全氟壬基聚二甲基硅氧烷

全氟壬基聚二甲基硅氧烷 (Perfluorononyl Dimethicone) 专业评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： Perfluorononyl Dimethicone

别名： PFN-DMS, 氟硅氧烷聚合物

CAS号： 203743-03-7

分子结构特征： 有机硅骨架（聚二甲基硅氧烷）与全氟壬基链（C9F19-）的嵌段共聚物

来源与生产

• 合成来源： 通过铂催化氢化硅烷化反应，将全氟壬基基团接枝到聚二甲基硅氧烷主链上制成 (依据：有机氟化学合成文献)
• 原料特性： 无色透明油状液体，分子量范围通常为3,000-10,000 Da
• 主要生产商： 信越化学(Shin-Etsu)、迈图高新材料(Momentive)、陶氏化学(Dow)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

基于氟硅化合物的独特表面性质与皮肤交互作用：

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键发现简述	起效浓度
防水/抗迁移屏障	全氟烷基链形成低表面能(10-15 mN/m)屏障，降低水/油渗透性	★★★★☆ (体外模型证实)	在皮肤表面形成分子级疏水疏油膜 (接触角>110°) (来源：Langmuir 2012表面研究)	0.5-2%
肤感调节剂	硅氧烷骨架提供滑爽感，氟链降低粘腻感	★★★★★ (感官评价证实)	显著降低配方的粘性指数(降低40-60%)并提升铺展性 (依据：J. Cosmet. Sci. 2015)	0.2-1%
持妆增强剂	与色素粒子形成氟-硅包覆层，减少脱妆	★★★☆☆ (体外模拟证据)	提升彩妆产品抗皮脂性能(耐擦拭性提高2-3倍) (厂商测试数据)	1-3%
抗污染防护*	理论推测氟碳链可排斥颗粒污染物	★★☆☆☆ (理论推测)	体外模型显示对PM2.5吸附量减少，但人体功效未验证 (注：此宣称需谨慎对待)	未知

*注：抗污染宣称缺乏充分人体临床试验证据支持

3. 核心化学成分剖析

化学属性	技术特征	物理化学性质
化合物类别	氟改性有机硅聚合物	分子量分布：多分散指数(PDI) 1.5-2.5
关键官能团	• Si-O-Si 主链 • 全氟壬基(-C9F19) • 甲基侧链(-CH3)	表面张力：14-18 mN/m (远低于普通硅油~21mN/m)
结构参数	• 氟烷基取代度：5-15% • 硅氧烷重复单元：20-50	密度：1.35-1.45 g/cm³ (25°C)
稳定性	耐热性：<200°C 耐酸碱性：pH 3-11稳定	挥发性：非挥发性(Si-O键能高)

4. 配方应用与协同效应

典型应用领域

• 防晒产品： 增强防水性(与二氧化钛/氧化锌协同)
• 彩妆底妆： 粉底液/BB霜(用量1-3%)，提升抗转移性
• 长效护肤品： 抗汗配方(与环五聚二甲基硅氧烷复配)

增效组合

• 与挥发性硅油： 环戊硅氧烷促进均匀铺展
• 与有机防晒剂： 提升奥克立林等物质的耐水性
• 与成膜聚合物： 丙烯酸(酯)类共聚物增强膜连续性

配伍禁忌

• 避免与强氧化剂： 高浓度过氧化苯甲酰可能降解氟链
• 阴离子表面活性剂： SDS等可能降低其表面活性

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评估： 氟硅类化合物在≤5%浓度下安全 (参考：CIR 2016氟硅化合物评估)
• 皮肤渗透性： 分子量>500 Da，经皮吸收极低(体外模型<0.1%)
• 刺激敏感性： 兔眼刺激试验阴性，人体斑贴试验无致敏报告

环境考量

• 生物降解性： C-F键难降解，需关注环境持久性
• 替代方案： 部分厂商开发C6以下短链氟硅减少PFOA风险

适用人群

• 推荐： 油性皮肤(控油需求)、户外活动者(防水需求)
• 慎用： 对含氟化合物敏感者(罕见)
• 孕妇： 无明确禁忌但建议优先选择非氟配方

6. 市场定位与消费者认知

产品定位

• 高端持妆粉底液(占比>60%)
• 超防水防晒产品(占比~25%)
• 抗污染概念护肤品(新兴应用)

宣称趋势

• 科学宣称： "16小时持妆技术"、"分子防护盾"
• 过度宣称： "纳米级防霾屏障"、"完全阻隔污染物" (注：缺乏充分科学验证)

消费者争议

• 环境担忧： 25%消费者关注氟化合物生态影响
• 清洁障碍： 需使用含硅溶剂卸妆产品

7. 总结与展望

技术优势

• 目前最优异的防水/抗皮脂性能材料之一
• 在肤感调节方面具有不可替代性
• 配方兼容性优于全氟聚醚类物质

局限性

• 成本高昂(普通硅油的5-8倍)
• 环境可持续性争议持续存在
• 部分功效宣称缺乏人体实证

研究方向

• 生物可降解氟硅化合物的开发
• 短链(C6)替代物的性能优化
• 透皮输送系统的协同应用探索

结论： 作为特种有机硅，全氟壬基聚二甲基硅氧烷在提升产品耐久性方面具备显著技术价值，但需平衡功效需求与环境可持续性，未来将向短链化、功能复合化方向发展。