乙烯基聚二甲基硅氧烷

化妆品成分科学报告：乙烯基聚二甲基硅氧烷 (Vinyl Dimethicone)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与化学标识

• INCI名称: Vinyl Dimethicone
• CAS号: 68951-98-2
• 化学分类: 有机硅聚合物 (甲基乙烯基硅氧烷)

来源与生产

通过二甲基二氯硅烷与甲基乙烯基二氯硅烷的共水解反应制备，经催化重排形成高分子量聚合物 (来源：有机硅化学工业合成标准流程)。

物理特性

• 形态: 无色至淡黄色透明液体
• 粘度范围: 100-100,000 cSt (依聚合度变化)
• 溶解性: 溶于环状硅氧烷、烃类溶剂，不溶于水、乙醇
• 特性: 低表面张力 (~20 dynes/cm)，高热稳定性 (>200°C)

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
成膜与屏障	在皮肤表面形成透气性疏水膜，降低经皮水分流失(TEWL)	强 (体外/临床)	离体皮肤测试显示TEWL降低15-30% (J. Cosmet. Sci, 2018)	1-5%
肤感改良	低表面张力实现快速铺展，填充角质层微裂隙	强 (体外/感官评估)	摩擦系数测试降低40-60% (Skin Res Technol, 2020)	0.5-3%
持妆增效	疏水膜固定色素颗粒，抗皮脂溶解	中 (体外/半临床)	人工皮测试显示彩妆持留时间延长2-3倍 (Cosmetics, 2021)	2-8%
增强防晒效能	稳定UV滤光剂分布，减少光降解	中 (体外)	配合OMC提升SPF值约12% (Photodermatol Photoimmunol Photomed, 2019)	3-6%
"抗衰老"	通过暂时性填充细纹实现视觉改善	弱 (视觉评估)	*注：仅为物理性填充，无生物学抗衰机制*	4-10%

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质
主链结构	聚二甲基硅氧烷	-(Si(CH3)2O)n- 提供柔顺性与疏水性
活性官能团	乙烯基 (-CH=CH2)	侧链占比0.1-2mol%，提供交联位点
分子量调控剂	六甲基二硅氧烷(MM)	控制聚合度 (n≈50-2000)
关键杂质	环状硅氧烷(D4-D6)	残留量<100ppm (受REACH法规限制)

结构特征

乙烯基通过Si-CH=CH₂键连接硅氧烷骨架，乙烯基含量决定交联密度：

• 低乙烯基型(0.1-0.5mol%): 柔韧性优先，用于护肤
• 高乙烯基型(1-2mol%): 高交联密度，用于长效彩妆

4. 配方应用与协同效应

应用类型

• 彩妆产品: 粉底液(3-8%)、睫毛膏(5-10%)、长效唇釉(4-12%)
• 防晒产品: 抗水防晒霜(2-5%)、防晒喷雾(1-3%)
• 护肤产品: 妆前乳(1-4%)、硅基精华(0.5-2%)

协同增效组合

• 交联协同:
  • + 铂催化剂 → 室温硫化形成弹性网络
  • + 硅烷醇封端硅油 → 缩合交联增强耐水性
• 稳定性协同:
  • + 二氧化硅 → 提升触变性与悬浮力
  • + 环五聚二甲基硅氧烷(D5) → 改善铺展性与挥发性
• 功效协同:
  • + 有机防晒剂 → 减少光降解提升SPF
  • + 云母/二氧化钛 → 增强光学柔焦效果

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级: "安全" (浓度≤15%) (CIR 2016)
• 致痘性: 非致痘(0级) (Acnegenicity Testing, 2020)
• 刺激性: 眼刺激试验阴性(0.1-100%)

使用限制

• 孕妇慎用: 无明确禁忌但缺乏孕期研究
• 环境顾虑: 不可生物降解，污水处理厂去除率>80% (OECD 301F)
• 禁忌配伍: 强氧化剂(引燃风险)、高浓度酸/碱(解聚)

适用肤质

• 最佳适用: 油性肌(控油)、熟龄肌(填纹)
• 谨慎使用: 硅过敏者(罕见)、机械性痤疮体质

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 高端线应用率: 78%长效彩妆含该成分 (市场调研2023)
• 宣称热点: "24小时持妆"、"丝绸肤感"、"防水抗汗"
• 价格区间: $40-120/kg (依纯度和乙烯基含量而定)

消费者认知误区

• "堵塞毛孔": 误解 - 分子量过大无法渗透角质层
• "皮肤无法呼吸": 误解 - 氧气透过率>500cc/m²/day
• "生物累积风险": 争议 - 尚无人体累积证据但存环境担忧

7. 总结与展望

核心优势

• 无可替代的肤感调节剂: 实现"丝绒哑光"触感
• 配方多功能性: 兼容油溶性活性物并提升稳定性
• 安全性记录: 30年应用史无重大安全事件

技术局限

• 难与水性体系兼容
• 高粘度型号可能产生"搓泥"
• 纯素认证争议(动物源催化剂)

未来方向

• 生物基硅油: 稻壳提取二氧化硅路线 (实验室阶段)
• 响应性交联: pH/温度敏感型智能成膜
• 降解改良: 可水解硅氧烷键设计

专家建议

在彩妆与高要求防晒配方中具有不可替代性，但需注意：

• 避免与"天然有机"概念强行关联
• 在环保产品中需注明回收处理建议
• 修复类产品中用量建议≤3%以免影响活性物渗透