醇酯珠光剂、增稠剂JR400、柠檬酸pH调节剂、维生素B5、Kathon防腐剂、整合剂EDTA-2Na盐、香精及纯净水所制备而成。

6 结论与展望

综上可知，随着目前的化工产业的兴起，假发滑爽剂由原来的组分比较简单，逐步演变成组成复杂，同时赋予了假发柔顺、抗静电、易打理、手感真实丰富、抗菌以及经久耐用等特点。由于护发产品是直接作用于人体的，在追求清洁作用的同时也要健康，最近护发产品越来越向无硅油方向发展。

二甲基硅油和氨基硅油在假发滑爽剂以及护发用品中应用最为广泛。无论是现在使用最为广泛的二甲基硅油和氨基硅油，还是目前较为先进的柔顺护理助剂三元共聚硅油，未来对于硅油在假发滑爽剂以及护发用品的发展一定离不开绿色环保和可持续发展的政策。并且由于目前在洗护方面流行起来的“中药护理”潮流，在上述的假发滑爽剂和护发用品中也能看到“金银花提取物”，以及“中药提取物”多次运用到的情况。所以未来在假发滑爽剂和护发用品中更多的添加"中药成分"可能成为一种趋势。