硫酸钙
硫酸钙
中文名：硫酸钙
英文名：CALCIUM SULFATE
别名：石膏、熟石膏、硬石膏
安全性：
1
功效：增稠剂、吸附剂
成分简介
硫酸钙（Calcium Sulfate）是一种天然矿物，在护肤和化妆品中主要用作填充剂、吸附剂、增稠剂和磨砂剂。作为填充剂，它增加产品体积，降低成本；作为吸附剂，帮助吸收皮肤多余油脂，适用于控油产品；作为增稠剂，改善乳液或霜的质地；在去角质产品中，作为温和的物理磨砂剂，去除死皮细胞。此外，它还可作为... 展开阅读
成分详细分析
化妆品成分科学评估报告：硫酸钙 (Calcium Sulfate)
1. 基础信息 & 来源
INCI名称
CALCIUM SULFATE (CAS号: 7778-18-9 或 10101-41-4二水合物)
天然来源与工业制备
- 天然矿物: 主要存在于石膏矿(CaSO4·2H2O)和无水钙石(CaSO4)中 (地质来源)
- 工业合成:
- 磷石膏副产物（磷酸生产）
- 烟气脱硫副产物
- 碳酸钙与硫酸反应：CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O
- 化妆品级要求: 需严格控制重金属(As≤3ppm, Pb≤10ppm)及微生物指标 (依据：USP/EP标准)
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 |
|---|---|---|---|---|
| 吸湿控油 | 通过结晶水合物结构物理吸附皮脂与汗液 | ★★★☆☆ (体外实验证实) | 体外皮脂吸附实验显示吸油量达自重65% (Journal of Cosmetic Science, 2010) | 2-15% |
| 填充剂/增稠剂 | 微粒物理填充皱纹，增加配方屈服值 | ★★★★☆ (临床观察) | 在硅树脂模型上显示即时填充效果，持续6-8小时 (Cosmetics & Toiletries, 2018) | 1-8% (填充)，5-20% (增稠) |
| "矿物营养补充" | 理论推测钙离子参与表皮屏障功能 | ★☆☆☆☆ (体外推测) | 离体皮肤模型显示钙梯度影响角质形成细胞分化 (JID, 2003) | N/A |
| 磨料（牙膏） | 莫氏硬度1.5-2的微晶物理摩擦 | ★★★★★ (临床验证) | RDA值(相对牙本质磨损)约70，属中等清洁力 (ADA标准) | 20-50% |
| "抗炎修复" | 缺乏直接证据 | ☆☆☆☆☆ | 注：此宣称多基于石膏医用敷料研究，与化妆品应用无关 | N/A |
3. 核心化学成分剖析
| 化合物类别 | 代表物质 | 基本性质 |
|---|---|---|
| 主成分 | 二水硫酸钙(CaSO4·2H2O) | 单斜晶系，密度2.32g/cm³，溶解度0.24g/100ml(20℃) |
| 晶型变体 | 无水硫酸钙(CaSO4) | 正交晶系，溶解度0.21g/100ml，吸湿性强 |
| 微量元素 | Sr2+, Ba2+ | 天然矿源可能含痕量替代离子(≤0.1%) |
| 关键参数 | 粒径分布 | 化妆品级：D50 5-50μm (根据用途调节) |
理化特性
- 热稳定性: 二水合物在128℃失水 → 半水石膏，163℃→无水石膏
- pH影响: 在pH4-9稳定，强酸溶解，强碱生成Ca(OH)2沉淀
- 配伍禁忌: 与磷酸盐/氟化物生成沉淀，与铝盐不相容
4. 配方应用与协同效应
主要应用类型
- 控油蜜粉/散粉: 协同硅石增强吸油性 (浓度:3-12%)
- 牙膏磨料: 替代二氧化硅，配伍焦磷酸钙增强清洁 (浓度:20-45%)
- 面膜增稠剂: 与黄原胶协同提升悬浮稳定性 (浓度:5-15%)
- 彩妆填充剂: 降低云母用量，优化肤感
创新应用
微孔石膏载体：通过控制结晶工艺制备多孔结构，用于缓释活性物 (专利：US2016003033A1)
5. 安全性与适用性
安全评估
- CIR评级: 安全 (浓度≤25%) (CIR报告 2016)
- 致敏性: 极低 (无皮肤致敏案例报告)
- 眼刺激性: 粉末形态可能引发机械刺激
适用人群注意
- 油性/混合肌: 推荐控油应用
- 敏感肌: 避免高浓度磨砂产品
- 湿疹/创面: 禁用 (可能干扰愈合)
- 孕妇/哺乳期: 外用安全
6. 市场定位与消费者认知
市场定位
- 经济型功能性填料: 成本仅为合成二氧化硅的1/5-1/3
- "天然矿物"概念: 80%含石膏产品标注"Natural Origin"
- 替代滑石粉趋势: 2019年后市场份额增长37% (Mintel数据)
消费者误解
"石膏=医用固定材料" → 实际化妆品使用高纯微粉化变体
"补钙吸收" → 皮肤几乎不吸收钙离子 (溶解度限制)
7. 总结与展望
核心价值
- 物理性能优势: 优异吸湿/填充/摩擦性能
- 成本效益: 最具性价比的矿物填料之一
- 稳定性: 耐光热，pH稳定范围宽
局限性
- 溶解度过低限制生物利用度
- 高添加量可能产生"粉感"
- 天然来源存在批次差异
研究前沿
- 纳米石膏载体系统 (100-200nm)增强活性物递送
- 表面改性提升分散性 (硅烷化处理)
- 与透明质酸复配优化水合平衡