聚丙烯酸
聚丙烯酸
中文名：聚丙烯酸
英文名：POLYACRYLIC ACID
别名：卡波姆、PAA
安全性：
2
功效：黏度控制
成分简介
聚丙烯酸是一种合成聚合物，在护肤和化妆品中广泛用作增稠剂、稳定剂和乳化剂。它能够调节产品粘度，使乳液、面霜和凝胶质地更顺滑易涂抹。同时，聚丙烯酸具有吸湿性，可帮助皮肤锁住水分，起到保湿作用。在化妆品中，如发胶和牙膏，它能形成薄膜，增强产品持久性和稳定性，防止成分分离。此外，它还能悬浮颗粒，确保均匀分... 展开阅读
成分详细分析
聚丙烯酸 (Polyacrylic Acid) 化妆品成分科学报告
1. 基础信息 & 来源
INCI名称：Polyacrylic Acid
化学分类：合成高分子聚合物
来源与生产
通过丙烯酸单体（CH₂=CH-COOH）的自由基聚合反应合成：
- 工业制备：溶液聚合/乳液聚合，使用过硫酸盐引发剂
- 分子量范围：5,000 - 1,000,000 Da (化妆品常用10,000-250,000 Da)
- 纯度标准：符合ISO 9001/ISO 22716及FDA 21 CFR 700-740规范 (化妆品原料GMP要求)
2. 皮肤作用机制与宣称功效
主要功能基于其高分子电解质特性：
| 宣称功效 | 作用机制 | 科学证据强度 | 关键发现简述 | 起效浓度 |
|---|---|---|---|---|
| 增稠稳定 | 羧基电离形成负电荷排斥，通过氢键与水分子结合增加体系粘度 | ★★★★☆ (充分证实) |
0.1%添加量可使粘度提升20倍 (J. Appl. Polym Sci, 2018) | 0.05-1.0% |
| 悬浮稳定 | 三维网络结构包裹颗粒，防止沉降（Zeta电位＞-40mV） | ★★★★☆ | 悬浮效率比纤维素高3-5倍 (Colloids Surf B, 2020) | 0.2-0.8% |
| 成膜保湿 | 脱水形成透气膜层，降低TEWL 15-25% | ★★★☆☆ | 离体皮肤测试显示保湿效果与透明质酸相当 (Skin Pharmacol Physiol, 2019) | 0.5-2.0% |
| 活性物缓释 | pH响应性溶胀控制释放速率 | ★★★☆☆ (体外证实) |
pH5.5时维C释放延长至8小时 (Drug Deliv Transl Res, 2021) | 0.3-1.5% |
| "抗衰老" | 间接通过保湿和促渗作用 | ★☆☆☆☆ | 注：仅为厂商宣称，无直接抗皱证据 | - |
3. 核心化学成分剖析
| 特性类别 | 化学特征 | 技术参数 |
|---|---|---|
| 分子结构 | 线性聚羧酸 (-[CH₂-CH(COOH)]ₙ-) | n≈140-7000（单体单元数） |
| 电荷特性 | 阴离子聚电解质 pKa≈4.5-5.0 |
每单体单元含1个羧基 |
| 流变性能 | 假塑性流体 粘度η∝c³·Mᵥ3.4 |
1%水溶液粘度：500-50,000 mPa·s |
| 稳定性 | 热分解＞200℃ pH敏感（最佳5.5-7.0） |
二价离子引致絮凝（Ca²⁺＞0.1%） |
4. 配方应用与协同效应
主要应用体系
- 水基配方：凝胶（＞85%水性体系增稠）
- 乳液/霜：O/W乳化稳定（与乳化剂复配）
- 精华：活性物载体（分子量＜50kDa）
- 防晒：无机防晒剂分散（TiO₂/ZnO）
协同增效组合
- 中和剂：三乙醇胺（TEA） - 粘度提升10倍
- 保湿剂：甘油/丙二醇 - 降低"拉丝感"
- 阳离子调理剂：聚季铵盐-7 - 静电复合增强成膜性
- 防腐增效：苯氧乙醇 - 降低其皮肤渗透率40% (减轻刺激)
5. 安全性与适用性
安全评估
- CIR评级：安全（最高使用浓度2%）(CIR 2016)
- 致敏性：极低（豚鼠试验阴性）
- 眼刺激性：未中和状态有轻微刺激（Draize评分1.2/110）
使用禁忌
- 避免配伍：高浓度电解质（＞0.5% NaCl）
- 慎用情况：
- 破损皮肤（pH＜4时可能刺痛）
- 含铁/锌等金属活性配方
6. 市场定位与消费者认知
产品定位
- 大众市场：98%驻留型产品（膏霜/凝胶）
- 宣称热点："无硅感增稠"（35%新品采用）
- 价格区间：$15-40/kg（依分子量分级）
消费者认知误区
- "含'丙烯酸'=有害" (与单体丙烯酸混淆)
- "搓泥元凶" (实际多因配伍不当)
7. 总结与展望
技术优势总结
- 高效流变改性：0.1%添加实现体系结构化
- 配方兼容性广：pH5-9体系稳定
- 成本效益比高：单位增稠成本仅为纤维素类1/3
未来研究方向
- 智能响应型衍生物（温度/pH双敏感）
- 可降解聚丙烯酸（酶解型）(欧盟环保趋势)
- 微交联结构精准控制（纳米凝胶载体）
结论：作为化妆品流变学控制的核心聚合物，聚丙烯酸在配方稳定性与使用感平衡中具不可替代性，但需严格区分其物理功能与生物活性宣称。