乙烯/丙烯酸共聚物

化妆品成分科学评估报告：乙烯/丙烯酸共聚物 (Ethylene/Acrylic Acid Copolymer)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称与分子特性

INCI名称：乙烯/丙烯酸共聚物 (Ethylene/Acrylic Acid Copolymer)

化学类别：合成高分子聚合物

CAS号：9010-77-9

原料来源与生产

• 化学合成路径：乙烯与丙烯酸单体在高温高压下通过自由基聚合反应生成
• 关键工艺参数：单体比例、引发剂类型、反应温度与压力控制分子量与羧基密度
• 商品化形式：通常以水分散液(乳胶)或粉末形式供应，中和度影响溶解性(部分中和形成离聚物)

注：工业级产品可能含微量未反应单体（乙烯<1ppm，丙烯酸<1000ppm），化妆品级需严格纯化控制

2. 皮肤作用机制与宣称功效

基于高分子物理化学特性实现功效，无生物活性作用机制：

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键发现简述	起效浓度范围
成膜剂	溶液蒸发时羧基与金属离子交联形成连续透气膜	★★★★☆ (充分证实)	膜厚度0.1-10μm，透湿率200-500g/m²/day (J. Appl. Polym. Sci)	0.5-5%
增稠/悬浮稳定剂	羧基解离产生静电斥力，同时通过氢键增稠水相	★★★★☆ (充分证实)	在pH>5.5时粘度急剧上升，屈服值可达50Pa (Colloids Surf.)	0.1-3%
防水抗汗	疏水乙烯链段与皮肤油脂相互作用增强膜疏水性	★★★☆☆ (体外验证)	接触角>90°，耐人工汗液测试＞4hr (Cosm. Toil.)	2-8%
活性物缓释	理论推测：膜网状结构物理阻隔活性物快速释放	★★☆☆☆ (有限证据)	体外模型显示维生素C释放延迟1.5倍 (AAPS PharmSciTech)	未知

特殊机制说明：pH响应性

该共聚物具有独特的pH敏感性：在酸性条件下(pH<4.5)羧基质子化，聚合物收缩；在碱性条件下(pH>5.5)羧基解离，分子链伸展并带负电荷。此特性被用于：

• 智能响应型产品开发（如遇汗液pH升高时增强成膜）
• 配方流变控制（低pH时低粘度易涂抹，皮肤pH下增稠）

3. 核心化学成分剖析

结构参数	特性	对功能的影响
单体比例 (乙烯:丙烯酸)	通常80:20至60:40 (摩尔比)	乙烯↑：疏水性↑，柔韧性↑；丙烯酸↑：亲水性↑，增稠效率↑
分子量 (Mw)	50,000-500,000 Da	高分子量：成膜强度↑但易结膜；低分子量：肤感柔软但耐水性↓
羧基密度	100-300 mmol/100g	决定pH响应性、增稠效率及与多价离子(Ca²⁺, Al³⁺)的交联能力
中和度	常用NH₄⁺/Na⁺/TEA中和30-70%	影响溶解性：中和度↑→水溶性↑；中和度↓→需高剪切分散
交联类型	二乙烯苯(轻度交联)或未交联	交联型：抗剪切性↑；未交联：成膜连续性↑

4. 配方应用与协同效应

典型应用产品类型

• 防晒产品：与无机防晒剂协同提升SPF值 (膜增强光散射)
• 彩妆：睫毛膏(抗结块)、粉底液(抗转移)、眼线(防水)
• 护肤：精华液(悬浮活性颗粒)、面膜(快速成膜)
• 止汗/除臭剂：与铝盐形成离子交联增强膜强度

关键协同成分

• 多价金属离子：Al³⁺/Zr⁴⁺ → 离子交联增强耐水性
• 非离子表面活性剂：PEG-40氢化蓖麻油 → 改善分散稳定性
• 硅弹性体：协同提升丝滑肤感与延展性
• 多元醇：甘油/丙二醇 → 降低成膜速度防结块
• 丙烯酸(酯)类共聚物：与Carbomer协同控制流变

配伍禁忌

• 高浓度阳离子表面活性剂：导致絮凝 (电荷中和)
• pH<3的强酸体系：羧基质子化导致析出
• 二价以上电解质：过量Ca²⁺/Mg²⁺引起凝胶化

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级：安全 (浓度≤5%) (CIR 2016)
• 致敏性：极低 (高分子量不易穿透角质层)
• 眼刺激性：成膜后可能引起暂时性不适
• 痤疮风险：非致粉刺性 (0-1级，兔耳测试)

使用注意事项

• 敏感肌测试：含未中和丙烯酸单体可能引发刺激 (要求单体残留<100ppm)
• 卸妆建议：需用油性卸妆产品溶解聚合物膜
• 适用pH范围：4.5-9.0 (超出此范围影响稳定性)

环境安全性

生物降解性差（半衰期>100天），但水体毒性低（EC50>100mg/L）(OECD 301测试)

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 经济型技术型原料：成本低于有机硅成膜剂
• "无硅油"宣称产品：替代环五聚二甲基硅氧烷
• 长持妆产品：与"24h持妆""抗口罩摩擦"等宣称关联

消费者认知误区

• 误区1："丙烯酸=有害塑料" → 忽略化妆品级纯度与安全评估
• 误区2："成膜剂堵塞毛孔" → 混淆物理覆盖与粉刺生成机制
• 正解宣传点：透气薄膜技术/减少补妆次数/提升防晒效率

监管标注要求

欧盟：需标注纳米形态（若粒径<100nm）；中国：无特殊限制

7. 总结与展望

技术优势总结

• 多功能性：单成分实现成膜+增稠+悬浮功能
• 配方兼容性：宽pH适应性与电解质耐受性
• 成本效益：高性能/价格比，替代更昂贵聚合物

局限性

• 高湿度环境下可能发白（吸水溶胀）
• 冷温储存易破乳（需防冻处理）
• 纯素认证争议（部分合成路线含动物衍生成分）

未来发展方向

• 功能化改性：接枝抗氧化剂/防晒剂实现活性递送
• 生物基单体：探索植物源性乙烯替代方案
• 可降解设计：引入酯键开发光/生物双降解型

专家建议

推荐作为物性改良剂用于持妆/防晒产品，但避免过度宣称"活性功效"。配方中需控制电解质浓度并优化中和工艺，敏感肌产品建议选择高纯低单体残留级别。