硼硅酸铝钙

硼硅酸铝钙 (Calcium Aluminum Borosilicate) 专业成分评估报告

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与化学标识

硼硅酸铝钙 (Calcium Aluminum Borosilicate)，CAS号：1327-39-5，EC号：215-476-2

来源与制备

人工合成矿物，通过高温熔融工艺制备：

• 原材料：高纯石英砂(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、硼酸(H₃BO₃)、碳酸钙(CaCO₃)
• 工艺：1600-1800℃熔融 → 淬冷 → 研磨分级 → 表面处理
• 形态：白色至灰白色微细粉末，平均粒径0.5-15μm (来源：矿物颜料工业技术手册)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

基于物理特性的非生物活性成分，功效主要依赖光学与流变学性质：

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键研究发现	起效浓度范围
即时柔焦效果	球形微粒散射可见光，光学弥散皮肤纹理与毛孔	★★★★☆ (体外模型证实)	粒径5-10μm粒子对400-700nm光散射效率最优 (J. Cosmet. Sci, 2018)	3-15%
吸附控油	多孔结构物理吸附皮脂	★★★☆☆ (离体皮肤验证)	比表面积2-5m²/g时吸油量达80-120% (Skin Pharmacol Physiol, 2020)	2-8%
增强SPF	散射/反射紫外线，协同有机防晒剂	★★★★☆ (临床SPF测试)	添加5%可提升SPF值15-20% (Photodermatol Photoimmunol Photomed, 2019)	3-10%
抗氧化保护*	理论推测硼元素可能淬灭自由基	★☆☆☆☆ (仅体外研究)	离体实验中显示弱自由基清除能力(＜10%) (厂商数据)	N/A

*注：抗氧化宣称缺乏人体临床证据，主要基于厂商数据

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	功能贡献
硅酸盐基质	SiO₂ (40-60%)	莫氏硬度6-7，折射率1.48	提供结构骨架与光学性能
网络修饰体	CaO (10-20%) Al₂O₃ (5-15%)	降低熔融温度，增加化学稳定性	调节颗粒硬度与表面电荷
硼氧化物	B₂O₃ (5-15%)	降低热膨胀系数	增强耐温性与光学均匀性
微量元素	Fe₂O₃ (＜0.1%) TiO₂ (痕量)	可能源自原料杂质	潜在着色影响因素

关键物化参数

• 密度：2.5-2.9 g/cm³
• 吸油值：60-100 g/100g
• pH稳定性：4.0-10.0 (耐酸碱)
• 热稳定性：＞1000℃

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 彩妆：粉底(8-15%)，散粉(10-25%)，眼影(5-20%)
• 防晒：物理防晒增效剂(3-10%)
• 护肤：控油乳液(2-5%)，妆前乳(4-12%)

增效协同组合

• 光学协同：球形二氧化硅 - 增强柔焦效果
• 流变协同：有机改性粘土 - 改善悬浮稳定性
• 防晒协同：氧化锌 - 提升UV散射效率
• 控油协同：多孔淀粉 - 增强皮脂吸附容量

配方技术要点

• 需配合分散剂(如聚丙烯酸钠)防止结团
• 油相体系需表面改性(硅烷化处理)
• 高浓度添加可能导致肤感干燥

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级：安全 (最高使用浓度25%) (CIR 2016)
• 致敏性：极低 (0.03%投诉率) (European Surveillance System)
• 无纳米风险：常规粒径＞500nm

适用人群注意

• 最佳适用：油性/混合性肌肤
• 谨慎使用：
  • 极度干燥肌肤（可能加重干燥）
  • 痤疮活动期（可能堵塞毛孔）
• 禁用情况：破损皮肤

法规状态

• 中国《已使用化妆品原料目录》(2021版)：允许
• 欧盟化妆品法规(EC) No 1223/2009：允许
• FDA：许可作为着色剂(21CFR73.1010)

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 价格区间：中高端彩妆及防晒产品
• 宣称热点："毛孔隐形"、"超持久控油"、"无白痕物理防晒"
• 技术定位：传统滑石粉升级替代品

消费者认知分析

• 正面认知：
  • 88%用户认可"即时柔焦效果" (独立消费者报告)
  • 75%油性皮肤认可控油持久性
• 误解与澄清：
  • 误解："含硼=有毒"
    科学事实：硼元素以稳定玻璃体形式存在，透皮吸收率＜0.01%
  • 误解："天然矿物质更安全"
    科学事实：合成工艺确保无石棉/重金属污染

7. 总结与展望

核心价值总结

• 优势：
  • 卓越的光学修饰性能
  • 稳定的物理化学性质
  • 广泛配方兼容性
  • 已验证的安全性
• 局限：
  • 无生物活性功效
  • 高添加量影响肤感
  • 干燥肌肤适用性有限

研究与发展方向

• 表面改性技术：开发亲肤性涂层减少干燥感
• 智能响应材料：pH/温度响应型硼硅酸盐
• 精准光学设计：粒径梯度化控制光散射模式
• 负载活性成分：多孔结构载药可行性探索 (初步研究阶段)

专家建议

作为物理性能调节剂具有不可替代性，但需避免过度功效宣称。在彩妆与防晒配方中继续发挥光学优势，同时通过表面工程改善肤感适应性，拓展在油性皮肤护理中的应用广度。