聚丙二醇-12

聚丙二醇-12 (PPG-12) 全面科学评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称：聚丙二醇-12 (PPG-12)

化学分类：聚醚类聚合物

分子式：C_3n+3H_6n+8O_n+1 (n≈12)

平均分子量：~700-800 g/mol

来源与生产

通过环氧丙烷在碱性催化剂(如氢氧化钾)作用下聚合而成，反应式：

n H₂C—CH(CH₃)O → H-[OCH(CH₃)CH₂]_n-OH

原料规格

• 外观：无色至淡黄色粘稠液体
• 溶解性：水溶性(约20℃时溶解度为100g/L)，与乙醇、甘油混溶
• 粘度：25℃时约100-150 mPa·s
• HLB值：~10-12 (中等亲水性)
• 纯度要求：化妆品级需控制游离丙二醇(<0.1%)和重金属残留(<10ppm) (依据：ISO 22716化妆品GMP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
溶剂/载体	通过氢键和范德华力溶解亲水性活性物，提高配方稳定性	★★★★☆ (充分证实)	与丙二醇相比，PPG-12对蛋白质类成分的变性作用降低47% (J Cosmet Sci. 2018)	1-15%
粘度调节剂	分子链缠绕增加流体力学体积，降低分子运动性	★★★★☆ (充分证实)	浓度5%时可使水溶液粘度提升3-5倍 (Int J Cosmet Sci. 2020)	3-10%
保湿剂	羟基与水分子形成氢键，减少TEWL	★★★☆☆ (中度证据)	离体皮肤测试显示4小时TEWL降低12% (Skin Pharmacol Physiol. 2019)	5-15%
促进活性物渗透	可能暂时改变角质层脂质排列	★★☆☆☆ (有限证据)	体外研究显示对亲水性分子(<500Da)渗透率提升1.8倍 (注：猪皮肤模型，浓度需>8%)	未知

3. 核心化学成分剖析

特性类别	化学特征	技术意义
分子结构	线性聚醚，末端羟基，重复丙氧基单元(n≈12)	决定溶解性和流变特性
聚合度分布	Poisson分布(PDI≈1.1)，含少量低聚物(n=8-16)	影响低温稳定性(-20℃不结晶)
极性特征	分子偶极矩≈2.1D，介电常数≈25	适配多种活性成分的溶剂
热力学性质	沸点>250℃，闪点≈150℃，蒸气压极低	提供配方热稳定性
化学稳定性	pH稳定范围3-10，耐离子强度≤1M	兼容多数配方体系

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 水性精华：作为载体溶剂(5-12%)
• 乳液/面霜：粘度调节剂(3-8%)
• 清洁产品：增溶剂(1-5%)
• 防晒产品：抗结晶剂(2-4%)

增效协同组合

• + 甘油：协同保湿，降低粘腻感
• + 丙烯酸(酯)类共聚物：增强悬浮稳定性
• + 硅弹性体：改善铺展性(接触角降低15°)
• + 烟酰胺：提高溶解稳定性(降解率↓30%)

配伍禁忌

• 高浓度电解质(>5%)：可能引起盐析
• 强氧化剂(H₂O₂>3%)：可能导致链断裂
• 某些阴离子聚合物：可能发生相分离

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级：安全(最高浓度50%) (CIR 2019最终报告)
• 致敏性：极低(HRIPT测试0/200反应)
• 眼刺激性：兔眼测试轻微刺激(分值1.5/10)
• 系统毒性：LD50>5000mg/kg(实际使用量<0.5mg/kg)

适用人群注意事项

• 敏感肌：建议浓度<8%
• 痤疮肌肤：致痘性评级1/5(极低)
• 孕妇/哺乳期：无透皮吸收证据
• 禁忌症：丙二醇过敏者慎用

法规状态

• 中国《已使用化妆品原料目录》最高历史用量28%
• 欧盟CosIng数据库：允许使用
• 日本：无使用限制

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 经济型：原料成本约$3-5/kg
• 应用广度：全球63%水性配方含有PPG系列
• 产品定位：中端护肤品主导(78%应用占比)

消费者认知特点

• 认知度：低(仅12%消费者识别)
• 营销宣称：常被宣传为"升级版丙二醇"
• 常见误解：误认为与聚乙二醇(PEG)同类
• Clean Beauty接受度：部分标准将其排除

行业趋势

• 2020-2025年预计年增长率4.2%
• 天然替代品开发(如：聚甘油-12)
• 分子量精准控制技术发展(PDI<1.05)

7. 总结与展望

核心价值总结

• 功能定位：多功能配方助剂(非活性成分)
• 技术优势：平衡水溶性、粘度与温和性
• 安全性：经长期应用验证的安全性
• 局限性：保湿效果弱于甘油，无生物活性

未来发展方向

• 绿色合成：生物催化法降低碳足迹
• 结构修饰：末端封端提高稳定性
• 精准递送：开发智能响应型衍生物
• 安全性研究：微塑料问题持续监测 (注：目前未被列为微塑料)

应用建议

推荐作为功能性溶剂/粘度调节剂使用，最佳浓度5-10%，避免过度宣传生物功效。在宣称"无PEG"产品中需注意命名可能引起的误解。