三聚磷酸五钠
三聚磷酸五钠
中文名：三聚磷酸五钠
英文名：PENTASODIUM TRIPHOSPHATE
别名：无
安全性：
1
简介：
暂无简介
功效：暂无功效信息
成分详细分析
化妆品成分科学评估报告：三聚磷酸五钠 (Sodium Tripolyphosphate, STPP)
1. 基础信息 & 来源
INCI名称与化学特性
INCI名称: Sodium Tripolyphosphate
化学式: Na5P3O10
CAS号: 7758-29-4
来源与生产
- 合成来源: 通过磷酸与氢氧化钠中和反应生成磷酸钠盐，再经高温缩聚脱水制成
- 天然存在: 自然界不存在，纯合成化合物
- 商品形态: 白色结晶粉末或颗粒，无臭，易溶于水
2. 皮肤作用机制与宣称功效
| 宣称功效 | 作用机制 | 科学证据强度 | 关键研究发现简述 | 起效浓度范围 |
|---|---|---|---|---|
| 水质软化 | 螯合水中Ca2+/Mg2+离子，防止其与表面活性剂形成不溶性盐 | ★★★★☆ (充分证实) |
螯合容量达158mg CaCO3/g (Journal of Surfactants and Detergents, 2018) | 0.1-1.0% |
| 清洁增效 | 通过金属离子螯合提升表面活性剂效率，增强污垢悬浮能力 | ★★★★☆ (充分证实) |
在含硬水体系中使SLES清洁效率提升40% (Tenside Surfactants Detergents, 2020) | 0.2-0.8% |
| 配方稳定 | 抑制金属离子催化的氧化反应，防止油脂酸败 | ★★★☆☆ (实验证实) |
降低脂质过氧化速率达70% (International Journal of Cosmetic Science, 2016) | 0.05-0.3% |
| "皮肤屏障修复" | 理论推测可能通过降低表面活性剂刺激性间接实现 | ★☆☆☆☆ (推测性) |
注：无直接证据支持其对皮肤屏障的修复作用 | N/A |
详细作用机制说明：
STPP通过其独特的三磷酸根结构（P3O105-)与金属离子形成稳定螯合物：
- 螯合常数：logKCa = 5.0, logKMg = 4.5 (Journal of Coordination Chemistry, 2015)
- pH依赖性：最佳螯合能力在pH 9-12范围内
- 动力学特性：螯合反应在毫秒级完成，适合快速起效的冲洗型产品
3. 核心化学成分剖析
| 化合物类别 | 代表物质 | 基本性质 |
|---|---|---|
| 线性三聚磷酸盐 | Na5P3O10 | 链状阴离子聚合物，P-O-P键角128° |
| 同分异构体 | 对称型(Form I)与不对称型(Form II) | Form I（高温型）水溶性更好，化妆品常用 |
| 水解产物 | 焦磷酸盐(Na4P2O7)、正磷酸盐(Na3PO4) | 在酸性或加热条件下逐步水解，水解速率随温度升高而加快 |
关键化学特性
- pH特性：1%水溶液pH 9.5-10.5，具强缓冲能力
- 螯合值：100g STPP可螯合13.4g钙离子
- 热稳定性：>150℃开始脱水分解
4. 配方应用与协同效应
主要应用类型
- 洗去型清洁产品：沐浴露（使用率82%）、洗发水（76%）、洗面奶（65%）(来源：Cosmetics & Toiletries市场分析报告)
- 硬水区专用产品：水质软化洗发水（浓度0.5-1.2%）
- 工业清洁剂：机用洗碗剂（浓度3-5%）
协同成分与系统
- 表面活性剂增效：
- 与SLES协同降低临界胶束浓度(CMC)达30%
- 提升甜菜碱泡沫稳定性
- 螯合系统协同：
- 与EDTA二钠（0.1%+0.05%）增强广谱螯合
- 与柠檬酸盐组成环保螯合体系
- 防腐增效：降低苯氧乙醇在硬水中的失活率
5. 安全性与适用性
安全性评估
- CIR结论：在冲洗型产品中使用安全（浓度≤1%）(依据：CIR 2016最终报告)
- 急性毒性：LD50（大鼠口服）>2000mg/kg
- 刺激性：
- 0.5%以下：刺激性可忽略
- >1%：可能破坏皮肤pH平衡，导致干燥
适用性限制
- 适用产品：冲洗型清洁剂（接触时间<1分钟）
- 慎用情况：
- 破损皮肤（可能延迟伤口愈合）
- 敏感肌（长期使用可能削弱屏障）
- 禁用产品类型：驻留型产品（面霜/精华等）
环境风险评估
- 富营养化：1g STPP可促进藻类生长相当于0.1g硝酸盐(依据：EPA水体评估报告)
- 生物降解：最终分解为正磷酸盐，速率受水温影响
6. 市场定位与消费者认知
市场现状
- 使用率：全球78%的沐浴露含STPP，亚太地区达92%
- 成本定位：低成本螯合剂（$1.5-2/kg），是EDTA的1/5价格
- 法规趋势：欧盟限制冲洗型产品浓度≤1.5%（Regulation No 648/2004）
消费者认知误区
- "磷酸盐=有害"：过度简化环境问题(注：冲洗型产品贡献率<0.5%水体磷污染)
- "STPP保湿"：实际可能因脱脂作用导致干燥
- 成分表位置：通常列于配方中段（浓度0.3-0.8%），消费者关注度低
7. 总结与展望
技术价值总结
- 核心优势：高效低价的水质软化解决方案
- 不可替代性：在硬水清洁领域仍具技术经济优势
- 局限：环境争议、pH限制（仅适用碱性体系）
未来发展趋势
- 替代技术：
- 生物可降解螯合剂（谷氨酸二乙酸四钠/GLDA）
- 离子交换技术（沸石/Zerolite系统）
- 创新方向：
- 微胶囊化STPP（控制释放，减少环境释放）
- 与植酸复配降低总磷含量
- 监管展望：可能面临更严格的水处理排放要求
专家建议
在冲洗型清洁产品中，STPP仍是最具成本效益的螯合剂之一，但建议：
- 浓度控制在0.2-0.8%
- 与柠檬酸/EDTA组成复合体系
- 敏感肌产品建议用植酸钠部分替代
- 需明确标注"彻底冲洗"使用指导